[發明專利]用于對電阻隨機存取存儲器設備進行編程的電路和方法

有效

• 申請號: 201880051498.0
• 申請日: 2018-07-17
• 公開（公告）號: CN111033624B
• 公開（公告）日: 2023-10-03
• 發明（設計）人: J·L·麥科勒姆
• 申請（專利權）人: 美高森美SOC公司
• 主分類號: G11C13/00
• 分類號: G11C13/00;H10B63/00
• 代理公司: 上海專利商標事務所有限公司 31100
• 代理人: 蔡悅;陳斌

1.一種ReRAM單元，包括：

輸出節點，所述輸出節點耦接到電流源；

ReRAM設備，所述ReRAM設備具有離子源端部和固體電解質端部，所述離子源端部耦接到輸出節點；和

存取晶體管，所述存取晶體管耦接在與所述存儲器單元相關聯的第一位線和所述ReRAM設備的所述固體電解質端部之間，所述存取晶體管的柵極耦接到與所述存儲器單元相關聯的字線。

2.根據權利要求1所述的ReRAM單元，其特征在于，所述電流源包括耦接到與所述存儲器單元相關聯的第二位線的電流源晶體管。

3.根據權利要求1所述的ReRAM單元，其特征在于，所述存取晶體管包括n溝道晶體管。

4.根據權利要求1所述的存儲器單元，其特征在于，所述電流源至少包括一個p溝道晶體管。

5.一種ReRAM單元，包括：

第一位線；

第二位線；

輸出節點；

上拉式ReRAM設備，所述上拉式ReRAM設備具有離子源端部和固體電解質端部，所述固體電解質端部耦接到所述第一位線；

第一存取晶體管，所述第一存取晶體管耦接在所述上拉式ReRAM設備的所述離子源端部與所述輸出節點之間；

下拉式ReRAM設備，所述下拉式ReRAM設備具有離子源端部和固體電解質端部，所述離子源端部耦接到所述第二位線；和

第二存取晶體管，所述第二存取晶體管耦接在所述下拉式ReRAM設備的所述固體電解質端部與所述輸出節點之間。

6.根據權利要求5所述的ReRAM單元，其特征在于，進一步包括耦接在所述輸出節點和字線源節點之間的編程晶體管，所述編程晶體管的柵極耦接到與所述存儲器單元相關聯的字線。

7.根據權利要求5所述的ReRAM單元，其特征在于：

所述第一存取晶體管包括p溝道晶體管；并且

所述第二存取晶體管包括n溝道晶體管。

8.根據權利要求5所述的ReRAM單元，其特征在于，所述編程晶體管包括n溝道晶體管。

9.一種用于對包括與存取晶體管串聯連接的ReRAM設備的ReRAM單元進行編程的方法，所述方法包括：

通過將所述存取晶體管配置為共源極配置的編程電勢來偏置所述ReRAM單元；以及

向所述存取晶體管的柵極施加至少一個編程電壓脈沖，所述編程電壓脈沖的量值被選擇為將編程電流限制為預選值。

10.根據權利要求9所述的方法，其特征在于，所述至少一個編程電壓脈沖包括至少兩個編程電壓脈沖，每個電壓編程脈沖隨后是間隔；

在每個間隔期間，測量所述ReRAM設備的電阻。

11.根據權利要求9所述的方法，其特征在于，所述至少一個編程電壓脈沖以第一傾斜率從零伏傾斜上升至最大電壓，并且然后以第二傾斜率從所述最大電壓傾斜下降至零伏。

12.根據權利要求11所述的方法，其特征在于，所述第二傾斜率比所述第一傾斜率更快。

13.根據權利要求11所述的方法，其特征在于，憑經驗選擇所述第一傾斜率以防止對所述ReRAM設備中的固體電解質層的損壞。

14.根據權利要求9所述的方法，其特征在于：

所述至少一個編程電壓脈沖包括至少兩個編程電壓脈沖，每個電壓編程脈沖隨后是間隔；

第一至少一個編程電壓脈沖以第一傾斜率從零伏傾斜上升至最大電壓，并且然后以第二傾斜率從所述最大電壓傾斜下降至零伏；并且

每個連續編程電壓脈沖的所述最大電壓大于緊接在前的編程電壓脈沖的所述最大電壓。