存储器装置、系统及其操作方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种存储器装置、系统及其操作方法。其中，该存储器装置包括存储器单元以及选择器。存储器单元用以存储数据。选择器耦接存储器单元，选择器具有可被设定成不同电平的可调式电性参数；其中当选择器的可调式电性参数被设定成第一电平，选择器响应致能的操作讯号而开启，以允许存储器单元中的数据被存取；当选择器的可调式电性参数被设定成第二电平，选择器在接收致能的操作讯号时维持关闭，以禁止存储器单元中的数据被存取。

Memory device, system and operation method thereof

The invention discloses a memory device, a system and an operation method thereof. The memory device includes a memory unit and a selector. Memory units are used to store data. The selector is coupled to the memory unit, and the selector has adjustable electrical parameters that can be set to different levels; where the adjustable electrical parameters of the selector are set to the first level, the selector is opened in response to the energized operation signal to allow data in the memory unit to be accessed; and the adjustable electrical properties of the selector are selected. The parameter is set to a second level, and the selector maintains shutdown when receiving the energized operation signal to prevent data from being accessed in the memory unit.

【技术实现步骤摘要】
存储器装置、系统及其操作方法
本专利技术是有关于一种存储器装置、系统及其操作方法。
技术介绍
电阻性存储器，例如电阻性随机存取存储器(ResistiveRandomAccessMemory，ReRAM)，已广泛地应用在各式电子产品中。电阻性存储器包括多个存储单元，各个存储单元具有特定的电阻值以表示存储的数据值，例如0或1。一般而言，对电阻性存储器的存储单元进行编程操作，可通过改变存储单元的电阻值来完成。然而，电阻性存储器中往往存在少数存储单元无法经由编程操作而设定至预定的电阻值，使得存储器中存在错误位(failurebit)。由于这些错误位通常是随机发生且难以预测，如何有效抑制这些错误位的影响，成为改善存储装置可靠度的关键。
技术实现思路
本专利技术是有关于一种存储器装置、存储器系统及其操作方法。存储器装置包括存储器单元以及选择器。选择器具有可被设定成不同电平的可调式电性参数。当选择器的可调式电性参数被设定在第一电平，选择器操作在一致能状态。在此情况下，当存储器单元被选取，选择器将开启，使得存储器单元可被编程或读取。另一方面，当选择器的可调式电性参数被设定在第二电平，选择器将操作在一非致能状态。在此情况下，当存储器单元被选取，选择器将维持关闭，使得存储器单元无法被存取。利用上述特性，控制电路可先从存储器阵列中辨识出无法成功编程的存储器单元，再将耦接这些无法成功编程的存储器单元的选择器设定成非致能状态，以避免错误位对存储装置的不利影响。此外，一旦选择器被处于非致能状态，存储器装置将操作在极低漏电流的条件，故可有效避免潜通道电流(sneakpathcurrent)的影响，并改善功率消耗。根据本专利技术的一实施例，提出一种存储器装置。存储器装置包括存储器单元以及选择器。存储器单元用以存储数据。选择器耦接存储器单元，选择器具有可被设定成不同电平的可调式电性参数；其中当选择器的可调式电性参数被设定成第一电平，选择器响应致能(enabled)的操作讯号而开启，以允许存储器单元中的数据被存取；当选择器的可调式电性参数被设定成第二电平，选择器在接收致能的操作讯号时维持关闭，以禁止存储器单元中的数据被存取。根据本专利技术的一实施例，提出一种存储器系统。存储器系统包括存储器阵列以及控制电路。存储器阵列包括多个存储器装置，各存储器装置包括存储器单元以及选择器。选择器耦接至存储器单元，选择器具有可被设定成不同电平的可调式电性参数。控制电路耦接存储器阵列，用以存取这些存储器单元，并设定这些选择器的可调式电性参数。