电阻式随机存取存储器结构及其随机存取存储器操作方法技术

本发明专利技术公开一种电阻式随机存取存储器结构及其随机存取存储器操作方法，该电阻式随机存取存储器结构包括第一晶体管、第二晶体管与电阻式随机存取存储单元串。通过第一晶体管的第一端子与第二晶体管电连接，而使得第一晶体管与第二晶体管串联。电阻式随机存取存储单元串包括彼此电连接的多个存储单元，且电连接至第一晶体管的第二端子。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种存储器及其操作方法，且特别是涉及一种电阻式随机存取存储器结构及电阻式随机存取存储器的操作方法。
技术介绍
由于非挥发性存储器具有数据在断电后也不会消失的优点，因此许多电器产品中必须具备此类存储器，以维持电器产品开机时的正常操作。目前，业界积极发展的一种非挥发性存储器元件是电阻式随机存取存储器(resistiverandomaccessmemory，RRAM)，其具有写入操作电压低、写入抹除时间短、存储时间长、非破坏性读取、多状态存储、结构简单以及所需面积小等优点，因此在未来将可成为个人电脑和电子设备所广泛采用的非挥发性存储器元件之一。目前业界提出一种高密度的三维电阻式随机存取存储器(resistiverandomaccessmemory，RRAM)，然而如何进一步地降低三维电阻式随机存取存储器在操作上的复杂度、耗电量与漏电量为目前业界积极追求的目标。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种电阻式随机存取存储器结构，其可具有较佳电性效能。本专利技术的再一目的在于提供一种电阻式随机存取存储器的操作方法，其可具有较佳操作效能。为达上述目的，本专利技术提出一种电阻式随机存取存储器结构，包括第一晶体管、第二晶体管与电阻式随机存取存储单元串。通过第一晶体管的第一端子与第二晶体管电连接，而使得第一晶体管与第二晶体管串联。电阻式随机存取存储单元串包括彼此电连接的多个存储单元，且电连接至第一晶体管的第二端子。依照本专利技术的一实施例所述，在上述的电阻式随机存取存储器结构中，第一晶体管与第二晶体管例如是通过共用第一端子而进行串联。依照本专利技术的一实施例所述，在上述的电阻式随机存取存储器结构中，第一晶体管包括第一栅极、第一掺杂区与第二掺杂区。第一栅极设置于基底上。第一掺杂区与第二掺杂区分别设置于第一栅极的一侧与另一侧的基底中，且分别作为第一端子与第二端子。第二晶体管包括第二栅极、第三掺杂区与第一掺杂区。第二栅极设置于基底上。第三掺杂区与第一掺杂区分别设置于第二栅极的一侧与另一侧的基底中，其中第三掺杂区作为第三端子。依照本专利技术的一实施例所述，在上述的电阻式随机存取存储器结构中，基底包括突出部。突出部位于第一栅极与第二栅极之间，且第一端子位于突出部中。依照本专利技术的一实施例所述，在上述的电阻式随机存取存储器结构中，第一晶体管与第二晶体管例如是通过电连接第一晶体管的第一端子与第二晶体管的第四端子而进行串联。依照本专利技术的一实施例所述，在上述的电阻式随机存取存储器结构中，第一晶体管包括第一栅极、第一掺杂区与第二掺杂区。第一栅极设置于基底上。第一掺杂区与第二掺杂区分别设置于第一栅极的一侧与另一侧的基底中，且分别作为第一端子与第二端子。第二晶体管包括第二栅极、第三掺杂区与第四掺杂区。第二栅极设置于基底上。第三掺杂区与第四掺杂区分别设置于第二栅极的一侧与另一侧的基底中，且分别作为第三端子与第四端子。依照本专利技术的一实施例所述，在上述的电阻式随机存取存储器结构中，第一掺杂区与第四掺杂区例如是通过内连线结构进行电连接。依照本专利技术的一实施例所述，在上述的电阻式随机存取存储器结构中，各个存储单元包括第一电极、第二电极与可变电阻结构。第二电极设置于第一电极上。可变电阻结构设置于第一电极与第二电极之间。依照本专利技术的一实施例所述，在上述的电阻式随机存取存储器结构中，电阻式随机存取存储单元串还包括内连线结构，将同一串的多个存储单元的第一电极进行连接。依照本专利技术的一实施例所述，在上述的电阻式随机存取存储器结构中，第一晶体管与第二晶体管例如是分别为金属氧化物半场效晶体管、双载流子接面晶体管(bipolarjunctiontransistor)、接面场效晶体管(junctionfieldeffecttransistor)、金属半导体场效晶体管(metal-semiconductorfieldeffecttransistor)或调变掺杂场效晶体管(modulationdopedfieldeffecttransistor)。本专利技术提出一种电阻式随机存取存储器的操作方法，其中电阻式随机存取存储器包括至少一个电阻式随机存取存储器结构。电阻式随机存取存储器结构包括第一晶体管、第二晶体管、电阻式随机存取存储单元串、第一字符线、第二字符线、多条位线与源极线。通过第一晶体管的第一端子与第二晶体管电连接，而使得第一晶体管与第二晶体管串联。电阻式随机存取存储单元串包括彼此电连接的多个存储单元，且电连接至第一晶体管的第二端子。第一字符线电连接至第一晶体管的第一栅极。