存储装置的操作方法与存储器阵列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装置的操作方法与存储器阵列及其操作方法。存储装置的操作方法包括以下步骤：使存储装置处在设定状态，方法包括提供第一偏压至存储装置；读取存储装置的设定状态，方法包括提供第二偏压至该存储装置；提供回复偏压至存储装置；提供回复偏压的步骤是在提供第一偏压的步骤或提供第二偏压的步骤之后进行。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术是有关于存储装置及其操作方法，特别是有关于存储器阵列及其操作方法。
技术介绍
随着半导体技术的进步，电子元件的微缩能力不断提高，使得电子产品能够在维持固定大小，甚至更小的体积之下，能够拥有更多的功能。而随着信息的处理量愈来愈高，对于大容量、小体积的存储器需求也日益殷切。目前的可擦写存储器是以晶体管结构配合存储单元作信息的储存，但是此种存储器架构随着制造技术的进步，可微缩性已经达到一个瓶颈。因此先进的存储器架构不断的被提出，例如相变化随机存取存储器(phase change random access memory, PCRAM) >磁性随机存取存储器(magnetic random access memory, MRAM)、电阻式随机存取存储器(resistive random access memory, RRAM)、导电桥式随机存取存储器(conductivebridging RAM, CBRAM)等等。然而，目前存储装置在操作效率上仍需改进。
技术实现思路
本专利技术是有关于一种，可提升存储装置的操作效率。本专利技术提供了一种存储装置的操作方法，方法包括以下步骤:使存储装置处在设定状态，方法包括提供第一偏压至存储装置；读取存储装置的设定状态，方法包括提供第二偏压至该存储装置；提供回复偏压至存储装置；提供回复偏压的步骤是在提供第一偏压的步骤或提供第二偏压的步骤之后进行。本专利技术提供了一种存储器阵列的操作方法，方法包括以下步骤:使电性连接在字线与位线之间的双端电极的存储装置处在设定状态，方法包括通过字线与位线提供第一偏压至双端电极的存储装置；读取双端电极的存储装置的设定状态，方法包括通过字线与位线提供第二偏压至双端电极的存储装置；通过字线与位线提供回复偏压至双端电极的存储装置；提供回复偏压的步骤是在提供第一偏压的步骤或提供第二偏压的步骤之后进行。本专利技术提供了一种存储器阵列，存储器阵列包括多个存储单元，存储单元各包括第一导线、第二导线与存储装置；存储装置包括第一电极层、第二电极层与固态电解质结构；第一电极层电性连接至第一导线；第二电极层电性连接至第二导线；固态电解质结构邻接在第一电极层与第二电极层之间；第二电极层为移动金属离子的来源；移动金属离子可移动至固态电解质结构中。下文特举较佳实施例，并配合所附图式，作详细说明如下:【附图说明】图1为根据一实施例的存储装置的示意图。图2为根据一实施例的存储装置的示意图。图3为根据一实施例的存储装置的示意图。图4为根据一实施例的存储器阵列的示意图。图5为一实施例中存储装置的电性图。图6为一比较例中存储装置的电性图。【主要元件符号说明】102,202~存储装置；104、204~第一电极层；106、206~第二电极层；108~固态电解质结构；110~第一固 态电解质层；112~第二固态电解质层；114~导电桥；216~存储单兀；218~第一导线；220~第二导线。【具体实施方式】图1绘示根据一实施例的存储装置102的剖面图。存储装置102包括第一电极层104、第二电极层106与固态电解质结构108。固态电解质结构108包括第一固态电解质层110与第二固态电解质层112。第一固态电解质层110邻接在第一电极层104与第二固态电解质层112之间。第二固态电解质层112邻接在第一固态电解质层110与第二电极层106之间。实施例并不限于使用具有两个固态电解质层的固态电解质结构108。于其他实施例中，固态电解质结构(未显示)可具有单一个固态电解质层。请参照图1，于实施例中，第一电极层104为不易提供移动金属离子的导体。第二电极层106为移动金属离子的来源，其中移动金属离子可移动至固态电解质结构108中。第一固态电解质层110与第二固态电解质层112可为介电材料。第一固态电解质层110的介电系数可大于第二固态电解质层112的介电系数。第一固态电解质层110对于移动金属离子的可溶性可大于第二固态电解质层112对于移动金属离子的可溶性。第二电极层106对于移动金属离子的可溶性可大于第二固态电解质层112对于移动金属离子的可溶性。举例来说，第一电极层104可包括高导电性材料例如钼(Pt)。