本发明是有关于一种电阻式存储器的修补方法，且特别是有关于一种发生过设定状态(over-setissue)时的电阻式存储器及其修补方法。
背景技术：
近年来，金氧转换式电阻式存储器(transition-metal-oxidebasedresistivememories)已具有简单的结构并且可有效的进行量产。而操作在低操作电压下的特性也使电阻式存储器成为下一个世代的非易失性存储器中，可被实际应用在电子产品的选项之一。
在电阻式存储器中，形成(forming)、设定(set)以及重置(reset)三个动作为确保电阻式存储器电气特性以及数据保存力(dataretention)的三个重要步骤。对用以执行形成、设定以及重置三个动作的电压进行最佳化的调整，为提升电阻式存储器良率的重要因素。而在现有的电阻式存储器中，当进行产品测试时，在进行设定-重置动作的循环后，电阻式存储器常会发生过设定状态(over-setissue)而导致电阻式存储器的芯片无法通过测试。因此，为提升电阻式存储器的生产良率，针对发生过设定状态的电阻式存储器进行修补，为本领域工程师的重要课题。
技术实现要素：
本发明提供一种电阻式存储器及其修补方法。
本发明提供一种电阻式存储器的修补方法，在发生过设定状态时，对电阻式存储器进行有效的修补动作。
本发明另提供一种电阻式存储器，在发生过设定状态时，可进行有效的修补动作。
本发明的电阻式存储器的修补方法包括：对电阻式存储器执行多数个设定-重置动作循环，各设定-重置动作循环包括设定动作以及重置动作，其中，通过在设定时间区间中提供设定电压至该电阻式存储器以进行上述的设定动作，通过在重置时间区间中提供重置电压至电阻式存储器以进行上述的重置动作；并且，检测电阻式存储器在设定-重置动作循环后是否产生过设定状态；以及，在当过设定状态发生时，对电阻式存储器执行加强重置动作。其中，加强重置动作是通过在加强重置时间区间中提供加强重置电压来进行，加强重置时间区间与加强重置电压的乘积大于重置时间区间与重置电压的乘积。
本发明的电阻式存储器包括电阻式存储单元阵列、感测放大器以及电压提供器。电阻式存储单元阵列包括多数个电阻式存储单元。感测放大器通过多数条比特线耦接电阻式存储单元，并检测电阻式存储器是否发生过设定状态。电压提供器耦接至感测放大器并耦接至电阻式存储单元阵列的多数条源极线，电压提供器在重置时间区间中通过提供重置电压至电阻式存储器以进行重置动作。其中，在当过设定状态发生时，电压提供器在加强重置时间区间中通过提供加强重置电压至电阻式存储器以进行加强重置动作，加强重置时间区间与加强重置电压的乘积大于重置时间区间与重置电压的乘积。
基于上述，本发明通过在对电阻式存储器进行多数个设定-重置动作循环后，检测电阻式存储器有无发生过设定状态。并且，在电阻式存储器发生过设定状态的情况下，通过提供较大的能量至发生过设定状态的电阻式存储器上以执行加强重置动作，并使电阻式存储器的设定状态可以被解除，使电阻式存储器的良率可以被提升。
为让本发明的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合附图作详细说明如下。
附图说明
图1示出本发明一实施例的电阻式存储器的修补方法的流程图；
图2示出本发明实施例的电阻式存储器的测试流程图；
图3A示出本发明实施例的加强重置动作的一实施方式的波形示意图；
图3B示出本发明实施例的加强重置动作的另一实施方式的波形示意图；
图4示出本发明实施例的电阻式存储器的示意图。
附图标记说明：
S110～S130：步骤；
S210～S260：步骤；
TS：设定时间区间；
CY：设定-重置动作循环；
TR：重置时间区间；
VR：重置电压；
VS：设定电压；
VHR1、VHR2：加强重置电压；
THR1、THR2：加强重置时间区间；
310：设定动作；
400：电阻式存储器；
410：电阻式存储器阵列；
420：感测放大器；
430：电压提供器；
BL：比特线；
SL：源极线；
REF：参考信号；
DR：检测信号。
具体实施方式
请参照图1，图1示出本发明一实施例的电阻式存储器的修补方法的流程图。在图1中，在电阻式存储器的测试流程中，步骤S110中可对电阻式存储器执行多数个设定(set)-重置(reset)动作循环(cycle)。其中，单一次的设定-重置动作循环可由单一个的设定动作以及单一个的重置动作来完成。设定动作是通过在一个设定时间区间中，提供一设定电压至电阻式存储器中各个存储单元的比特线(bitline)来进行。相对的，重置动作则是通过在一个重置时间区间中，提供一重置电压至电阻式存储器中各个存储单元的源极线(sourceline)来进行。设定时间区间以及重置时间区间在一个动作循环中依序被发生。
