存储器件和操作这种存储器件的方法技术

本发明专利技术涉及操作一种存储器件的方法，还涉及具有至少一个存储单元的存储器件，该存储单元包括：活性材料；电流供给线；以及第一开关装置，用于开关从所述电流供给线流经所述活性材料的第一电流，其中所述存储单元还包括至少一个另外的开关装置，用于开关从所述电流供给线流经所述活性材料的另外的电流。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种具有多个存储单元，尤其是PCM存储单元的存储器件，还涉及操作这种存储器件的方法。
技术介绍
常规存储器件，尤其是常规半导体存储器件的情况下，人们区分所谓的功能存储器件(例如，PLA，PAL等)以及所谓的表格存储器件，例如ROM器件(ROM＝只读存储器-具体而言，PROM、EPROM、EEPROM，闪存等)以及RAM器件(RAM＝随机存取存储器或读写存储器，例如DRAM和SRAM)。RAM器件是将数据保存在预定地址下且以后从该地址下读出数据的存储器。在SRAM(SRAM＝静态随机存取存储器)的情况下，例如，各个存储单元包括几个，例如6个晶体管，在所谓的DRAM(DRAM＝动态随机存取存储器)的情况下，一般仅包括一个相应受控的电容性元件(例如，MOSFET的栅-源电容器)，利用其电容每一个位可以分别作为电荷保存。然而，该电荷仅保持很短的时间。因此，必须规则地，例如大约每64ms执行“刷新”。与此对照，在SRAM的情况下，不必执行“刷新”，即，只要向SRAM供给合适的电压，保存在存储单元中的数据一直被保存。不过，在非易失性存储器件(NVM)，例如EPROM、EEPROM以及闪存的情况下，即使在供给电压关断时，保存的数据仍被保存。而且，近来已经已知所谓的“电阻性”或“电阻性开关(resistively switching)”存储器件，例如，所谓的相变存储器(“PCM”)。在“电阻性”或“电阻性开关”存储器件的情况下，通过合适的开关步骤，“活性”或“开关活性”材料-例如，位于两个合适的电极(即，阳极和阴极)之间的材料-设置成较导电或较不导电状态(其中，例如，较导电状态对应于保存的逻辑“1”，较不导电状态对应于保存的逻辑“0”，反之亦然)。例如，这可以对应于位的逻辑设置。在相变存储器(PCRAM)的情况下，例如，合适的硫属元素化物可以用作位于两个相应电极之间的“开关活性”材料(例如，Ge-Sb-Te(“GST”)或Ag-In-Sb-Te化合物)。通过适当的开关步骤，使硫属元素化物材料处于非晶，即相对弱的导电态，或晶态，即相对强的导电态。(其中，例如，相对强的导电状态可以对应于保存的逻辑“1”，相对弱的导电状态可以对应于保存的逻辑“0”，反之亦然)。例如，相变存储单元可以从以下文献获知G.Wicker，“Nonvolatile，High Density，High Performance Phase ChangeMemory”，SPIE Conference on Electronics and Structures forMEMS，vol.3891，Queensland，2，1999以及Y.N.Hwang等，“CompletelyCMOS Compatible Phase Change Nonvolatile RAM using NMOS CellTransistors”，IEEE Proceedings of the NonvolatileSemiconductor Memory Workshop，Monterey，91，2003，以及S.Lai等，“OUM-a 180nm nonvolatile memory cell element technologyfor stand alone and embedded applications”，IEDM 2001等。为了使用相应的存储单元，获得从非晶(即，开关活性(switchingactive)材料的相对弱的导电态)，到晶态(即，相对强的导电态)的改变，可以在电极施加适当的加热电流脉冲，所述加热电流脉冲使得，开关活性材料被加热，超出结晶温度，并晶化(“写过程”)。与之相反，开关活性材料从晶态(即，相对强导电态)到非晶态(即相对弱的导电态)的状态改变，例如，可以这样获得-再次通过适当的加热电流脉冲-开关活性材料被加热，超出熔化温度，并通过快速冷却接着“淬火”成非晶(“删除过程”)。一般地，删除过程的温度必须达到比写过程的温度高的值，但可以具有较短的持续时间。基于这种或相应原则的相变存储单元在下面公开物中有所描述例如，Y.Ha等的“An edge contact type cell for phase changeRAM featuring very low power consumption”，VLSI 2003，以及例如，在H.Horii等“A novel cell technology using N-dopedGeSbTe films for phase change RAM”，VLSI 2003，Y.Hwang等“Full integration and reliability evaluation of phase changeRAM based on 0.24um-CMOS technologies”，VLSI 2003，以及S.Ahn等“Highly Manufacturable High Density Phase Change Memoryof 64Mb and beyond”，IEDM 2004等。