第二字符线电连接至第二晶体管的第二栅极。位线分别电连接至所对应的存储单元。源极线电连接至第二晶体管的第三端子，其中第三端子位于第二栅极的远离第一栅极的一侧。上述电阻式随机存取存储器的操作方法包括在对选定的存储单元进行编程操作、抹除操作与读取操作的其中一者时，将源极线接地。依照本专利技术的一实施例所述，在上述的电阻式随机存取存储器的操作方法中，在对选定的存储单元进行编程操作时还包括进行下列步骤。对第一字符线施加第一开启电压。对第二字符线施加第二开启电压。对位线施加编程电压。依照本专利技术的一实施例所述，在上述的电阻式随机存取存储器的操作方法中，在对选定的存储单元进行抹除操作时还包括进行下列步骤。对第一字符线施加第三开启电压。对第二字符线施加第四开启电压。对位线施加抹除电压。依照本专利技术的一实施例所述，在上述的电阻式随机存取存储器的操作方法中，在对选定的存储单元进行读取操作时还包括进行下列步骤。对第一字符线施加第五开启电压。对第二字符线施加第六开启电压。对位线施加读取电压。依照本专利技术的一实施例所述，在上述的电阻式随机存取存储器的操作方法中，编程操作的操作电压的绝对值例如是大于抹除操作的抹除电压的绝对值，且抹除电压的绝对值例如是大于读取操作的读取电压的绝对值。依照本专利技术的一实施例所述，在上述的电阻式随机存取存储器的操作方法中，当电阻式随机存取存储器结构的数量为多个，且在对选定的存储单元进行操作时，不对未连接于选定的存储单元的其他第一字符线、其他第二字符线与其他位线施加电压。依照本专利技术的一实施例所述，在上述的电阻式随机存取存储器的操作方法中，当电阻式随机存取存储器结构的数量为多个，且在对选定的存储单元进行操作时，将未连接至选定的存储单元的其他源极线接地。基于上述，在本专利技术所提出的电阻式随机存取存储器结构及电阻本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电阻式随机存取存储器结构，包括：第一晶体管与第二晶体管，通过该第一晶体管的一第一端子与该第二晶体管电连接，而使得该第一晶体管与该第二晶体管串联；以及电阻式随机存取存储单元串，包括彼此电连接的多个存储单元，且电连接至该第一晶体管的一第二端子。

【技术特征摘要】
2014.11.25 TW 1031407701.一种电阻式随机存取存储器结构，包括：
第一晶体管与第二晶体管，通过该第一晶体管的一第一端子与该第二晶
体管电连接，而使得该第一晶体管与该第二晶体管串联；以及
电阻式随机存取存储单元串，包括彼此电连接的多个存储单元，且电连
接至该第一晶体管的一第二端子。
2.如权利要求1所述的电阻式随机存取存储器结构，其中该第一晶体管
与该第二晶体管通过共用该第一端子而进行串联。
3.如权利要求2所述的电阻式随机存取存储器结构，其中
该第一晶体管包括：
第一栅极，设置于一基底上；以及
第一掺杂区与第二掺杂区，分别设置于该第一栅极的一侧与另一侧
的该基底中，且分别作为该第一端子与该第二端子，
该第二晶体管包括：
第二栅极，设置于该基底上；以及
第三掺杂区与该第一掺杂区，分别设置于该第二栅极的一侧与另一
侧的该基底中，其中该第三掺杂区作为一第三端子。
4.如权利要求3所述的电阻式随机存取存储器结构，其中该基底包括突
出部，其中该突出部位于该第一栅极与该第二栅极之间，且该第一端子位于
该突出部中。
5.如权利要求1所述的电阻式随机存取存储器结构，其中该第一晶体管
与该第二晶体管通过电连接该第一晶体管的该第一端子与该第二晶体管的
一第四端子而进行串联。
6.如权利要求5所述的电阻式随机存取存储器结构，其中
该第一晶体管包括：
第一栅极，设置于一基底上；以及
第一掺杂区与第二掺杂区，分别设置于该第一栅极的一侧与另一侧
的该基底中，且分别作为该第一端子与该第二端子，
该第二晶体管包括：
第二栅极，设置于该基底上；以及
第三掺杂区与第四掺杂区，分别设置于该第二栅极的一侧与另一侧
的该基底中，且分别作为一第三端子与该第四端子。
7.如权利要求6所述的电阻式随机存取存储器结构，其中该第一掺杂区
与该第四掺杂区通过内连线结构进行电连接。
8.如权利要求1所述的电阻式随机存取存储器结构，其中各该存储单元
包括：
第一电极；
第二电极，设置于该第一电极上；以及
可变电阻结构，设置于该第一电极与该第二电极之间。
9.如权利要求8所述的电阻式随机存取存储器结构，其中该电阻式随机
存取存储单元串还包括内连线结构，将同一串的该些存储单元的该些第一电
极进行连接。
10.如权利要求1所述的电阻式随机存取存储器结构，其中该第一晶体
管与该第二晶体管分别包括金属氧化物半场效晶体管、双载流子接面晶体管
(bipolarjunctiontransistor)、接面场效晶体管(junctionfieldeffectt...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐懋腾，
申请(专利权)人：力晶科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：中国台湾;71