第二电极层106可包括含有移动金属的锗铺締化物(Germanium Antimony Telluride ；GST)的高导电性材料,例如Cu-GST、Au-GST,Zn-GST等等，其中例如Cu、Au、Zn是用作移动金属。第一固态电解质层110可包括氧化铪(Hf-oxide)、氧化错(Zr-oxide)、或氧化钽(Ta-oxide)。第二固态电解质层112可包括氧化硅、氮化硅、或氮氧化硅。请参照图1，于一实施例中，存储装置102可具有第一阈值电压Vtl、第二阈值电压Vt2、第三阈值电压Vt3与第四阈值电压Vt4。于实施例中，第一阈值电压Vtl为使存储装置102处在设定状态的阈值电压Vt-set。第二阈值电压Vt2为读取存储装置102的设定状态的阈值电压Vt-read set。第三阈值电压Vt3为使存储装置102处在复位状态的阈值电压Vt-reseto第四阈值电压Vt4为读取存储装置102的复位状态的阈值电压Vt_read reset。于一实施例中，第一阈值电压Vt 1、第二阈值电压Vt2与第四阈值电压Vt4具有相同的极性，例如皆为正电压。第三阈值电压Vt3可具有相反的极性,例如负电压。于实施例中,第一阈值电压Vtl的绝对值大于第二阈值电压Vt2的绝对值。这里所指的阈值电压可以第二电极层106相对于第一电极层104作讨论。请参照图1，于一实施例中，存储装置102为双端电极的存储装置，例如导电桥式随机存取存储器(Conductive Bridging RAM ;CBRAM)。实施例的存储装置102可应用混合型离子电子导体(Mixed-1onic-electronic-conduction ;MIEC)、双向定限交换(OvonicThreshold Switch, 0TS)材料等等。以下利用图1至图3说明存储装置102的操作方法。这里所指的偏压可以第二电极层106相对于第一电极层104作讨论，举例来说，当第一电极层104接地时，偏压等于施加在第二电极层106的电压。存储装置102的操作方法包括使存储装置102处在设定状态。于实施例中，使存储装置102处在设定状态的方法包括提供第一偏压BVl至如图1所示的存储装置102。第一偏压BVl的绝对值是实质上大于、等于用以使存储装置102处在设定状态的第一阈值电压Vtl的绝对值。如此，使得移动金属离子从第二电极层106移动至第二固态电解质层112与第一固态电解质层110，而形成邻接在第一电极层104与第二电极层106之间的导电桥114，如图2所示，因此存储装置102具有电性导通的特性。使存储装置102处在设定状态的方法可包括在存储装置102具有导电特性之后，停止提供第一偏压BVl至存储装置102，例如使第一偏压BVl为零，或不施加任何电压至第一电极层104与第二电极层106,以使导电桥114中的移动金属离子自发性地移出第二固态电解质层112而断裂，如图3所示，断裂的程度为第二固态电解质层112中实质上不存在移动金属离子，因此存储装置102具有本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种存储装置的操作方法，包括：使一存储装置处在设定状态，方法包括提供一第一偏压至该存储装置；读取该存储装置的设定状态，方法包括提供一第二偏压至该存储装置；以及提供一回复偏压至该存储装置，其中提供该回复偏压的步骤是在提供该第一偏压的步骤或提供该第二偏压的步骤之后进行。

【技术特征摘要】
1.一种存储装置的操作方法，包括: 使一存储装置处在设定状态，方法包括提供一第一偏压至该存储装置； 读取该存储装置的设定状态，方法包括提供一第二偏压至该存储装置；以及提供一回复偏压至该存储装置，其中提供该回复偏压的步骤是在提供该第一偏压的步骤或提供该第二偏压的步骤之后进行。2.根据权利要求1所述的存储装置的操作方法，其中提供该回复偏压的步骤是在提供该第一偏压的步骤与提供该第二偏压的步骤之间进行。3.根据权利要求1所述的存储装置的操作方法，其中提供该回复偏压的步骤是在提供该第一偏压的步骤与提供该第二偏压的步骤之后进行。4.根据权利要求1所述的存储装置的操作方法，其中该回复偏压的极性是相反于该第一偏压的极性与该第二偏压的极性。5.根据权利要求1所述的存储装置的操作方法，其中该第一偏压大于、等于用以使该存储装置处在设定状态的一第一阈值电压，该第二偏压大于、等于用以读取该存储装置的设定状态的一第二阈值电压。6.根据权利要求1所述的存储装置的操作方法，其中该存储装置具有一第一阈值电压与一第二阈值电压，该第一阈值电压与该第二阈值电压具有相同的极性，该第一阈值电压的绝对值不同于该第二阈值电压的绝对值。7.根...

【专利技术属性】
技术研发人员：李峰旻，林昱佑，李明修，
申请(专利权)人：旺宏电子股份有限公司，
类型：发明
国别省市：