其中当这些选择器中的一特定选择器的可调式电性参数被设定在第一电平，特定选择器响应致能(enabled)的操作讯号而开启，以允许这些存储器单元中耦接特定选择器的特定存储器单元的数据被存取；当特定选择器的可调式电性参数被设定在第二电平，特定选择器在接收致能的操作讯号时维持关闭，以禁止特定存储器单元中的数据被存取。根据本专利技术的一实施例，提出一种存储器系统的操作方法。存储器系统包括存储器阵列，存储器阵列包括多个存储器装置，各存储器装置包括存储器单元以及选择器，选择器耦接存储器单元，并具有可被设定成不同电平的可调式电性参数。所述的操作方法包括：读取这些存储器单元，以判断这些存储器单元是否通过编程操作；当判断出这些存储器单元中的一特定存储器单元通过编程操作后，将这些选择器中耦接特定存储器单元的特定选择器的可调式电性参数设定在第一电平，以控制特定选择器在接收致能(enabled)的操作讯号被开启，以允许特定存储器单元中的数据被存取；当判断出特定存储器单元未通过编程操作，将特定选择器的可调式电性参数设定在第二电平，以控制特定选择器在接收致能的操作讯号时维持关闭，以禁止特定存储器单元中的数据被存取。为了对本专利技术的上述及其他方面有更好的了解，下文特举实施例，并配合所附附图详细说明如下：附图说明图1绘示依照本专利技术一实施例的存储器装置的示意图。图2A绘示依照本专利技术一实施例的选择器的可调式电性参数的电流-电压特性图。图2B绘示依照本专利技术另一实施例的选择器的可调式电性参数的电流-电压特性图。图3A绘示依照本专利技术一实施例的存储器系统的示意图。图3B绘示存储器装置的一例电路图。图4绘示依照本专利技术一实施例的存储器系统的操作方法的流程图。图5绘示依照本专利技术一实施例的存储器系统的操作方法的流程图。图6A-6C绘示依照本专利技术一实施例的存储器系统的操作波形图。图7绘示依照本专利技术一实施例的存储器单元的数据状态的示意图。【符号说明】100：存储器装置102：存储器单元104：选择器Vth1、R1、Vth1′：可调式电性参数的第一电平Vth2、R2、Vth2′：可调式电性参数的第二电平Vop：致能的操作讯号的电压电平302：存储器阵列304：控制电路306：存储器装置308-1～308-m、308：字线310-1～310-n、310：位线312：存储器单元314：选择器316：偏压源M1：晶体管Vg、Vs、Vb：电压402、404、406、502、504、506、508、510、512：步骤T1：第一期间T2：第二期间T3：第三期间T4：第四期间S1、S2：数据状态S0：非致能状态具体实施方式以下是提出实施例进行详细说明，实施例仅用以作为范例说明，并不会限缩本专利技术欲保护的范围。此外，实施例中的附图是省略不必要的元件，以清楚显示本专利技术的技术特点。图1绘示依照本专利技术一实施例的存储器装置100的示意图。存储器装置100可作为存储器中的一存储单元。存储器装置100包括存储器单元102以及选择器104。存储器单元102用以存储数据(例如用户数据)。选择器104耦接存储器单元102。如图1所示，选择器104与存储器单元102串接，以形成「1S1R」的单元结构。选择器104可被开启或关闭。当选择器104被开启，存储器单元102将可供外部电路存取；当选择器104被关闭，存储器单元102将不允许被外部电路存取。需注意，虽然在图1中选择器104与存储器单元102呈现为「1S1R」的单元结构，但本专利技术并不以此为限。存储器装置100可包括一或多个选择器104以及一或多个存储器单元102，以形成不同的单元结构，例如「2S1R」单元结构。存储器单元102可以是各种合适的存储元件。以电阻式存储器为例，存储器单元102可被编程至特定的电阻状态(例如高电阻状态或低电阻状态)以表示一特定的数据值(例如1或0)。在此情况下，表示数据值的电阻状态可视为存储器单元102的一数据状态。依照本专利技术实施例，选择器104具有可被设定成不同电平的一可调式电性参数。当选择器104的可调式电性参数被设定成第一电平，选择器104为致能状态，选择器104将响应致能的操作讯号而开启，以允许存储器单元102中的数据被存取。当选择器104的可调式电性参数被设定成第二电平，选择器104为非致能状态，选择器104在接收致能的操作讯号时仍维持关闭，以禁止存储器单元102中的数据被存取。在一些实施例中，操作讯号指的是用来选取欲存取的特定存储器单元的讯号，像是字符在线的电压。当选择器104接受到的操作讯号为致能，表示耦接选择器104的存储器单元102被选择读取或编程；反之，当选择器104接受到的操作讯号为非致能，表示耦接选择器104的存储器单元1本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种存储器装置，其特征在于，包括：一存储器单元，用以存储一数据；以及一选择器，耦接该存储器单元，该选择器具有可被设定成不同电平的一可调式电性参数；其中当该选择器的该可调式电性参数被设定成一第一电平，该选择器响应致能的一操作讯号而开启，以允许该存储器单元中的该数据被存取；当该选择器的该可调式电性参数被设定成一第二电平，该选择器在接收致能的该操作讯号时维持关闭，以禁止该存储器单元中的该数据被存取。

