[發明專利]存儲器裝置及其操作方法

在審

• 申請號: 201980102695.5
• 申請日: 2019-12-03
• 公開（公告）號: CN114787926A
• 公開（公告）日: 2022-07-22
• 發明（設計）人: I·托爾托雷利;P·阿馬托;M·斯福爾津
• 申請（專利權）人: 美光科技公司
• 主分類號: G11C13/00
• 分類號: G11C13/00;G06F3/06;G11C29/02
• 代理公司: 北京律盟知識產權代理有限責任公司 11287
• 代理人: 王龍

本公開提供一種存儲器裝置。所述存儲器裝置包括：第一組存儲器胞元及第二組存儲器胞元，第二組的存儲器胞元被編程到至少兩個邏輯狀態中的預定義邏輯狀態；及存儲器控制器，其耦合到所述存儲器胞元。所述存儲器控制器經配置以：向第二組的存儲器胞元施加讀取電壓以評估其邏輯狀態；且如果第二組的至少一個存儲器胞元的邏輯狀態被評估為不同于預定義邏輯狀態，那么通過對第一組的存儲器胞元施加高于讀取電壓的恢復電壓來評估其邏輯狀態及然后將第一組的存儲器胞元重新編程到用恢復電壓評估的邏輯狀態，而執行第一組的存儲器胞元的刷新操作。

技術領域

本發明涉及電子學領域，且更具體地說，涉及一種電子存儲器裝置及一種操作所述存儲器裝置的方法。

背景技術

電子存儲器裝置(下文中簡稱為“存儲器裝置”)廣泛用于將數據存儲在各種電子裝置(例如平板計算機、計算機、無線通信裝置(例如智能手機)、相機、數字顯示器及類似者)中。

存儲器裝置包括適于以可編程邏輯狀態的形式存儲數據的多個存儲器胞元。例如，二進制存儲器胞元可編程為兩種不同的邏輯狀態，通常由邏輯“1”(也稱為“設置”狀態)或邏輯“0”(也稱為“復位”狀態)表示。在其它系統中，可存儲超過兩種邏輯狀態。為了存取經存儲數據，電子裝置的模塊/單元可讀取或感測存儲器裝置中的經存儲邏輯狀態。為了存儲數據，電子裝置的模塊/單元可寫入或編程存儲器裝置中的邏輯狀態。

存儲器裝置可為非易失性類型或可為易失性類型。非易失性存儲器裝置包括即使在沒有外部電源的情況下也能夠通過將其經編程的邏輯狀態維持較長時間段而保持經存儲數據的存儲器胞元。易失性存儲器裝置包括可隨時間損失其經存儲數據，除非其由外部電源周期性地刷新的存儲器胞元。

所屬領域中已知幾種非易失性存儲器裝置，其非詳盡列表包括只讀存儲器裝置、快閃存儲器裝置、鐵電隨機存取存儲器(RAM)裝置、磁存儲器存儲裝置(舉例來說，例如硬盤驅動器)、光存儲器裝置(舉例來說，例如CD-ROM磁盤、DVD-ROM磁盤、藍光磁盤)、相變存儲器裝置(PCM)。

PCM存儲器裝置包括存儲器胞元，每一存儲器胞元包含可在非晶相與晶相之間可逆切換的相變材料元件。本公開涉及此種存儲器裝置的改進。

附圖說明

圖1說明其中可應用根據本發明的實施例的解決方案的存儲器裝置的實例；

圖2更詳細地說明圖1的存儲器裝置的存儲器胞元的示范性陣列的一部分；

圖3說明圖1的存儲器裝置的存儲器胞元的示范性閾值電壓分布；

圖4以功能框說明根據本發明的實施例的圖1的存儲器裝置的恢復過程；

圖5說明根據本發明的實施例的在恢復電壓設置操作的迭代期間的測試讀取電壓的演變；

圖6說明根據本發明的實施例的包括圖1的存儲器裝置的電子設備的實例。

具體實施方式

相變材料元件取決于其相位展現不同電阻率值，其可與對應的不同邏輯狀態相關聯。非晶相中的相變材料的電阻率高于晶相中的材料的電阻率。不同程度的部分結晶也是可能的，具有介于(完全)非晶相的電阻率值與(完全)晶相的電阻率值之間的中間電阻率值。

理想地，PCM存儲器裝置的所有存儲器胞元(以下簡稱為“PCM胞元”)對于相同的邏輯狀態應具有相同的(標稱)電阻率(且因此具有相同的閾值電壓，閾值電壓是施加到存儲器胞元以使其傳導電流的電壓)。但是，因為編程到相同邏輯狀態的不同PCM胞元由于若干因素(舉例來說，例如由執行若干讀寫操作及/或制造公差引起的相變材料的電特性的變化)而實際上展現出不同的電阻率值，每一邏輯狀態實際上與相應的電阻率分布(通常為高斯型分布)相關聯，且因此與相應的閾值電壓分布相關聯。