[發明專利]一種存儲器裝置的偏置方法

在審

• 申請號: 202010425372.4
• 申請日: 2020-05-19
• 公開（公告）號: CN111755046A
• 公開（公告）日: 2020-10-09
• 發明（設計）人: 李陽;陳一峰;蔡道林;劉衛麗;宋志棠
• 申請（專利權）人: 中國科學院上海微系統與信息技術研究所
• 主分類號: G11C11/36
• 分類號: G11C11/36;G11C7/10
• 代理公司: 上海泰能知識產權代理事務所 31233
• 代理人: 錢文斌;黃志達

本發明涉及一種存儲器裝置的偏置方法，其中存儲器裝置的選通器為二極管陣列，所述二極管陣列包括十字交叉的至少兩根位線和至少兩根字線，所述位線和字線的交叉點處設置有二極管，正常選通工作時，在選通二極管所在的位線BL_n上施加選通信號，在需要消除寄生漏電流的位線上施加隨所述選通信號變化的抑制信號，其他位線接地，在選通二極管單元所在的字線WL_n接地，其他字線施加大于選通信號且小于二極管反向擊穿電壓的電壓V_p。本發明可以降低或徹底消除相鄰位線的寄生漏電流，同時減少小部分二極管反向漏電流。

技術領域

本發明涉及集成電路技術領域，特別是涉及一種存儲器裝置的偏置方法。

背景技術

存儲器是集成電路的重要組成部分，而云存儲、云計算、人工智能等信息技術的不斷發展對存儲器的容量和速度提出了新的要求。為了應對越來越苛刻的要求，一些新興存儲器近些年得到不同程度的研究和發展。相變存儲器、電阻存儲器、鐵電存儲器、磁阻存儲器是目前最有潛力的幾種存儲器。目前這些存儲器已經開始逐漸替代傳統存儲器(DRAM、FLASH等)，占據了一部分市場份額。

二極管是各類新興存儲器的主流選通器件之一。與其他選通器相比，以二極管作為選通器的存儲單元器件結構簡單，易于集成，制造工藝也相對成熟，還可以采用多層堆疊的方式集成3D-xpoint結構，在未來超大容量嵌入式芯片市場有著不錯的前景。二極管陣列主要由十字交叉的多根位線(Bit-line，BL)、多根字線(Word-line，WL)以及交叉點處的二極管構成。傳統偏置方法如圖1所示，選通單元所在位線BL_n施加操作電壓V_in進行讀寫操作，選通單元所在字線WL_n接地用以流出操作電流，其他位線接地保證WL_n上其他單元兩端壓降為0V(半選通)，其他字線施加較大電壓V_p(大于操作電壓V_in，小于二極管反向擊穿電壓)使其他大部分單元處于反向截止狀態。

采用傳統偏置方法時，可以保證每次只選通一個二極管并通過改變操作電壓對存儲單元進行讀寫操作，其他單元均處于反向截止或不導通狀態，產生的泄露電流可忽略不計，不會影響其他存儲單元所存儲的數據。但隨著存儲器的密度越來越大，相鄰單元之間間距越來越近，使用傳統偏置方法時，寄生的PNP三極管會導致相鄰位線(BL_n-1，BL_n+1)的漏電會越來越大，并直接影響鄰近半選通單元的存儲狀態。由于工藝、材料的特殊性，這種類型的漏電很難從根源上徹底解決。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供一種存儲器裝置的偏置方法，降低或徹底消除相鄰位線的寄生漏電流，同時減少小部分二極管反向漏電流。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：提供一種存儲器裝置的偏置方法，其中存儲器裝置的選通器為二極管陣列，所述二極管陣列包括十字交叉的至少兩根位線和至少兩根字線，所述位線和字線的交叉點處設置有二極管，正常選通工作時，在選通二極管所在的位線BL_n上施加選通信號，在需要消除寄生漏電流的位線上施加隨所述選通信號變化的抑制信號，其他位線接地，在選通二極管單元所在的字線WL_n接地，其他字線施加大于選通信號且小于二極管反向擊穿電壓的電壓V_p。

所述抑制電壓隨選通電壓增大而增大。

所述抑制電壓與選通電壓的關系表示為：V_s≈aV_in+b，其中，V_s為抑制電壓，V_in為選通電壓，a和b均為系數，取決于所述二極管陣列的工藝參數。

所述選通信號和抑制信號由脈沖發生器提供。

所述選通信號和抑制信號為電流信號或電壓信號。

所述二極管陣列通過疊加字線-位線的形式形成三維堆疊結構。