例如通过合适的位线和地线驱动删除或写入加热电流脉冲的晶体管由此必须具有适当的尺寸。一个问题在于这一事实由于相对高的电流来开关相变存储单元(即，例如，以8F2结构实现的相变存储单元)，晶体管必须具有这样的尺寸，即，一般地，宽度大于最小结构宽度。这使得这些存储单元以及相应的存储器件不够紧凑，因此，和使用晶体管最小结构宽度的单元或器件相比，可以实现较少的存储量。为了产生较大的流经相变存储单元的电流，必须尽可能地减少相应线的电阻(例如，参考W.Cho等“A 0.18um 3.0-V 64-Mbnonvolatile phase transition random access memory(PRAM)”，IEEEJ.Sol.State Circuits 40，293，2005)。还必须使得用于各个驱动晶体管的删除或写入电压与存储单元区域中相应受控存储单元的位置相关(例如，参考F.Bedeschi等“A 8Mb demonstrator for high density 1.8V Phase-changememories”，VLSI 2004)。导致的相对高的开关复杂性是一个缺点。
技术实现思路
本专利技术的一个目的是提供一种新的存储器件，它具有多个存储单元，尤其是PCM存储单元，就相关开关装置的宽度而言，它允许较高的电流流经活性材料；还提供一种操作这种存储器件的新的方法。根据本专利技术的一个方案，提供一种具有至少一个存储单元的存储器件，该存储单元至少包括活性材料；指定给其的第一开关装置，用于开关流经所述活性材料的电流；电流供给线；以及电流放电端子。该至少一个存储单元还具有至少一个另外的开关装置，用于控制流经所述活性材料的另外的电流。根据本专利技术的另一方案，提供一种操作一种存储器件的方法，该存储器件具有至少一个存储单元，该存储单元包括活性材料、电流供给线、电流放电端于以及第一开关装置，用于开关从所述电流供给线流经所述活性材料到达所述放电端子的第一电流，其中该方法包括以下步骤-通过所述电流供给线向各个选择的存储单元提供第一电流；以及-放电该第一电本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种具有至少一个存储单元的存储器件，所述存储单元包括：活性材料；电流供给线；以及第一开关装置，用于开关从所述电流供给线流经所述活性材料的第一电流，其中所述存储单元还包括至少一个另外的开关装置，用于开关从所述电流供给线流经所述活性材料的另外的电流。

【技术特征摘要】
DE 2006-3-7 102006010531.1;US 2006-3-7 11/3692751.一种具有至少一个存储单元的存储器件，所述存储单元包括活性材料；电流供给线；以及第一开关装置，用于开关从所述电流供给线流经所述活性材料的第一电流，其中所述存储单元还包括至少一个另外的开关装置，用于开关从所述电流供给线流经所述活性材料的另外的电流。2.根据权利要求1的存储器件，其中存储单元是电阻性开关存储单元。3.根据权利要求2的存储器件，其中存储单元是PCM存储单元。4.根据权利要求1的存储器件，其中所述电流供给线是位线。5.根据权利要求1的存储器件，其中所述第一开关装置与第一电流放电端子相连，用于开关从所述电流供给线经过所述活性材料流到所述第一电流放电端子的所述第一电流，以及所述另外的开关装置与另外的电流放电端子相连，用于开关从所述电流供给线流经所述活性材料到达所述另外的电流放电端子的所述另外的电流。6.根据权利要求5的存储器件，其中第一电流放电端子和所述另外的电流放电端子电连接。7.根据权利要求1的存储器件，其中为控制所述第一开关装置，提供第一字线；以及为控制所述另外的开关装置，提供另外的字线。8.根据权利要求7的存储器件，其中所述第一开关装置在延伸的扩散区域与所述第一字线和所述另外的字线之一的交叉处形成；以及所述另外的开关装置在所述延伸的扩散区域与所述第一字线和所述另外的字线中的另一个的交叉处形成。9.根据权利要求8的存储器件，其中所述延伸的扩散区域平行于相关位线延伸。10.根据权利要求1的存储器件，其中为控制所述第一开关装置，提供第一控制线；以及为控制所述另外的开关装置，提供另外的控制线。11.根据权利要求1的存储器件，其中所述第一开关装置开关流经所述活性材料和所述第一开关装置的所述第一电流；以及所述另外的开关装置开关流经所述活性材料和所述另外的开关装置的所述另外的电流。12.根据权利要求1的存储器件，其中所述第一开关装置是第一晶体管，且所述另外的开关装置是另外的晶体管。13.根据权利要求1的存储器件，其中所述第一开关装置和所述另外的开关装置具有不同的特性。14.根据权利要求1的存储器件，其中所述电流放电端子与地线相连。15.根据权利要求1的存储器件，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：H霍尼格施米德，C利奥，
申请(专利权)人：奇梦达股份公司，
类型：发明
国别省市：DE[德国]