存储器系统及其操作方法技术方案

一种存储器系统及其操作方法，具体为一种多层单元的一选择器一控制器三维交叉点存储器系统，包括至少一个多层单元的一选择器一电阻器结构，此结构包括相变存储器单元以及阈值开关选择器的叠层配置。导电位线与双向阈值开关选择器电性连通，而导电字线则与相变存储器单元信号连通。控制器与位线以及字线电性连通。控制器是设置以从不同电压脉冲的族群中选择至少一个电压脉冲，此族群包括读取脉冲、部分设定脉冲、设定脉冲、部分复位脉冲以及复位脉冲，且控制器还设置以将已选择的至少一电压脉冲传送到至少一个多层单元的一选择器一电阻器结构。

【技术实现步骤摘要】
存储器系统及其操作方法
本专利技术属于存储器
，涉及一种存储器系统及其操作方法，一般而言，本专利技术是有关于三维交叉点存储器。更具体地说，本专利技术是有关于实施于交叉点存储器架构中的一选择器一电阻器(1S1R)结构，以及控制此结构的方法。
技术介绍
三维(3D)交叉点存储器是一种非易失性存储器(NVM)技术，其中位存储是根据与可堆叠交叉网格数据存取阵列(stackablecross-griddeddataaccessarray)结合的体电阻变化而定。一选择器一电阻器(1S1R)结构常被应用于三维交叉点存储器中，因为它们能够促成高密度存储器阵列与单晶三维集成(monolithic3Dintegration)。一选择器一电阻器结构通常包括一个电阻式存储器单元，以及一个选择器开关的叠层配置(有时称之为存取装置)。相变存储器(PCM)单元是常实施于一选择器一电阻器结构中的一种电阻式存储器单元种类。相变存储器为非易失性存储器技术，其中每个存储器单元包括相变材料。可以通过改变相变材料的温度，而在结晶态与非结晶态之间选择性地改变相变存储器的相态本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种存储器系统，其特征在于，包括：/n至少一多层单元的一选择器一电阻器结构，包括一相变存储器单元与一阈值开关选择器的一叠层配置；/n一位线，与该阈值开关选择器电性连通，以及一字线，与该相变存储器单元电性连通；以及/n一控制器，与该位线和该字线电性连通，该控制器是配置以从不同电压脉冲的一族群中选择至少一电压脉冲，该族群包括一读取脉冲、一部分设定脉冲、一设定脉冲、一部分复位脉冲以及一复位脉冲，且该控制器还配置以将已选择的该至少一电压脉冲传送到该至少一多层单元的一选择器一电阻器结构。/n

【技术特征摘要】
20200122 US 16/749,7221.一种存储器系统，其特征在于，包括：
至少一多层单元的一选择器一电阻器结构，包括一相变存储器单元与一阈值开关选择器的一叠层配置；
一位线，与该阈值开关选择器电性连通，以及一字线，与该相变存储器单元电性连通；以及
一控制器，与该位线和该字线电性连通，该控制器是配置以从不同电压脉冲的一族群中选择至少一电压脉冲，该族群包括一读取脉冲、一部分设定脉冲、一设定脉冲、一部分复位脉冲以及一复位脉冲，且该控制器还配置以将已选择的该至少一电压脉冲传送到该至少一多层单元的一选择器一电阻器结构。


2.如权利要求1所述的存储器系统，其中该阈值开关选择器为一双向阈值开关选择器。


3.如权利要求2所述的存储器系统，其中该相变存储器单元包括一非结晶与结晶区域的分布，其中与该双向阈值开关选择器的一阈值电压结合的该非结晶与结晶区域的分布，决定该多层单元的一选择器一电阻器结构的一阈值电压。


4.如权利要求3所述的存储器系统，其中该部分设定脉冲改变该非结晶与结晶区域的分布，使得该多层单元的一选择器一电阻器结构的该阈值电压介于与该多层单元的一选择器一电阻器结构的一完全设定状态相对应的阈值电压电平，以及与一完全复位状态相对应的阈值电压电平之间。


5.如权利要求4所述的存储器系统，其中该多层单元的一选择器一电阻器结构的该阈值电压是根据一施加的可编程脉冲进行调整。


6.如权利要求5所述的存储器系统，其中该施加的可编程脉冲包括：
该部分设定脉冲，用以改变该非结晶与结晶区域的分布，使得该多层单元的一选择器一电阻器结构的该阈值电压介于与该相变存储器单元的一完全设定状态相对应的一第一电平，以及与该相变存储器单元的一完全复位状态相对应的一第二电平之间。


7.一种用于对一多层单元的一选择器一电阻器结构进行编程的方法，其特征在于，该方法包括：
施加各具有一电压电平的多个部分复位电压脉冲至该多层单元的一选择器一电阻器结构，各该电压电平从与该多层单元的一选择器一电阻器结构的一完全设定状态相对应的一第一阈值电压，增加至与该多层单元的一选择器一电阻器结构的一完全复位状态相对应的一第二阈值电压；
其中各该部分复位电压脉冲将至少一数据数值进行复位，该至少一数据数值对应大于该第一阈值电压且小于该第二阈值电压的一中间阈值电压。


8.如权利要求7所述的方法，其中该完全设定状态对应一最低数据数值，该完全复位状态对应大于该最低数据数值的一最高数据数值。


9.如权利要求8所述的方法，其中该多个部分复位电压脉冲包括：
一第一中间阈值电压脉冲，具有一第一中间电压电平；以及
一第二中间阈值电压脉冲，具有大于该第一中间电压电平的一第二中间电压电平。


10.如权利要求9所述的方法，其中：
该第一中间阈值电压脉冲对应于一第一中间阈值电压，该第一中间阈值电压对应于一第一中间数据数值，且该第二中间阈值电压脉冲对应于一第二中间阈值电压，该第二中间阈值电压对应于一第二中间数据数值；以及
该第一中间数据数值大于该最低数据数值且小于该最高数据数值，而该第二中间数据数值同时大于该最低数据数值与该第一中间数据数值，但仍小于该最高数据数值。


11.如权利要求10所述的方法，其中该最低数据数值为二进位制数据数值00，该第一中间数据数值为二进位制数据数值01，该第二中间数据数值为二进位制数据数值10，而该最高数据数值为二进位制数据数值11。


12.一种用于对一多层单元的一选择器一电阻器结构进行编程的方法，其特征在于，该方法包括：
施加一部分设定电压至该多层单元的一选择器一电阻器结构；
将该部分设定电压从包括一第一电压电平的一完全复位阈值电压，降低至包括一第二电压电平的一完全设定阈值电压，该第二电压电平小于该第一电压电平；
其中该部分设定电压将对应于一部分设定阈值电压的至少一数据数值进行设定，该部分设定阈值电压包括小于该第一电压电平且大于该第二电压电平的一中间电压电平。


13.如权利要求12所述的方法，其中施加该部分设定电压的步骤包括：
生成具有一后...

【专利技术属性】
技术研发人员：简维志，龚南博，龙翔澜，马修·乔瑟夫·布莱特史凯，克里斯多福·米勒，
申请(专利权)人：旺宏电子股份有限公司，国际商用机器公司，
类型：发明
国别省市：中国台湾;71