【技术特征摘要】
1.一种存储器装置，其特征在于，包括：一存储器单元，用以存储一数据；以及一选择器，耦接该存储器单元，该选择器具有可被设定成不同电平的一可调式电性参数；其中当该选择器的该可调式电性参数被设定成一第一电平，该选择器响应致能的一操作讯号而开启，以允许该存储器单元中的该数据被存取；当该选择器的该可调式电性参数被设定成一第二电平，该选择器在接收致能的该操作讯号时维持关闭，以禁止该存储器单元中的该数据被存取。2.根据权利要求1所述的存储器装置，其特征在于，该选择器包括一晶体管，该可调式电性参数是该晶体管的一阈值电压，该晶体管具有耦接一字线的一控制端、耦接该存储器单元一第一端、以及耦接一偏压源的一第二端，该字线用以传递该操作讯号；其中当该晶体管的该阈值电压被设定成该第二电平，该晶体管被关闭，且不被该操作讯号开启；当该晶体管的该阈值电压被设定成该第一电平，该晶体管响应致能的该操作讯号而开启，并响应非致能的该操作讯号而关闭，该第二电平是高于该第一电平。3.根据权利要求2所述的存储器装置，其特征在于，该晶体管被执行一热载子注入或弗勒-诺登穿透操作，使得该晶体管的该阈值电压从该第一电平调整至该第二电平。4.根据权利要求1所述的存储器装置，其特征在于，当该存储器单元未通过一编程操作，该选择器的该可调式电性参数被设定在该第二电平。5.一种存储器系统，其特征在于，包括：一存储器阵列，包括多个存储器装置，各该存储器装置包括：一存储器单元；以及一选择器，耦接至该存储器单元，该选择器具有可被设定成不同电平的一可调式电性参数；以及一控制电路，耦接该存储器阵列，用以存取这些存储器单元，并设定这些选择器的这些可调式电性参数；其中当这些选择器中的一特定选择器的该可调式电性参数被设定在一第一电平，该特定选择器响应致能的一操作讯号而开启，以允许这些存储器单元中耦接该特定选择器的一特定存储器单元的数据被存取；当该特定选择器的该可调式电性参数被设定在一第二电平，该特定选择器在接收致能的该操作讯号时维持关闭，以禁止该特定存储器单元中的该数据被存取。6.根据权利要求5所述的存储器系统，其特征...

【专利技术属性】
技术研发人员：蒋光浩，
申请(专利权)人：旺宏电子股份有限公司，
类型：发明
国别省市：中国台湾,71