使用非对称电流脉冲来对存储器单元进行编程制造技术

本公开包含用于使用非对称电流脉冲来对存储器单元进行编程的设备及方法。实施例包含具有多个自选择存储器单元的存储器，及经配置以通过将第一电流脉冲或第二电流脉冲施加到所述存储器的自选择存储器单元来对所述自选择存储器单元进行编程的电路系统，其中所述第一电流脉冲被施加比所述第二电流脉冲更长的时间量，且所述第一电流脉冲具有比所述第二电流脉冲更低的幅值。流脉冲更低的幅值。流脉冲更低的幅值。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】使用非对称电流脉冲来对存储器单元进行编程


[0001]本公开大体上涉及半导体存储器及方法，且更特定来说，涉及使用非对称电流脉冲来对存储器单元进行编程。

技术介绍

[0002]存储器装置通常作为内部半导体集成电路及/或外部可移除装置提供于计算机或其它电子装置中。存在许多不同类型的存储器，其包含易失性及非易失性存储器。易失性存储器可能需要电力来维持其数据，并且包含随机存取存储器(RAM)、动态随机存取存储器(DRAM)及同步动态随机存取存储器(SDRAM)等。非易失性存储器可通过在未通电时留存所存储数据来提供持久数据，并且可包含NAND快闪存储器、NOR快闪存储器、只读存储器(ROM)及电阻可变存储器(例如相变随机存取存储器(PCRAM))、电阻式随机存取存储器(RRAM)、磁随机存取存储器(MRAM)及可编程导电存储器等。
[0003]存储器装置可用作需要高存储密度、高可靠性及低功耗的广泛电子应用的易失性及非易失性存储器。非易失性存储器可用于例如个人计算机、便携式存储棒、固态驱动器(SSD)、数码相机、蜂窝电话、例如MP3播放器的便携式音乐播放器及电影播放器及其它电子装置中。
[0004]电阻可变存储器装置可包含电阻可变存储器单元，其可基于存储元件(例如，具有可变电阻的存储器元件)的电阻状态来存储数据。因而，可对电阻可变存储器单元进行编程，以通过改变存储器元件的电阻水平来存储对应于目标数据状态的数据。可通过在特定持续时间内向单元(例如，向单元的存储器元件)施加电场或能量的源，例如正或负电脉冲(例如，正或负电压或电流脉冲)，将电阻可变存储器单元编程为目标数据状态(例如，对应于特定电阻状态)。电阻可变存储器单元的状态可通过响应于所施加询问电压来感测通过单元的电流来确定。基于单元的电阻电平而变化的所感测电流可指示单元的状态。
[0005]可在交叉点架构中组织各种存储器阵列，其中存储器单元(例如，电阻可变单元)位于用于存取单元的第一及第二信号线的相交处(例如，在存取线与感测线的相交处)。一些电阻可变存储器单元可包括与存储元件(例如，相变材料、金属氧化物材料及/或可编程为不同电阻电平的一些其它材料)串联的选择元件(例如，二极管、晶体管或其它切换装置)。可被称为自选择存储器单元的一些电阻可变存储器单元可包括单个材料，其可用作存储器单元的选择元件及存储元件两者。
附图说明
[0006]图1是根据本公开的实施例的存储器阵列的实例的三维视图。
[0007]图2A说明根据本公开的实施例的与存储器单元的存储器状态相关联的阈值电压分布。
[0008]图2B是根据本公开的实施例的对应于图2A的存储器状态的电流与电压曲线的实例。
[0009]图2C是根据本公开的实施例的对应于图2A的另一存储器状态的电流与电压曲线的实例。
[0010]图3A到3B是根据本公开的实施例的非对称电流脉冲的实例。
[0011]图4说明根据本公开的实施例的在非对称设置及复位电流脉冲被施加到存储器单元时的设置及复位阈值电压分布，与根据先前方法的在将对称设置及复位电流脉冲施加到存储器单元时的设置及复位阈值电压分布相比。
[0012]图5说明根据本公开的实施例的与阈值电压的分布相关联的时序图的实例。
[0013]图6说明根据本公开的实施例的存储器阵列的一部分及相关联电路系统的实例。
[0014]图7是说明根据本公开的实施例的实例设备的框图。
具体实施方式
[0015]本公开包含用于使用非对称电流脉冲来对存储器单元进行编程的设备及方法。实施例包含具有多个自选择存储器单元的存储器，以及经配置以通过将第一电流脉冲或第二电流脉冲施加到所述存储器的自选择存储器单元来对所述自选择存储器单元进行编程的电路系统，其中所述第一电流脉冲被施加比所述第二电流脉冲更长的时间量，且所述第一电流脉冲具有比所述第二电流脉冲更低的幅值。
[0016]与先前编程方法相比，本公开的实施例可提供益处，例如增加的存储器单元读取的可靠性及减少的读取干扰。例如，由于单元可被编程到的不同数据状态(例如，状态0或状态1)的阈值电压彼此过于接近，因此用于对存储器单元(例如，自选择存储器单元)进行编程的先前方法可能导致经编程数据的错误感测(例如，读取)。然而，根据本公开的用于自选择存储器单元的编程方法可增加不同数据状态的阈值电压之间的间隔，且因此增加经编程数据的后续读取的可靠性。
[0017]例如，与先前存储器单元编程方法相比，此非对称电流脉冲编程可增加(例如，达20到30％)存储器单元可被编程到的不同数据状态的阈值电压之间的间隔。不同数据状态的阈值电压之间的此增加的间隔可降低错误存储器单元读取的发生。
