[發明專利]用于相變存儲器的多步電流曲線的技術

在審

• 申請號: 202011541443.3
• 申請日: 2020-12-23
• 公開（公告）號: CN113808641A
• 公開（公告）日: 2021-12-17
• 發明（設計）人: H·P·拉奧;S·烏馬帕蒂;S·蘭格恩
• 申請（專利權）人: 英特爾公司
• 主分類號: G11C13/00
• 分類號: G11C13/00
• 代理公司: 永新專利商標代理有限公司 72002
• 代理人: 劉瑜

1.一種存儲器陣列的存儲器單元，包括：

相變材料，其基于處于結晶狀態或非結晶狀態來改變電阻率，所述相變材料具有受約束的結構，以在非結晶狀態下在所有有源區域中變得完全非晶化，并且缺乏足夠的晶核來促進晶體生長；以及

所述存儲器單元的端子，其用于提供電流以控制所述相變材料從所述非結晶狀態到所述結晶狀態的改變，從所述非結晶狀態到所述結晶狀態的所述改變包括用于創建晶種的成核階段，隨后是用于促進晶體生長以設置所述結晶狀態并且使得所述存儲器單元處于置位邏輯狀態的晶體生長階段，所述成核階段包括在第一時間段內施加第一電流，隨后在第二時間段內施加至少一個第二電流，所述晶體生長階段包括在相應的第三時間段和第四時間段內施加至少一個第三電流和第四電流。

2.根據權利要求1所述的存儲器單元，包括：所述端子用于提供所述電流，以通過與所述第一電流、所述至少一個第二電流、所述至少一個第三電流和所述第四電流相關聯的對溫度的控制來控制所述相變材料從所述非結晶狀態到所述結晶狀態的所述改變。

3.根據權利要求2所述的存儲器單元，包括：所述至少一個第二電流包括比所述第一電流高的單個第二電流，并且所述至少一個第三電流包括比所述單個第二電流高且比所述第四電流低的單個第三電流，其中，所述單個第二電流使得所述相變材料改變為比由所述第一電流引起的第一溫度高的第二溫度，所述單個第三電流使得所述相變材料改變為比所述第二溫度高的第三溫度，并且所述第四電流使得所述相變材料改變為比所述第三溫度高的第四溫度。

4.根據權利要求2所述的存儲器單元，包括：所述至少一個第二電流包括在所述第二時間段內線性增加的多個電流，并且所述至少一個第三電流包括在所述第三時間段內線性增加的多個電流，其中，所述至少一個第二電流使得所述相變材料線性上升到比由所述第一電流引起的第一溫度高的第二溫度，并且所述至少一個第三電流使得所述相變材料線性上升到比所述第二溫度高的第三溫度，所述第四電流使得所述相變材料保持所述第三溫度。

5.根據權利要求1所述的存儲器單元，包括：所述相變材料從所述非結晶狀態到所述結晶狀態的所述改變進一步包括用于對所述相變材料進行退火的終結階段。

6.根據權利要求1所述的存儲器單元，包括：所述第一時間段和所述第二時間段在被組合時小于所述第三時間段和所述第四時間段在被組合時的時間段的1.5倍。

7.根據權利要求1所述的存儲器單元，所述存儲器陣列包括交叉點存儲器陣列。

8.一種裝置，包括：

用于訪問存儲器陣列的存儲器單元的接口；以及

控制器，所述控制器包括邏輯，所述邏輯的至少一部分被實現為硬件，所述邏輯用于：

從所述存儲器陣列的存儲器單元中選擇一個存儲器單元以通過所述接口實現置位寫入操作，所述存儲器單元包括相變材料，所述相變材料基于處于結晶狀態或非結晶狀態來改變電阻率，所述相變材料具有受約束的結構，以在非結晶狀態下在所有有源區域中變得完全非晶化，并且缺乏足夠的晶核來促進晶體生長；以及

使得電流被施加到所述存儲器單元的端子，以控制所述存儲器單元中包括的相變材料從非結晶狀態到所述結晶狀態的改變，從所述非結晶狀態到所述結晶狀態的所述改變包括用于創建晶種的成核階段，隨后是用于促進晶體生長以設置所述結晶狀態并且使得所述存儲器單元處于置位邏輯狀態的晶體生長階段，所述成核階段包括在第一時間段內施加第一電流，隨后在第二時間段內施加至少一個第二電流，所述晶體生長階段包括在相應的第三時間段和第四時間段內施加至少一個第三電流和第四電流。

9.根據權利要求8所述的裝置，包括：所述邏輯用于使得所述電流被施加到所述端子，以通過與所述第一電流、所述至少一個第二電流、所述至少一個第三電流和所述第四電流相關聯的對溫度的控制來控制所述相變材料從所述非結晶狀態到所述結晶狀態的所述改變。