[0018]如本文使用，“一”、“一个”或“数个”可指某物中的一或多者，且“多个”可指两个或更多个此类某物。例如，存储器装置可指一或多个存储器装置，且多个存储器装置可指两个或更多个存储器装置。另外，如本文使用的指示符“N”及“M”(尤其是关于图式中的参考数字)指示如此指示的数个特定特征可包含在本公开的数个实施例中。
[0019]本文中的图式遵循编号惯例，其中第一个或前几个数字对应于图式图号，并且其余数字标识图式中的元件或组件。可通过使用类似数字来标识不同图式之间的类似元件或组件。
[0020]图1是根据本公开的实施例的存储器阵列100(例如，交叉点存储器阵列)的实例的三维视图。存储器阵列100可包含彼此交叉(例如，在不同平面中相交)的多个第一导电线，其可称为存取线110
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0、110
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1及110
‑
N，及多个第二导电线，其可称为感测线120
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0、120
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1及120
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M)。例如，存取线110
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0到110
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N中的每一者可与感测线120
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0到120
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M交叉。存储器单元125可在感测线与存取线之间(例如，在每一感测线/存取线交叉处)。
[0021]例如，存储器单元125可为电阻可变存储器单元。存储器单元125可包含可编程到不同数据状态的材料。在一些实例中，存储器单元125中的每一者可包含单个材料，其可用
作选择元件(例如，切换材料)及存储元件，使得每一存储器单元125可充当选择器装置及存储器元件两者。此存储器单元在本文可称为自选择存储器单元。例如，每一存储器单元可包含硫属化物材料，其可由各种掺杂或未掺杂材料形成，其可为或可不为相变材料，及/或其在读取及/或写入存储器单元期间可经历或可不经历相变。在一些实例中，每一存储器单元125可包含可包括硒(Se)、砷(As)及锗(Ge)的三元组合物、可包括硅(Si)、Se、As及Ge等的四元组合物。
[0022]存储器阵列100的架构可被称为交叉点架构，其中存储器单元形成在存取线与感测线之间的拓扑交叉点处，如在图1中所说明。与其它存储器架构相比，此交叉点本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种设备，其包括：存储器，其具有多个自选择存储器单元；及电路系统，其经配置以通过将第一电流脉冲或第二电流脉冲施加到所述存储器的自选择存储器单元来对所述自选择存储器单元进行编程，其中：与所述第二电流脉冲相比，所述第一电流脉冲被施加更长的时间量；且所述第一电流脉冲具有比所述第二电流脉冲更低的幅值。2.根据权利要求1所述的设备，其中所述自选择存储器单元包含硫属化合物材料。3.根据权利要求1到2中任一权利要求所述的设备，其中所述第一电流脉冲是设置脉冲，且所述第二电流脉冲是复位脉冲。4.根据权利要求1到2中任一权利要求所述的设备，其中所述第一电流脉冲具有负极性，且所述第二电流脉冲具有正极性。5.根据权利要求4所述的设备，其中施加所述第一电流脉冲减少所述自选择存储器单元的阈值电压(Vt)的量值。6.根据权利要求4所述的设备，其中施加所述第二电流脉冲增加所述自选择存储器单元的阈值电压(Vt)的量值。7.一种设备，其包括：存储器，其具有多个自选择存储器单元；及电路系统，其经配置以通过以下方式来对所述存储器的自选择存储器单元进行编程：将第一电流脉冲或第二电流脉冲施加到所述自选择存储器单元，其中：与所述第一电流脉冲相比，所述第二电流脉冲被施加更短的时间量；所述第二电流脉冲具有比所述第一电流脉冲更大的幅值；且所述第二电流脉冲具有与所述第一电流脉冲相对的极性；及将第三电流脉冲及第四电流脉冲施加到所述自选择存储器单元，其中所述第三电流脉冲具有施加到所述自选择存储器单元的所述第一电流脉冲或所述第二脉冲中的任一者的相对极性，且所述第四电流脉冲具有所述第三电流脉冲的相对极性。8.根据权利要求7所述的设备，其中将所述第一电流脉冲及所述第二电流脉冲施加到所述自选择存储器单元使所述自选择存储器单元的第一阈值电压(Vt)的量值与所述自选择存储器单元的第二Vt的量值之间的差值增加约20到30％的范围。9.根据权利要求7所述的设备，其中所述第一电流脉冲具有30微安(μA)或更小的幅值，且所述第二电流脉冲具有约60微安(μA)的幅值。10.根据权利要求7所述的设备，其中将所述第一电流脉冲施加到所述自选择存储器单元60纳秒(n...

【专利技术属性】
技术研发人员：M，
申请(专利权)人：美光科技公司，
类型：发明
国别省市：