在上述的动作中，重置电压的电压值可大于设定电压的电压值，举例来说，在本发明实施例中，重置电压的电压值可以是2.6V或4.0V，设定电压的电压值可以是2.0V或3.3V。当然，重置电压以及设定电压的电压值大小可以由设计者依据实际电阻式存储器的特性来进行设定，没有一定的限制。
进一步来说，通过设定状态可以使电阻式存储器的存储单元的电阻值减低，相对的，通过重置状态可以使电阻式存储器的存储单元的电阻值增加。
另外，本实施例中，在多个设定-重置动作循环中，其中所施加的设定电压是固定不变的。且在一个设定-重置动作循环中，设定动作与重置动作可以连续发生。
接着，在步骤S120中，在上述的设定-重置动作循环后，针对电阻式存储器进行检测，并藉以得知受测的电阻式存储器是否产生过设定状态(oversetissue)。所谓的过设定状态指的是，当电阻式存储单元处在过设定状态下，提供重置电压对电阻式存储单元执行重置动作也无法使电阻式存储单元的电阻值由低电阻值转变为高电阻值。也就是说，在过设定状态下的电阻式存储单元会被限制在低电阻状态下也无法被变更为高电阻值的状态，也因此，陷入过设定状态下的电阻式存储单元是无法被正常使用的。
为了对陷入过设定状态下的电阻式存储单元进行修补，步骤S130中在当过设定状态发生时，对电阻式存储器执行一加强重置动作，值得注意的是，所谓的加强重置动作，指的是在加强重置时间区间中提供加强重置电压至电阻式存储器的存储单元的源极线来进行的，加强重置时间区间与加强重置电压的乘积可大于重置时间区间与重置电压的乘积。
简单来说，加强重置动作相较于一般性的重置动作是提供更大的电能来对电阻式存储器进行重置动作。在实际的实施细节上，可以通过提供电压值可高于一般性的重置动作的重置电压的电压值的加强重置电压，或者，通过提供长度长于一般性的重置动作的重置时间区间的加强重置时间区间来进行加强重置动作。
举例来说，加强重置电压的电压值可以为一般性重置动作的重置电压的电压值的1.5至2倍。加强重置时间区间的长度可以为一般性重置动作的重置时间区间的长度的100至1000倍。
通过上述的加强重置动作，发生过设定状态的电阻式存储器的存储单元可恢复为高电阻状态，并可提供正常的读写动作。如此一来，电阻式存储器的生产良率可以被提升。
以下请参照图2，图2示出本发明实施例的电阻式存储器的测试流程图。在步骤S210中，进行电阻式存储器的形成(forming)动作，所谓的形成动作，指的是对电阻式存储器施加一个较高的偏压，使其产生软击穿(softbreakdown)的现象。在进行过形成动作后，电阻式存储器中的电阻式存储单元就可以依据设定动作以及重置动作来进行其电阻值的切换动作，执行其数据写入及读出的功能。
步骤S220中则进行电阻式存储器的验证动作，并在步骤S230中则进行电阻式存储器的一般性重置动作。接着，步骤S240中，针对电阻式存储器进行多个设定-重置动作循环，并同时进行电阻式存储器的验证动作。在验证的过程中，可以获知电阻式存储器是否发生过设定状态。若验证的结果是失败的，表示电阻式存储器发生过设定状态(步骤S250)，若验证的结果是成功的，表示电阻式存储器并未发生过设定状态，并表示设定-重置动作循环有效的完成(步骤S260)，并结束测试动作。
当电阻式存储器发生过设定状态时，为了对电阻式存储器进行修补，可在步骤S251中，针对发生过设定状态的电阻式存储器的存储单元提供加强重置电压和/或提供加强重置时间区间以进行加强重置动作。通过步骤S251的加强重置动作，可以使发生过设定状态的电阻式存储单元恢复为高阻抗状态，并完成设定-重置动作循环动作(步骤S252)，且藉此完成测试动作。
以下请参照图3A，图3A示出本发明实施例的加强重置动作的一实施方式的波形示意图。在图3A中，在设定时间区间TS中提供设定电压VS以对电阻式存储器进行设定动作，并在重置时间区间TR中提供重置电压VR以对电阻式存储器进行重置动作。连续的设定动作以及重置动作可以视为一个设定-重置动作循环CY。而在多个设定-重置动作循环后，若电阻式存储器发生过设定现象时，在设定动作310后，可提供加强重置电压VHR1在加强重置时间区间THR1中施加在发生过设定状态的电阻式存储单元的源极线上以进行加强重置动作。
其中，加强重置电压VHR1可大于重置电压VR，或者，加强重置时间区间THR1可大于重置时间区间TR，或者，加强重置电压VHR1以及加强重置时间区间THR1同时分别大于重置电压VR以及重置时间区间TR。
另外请参照图3B，图3B示出本发明实施例的加强重置动作的另一实施方式的波形示意图。在图3B中，在多个设定-重置动作循环后，若电阻式存储器发生过设定现象时，可提供加强重置电压VHR2在加强重置时间区间THR2中施加在发生过设定状态的电阻式存储单元的源极线上以进行加强重置动作。与图3A的实施方式相比较，加强重置电压VHR2可以小于加强重置电压VHR1，甚至，加强重置电压VHR2可以小于重置电压VR。加强重置时间区间THR2则可以大于加强重置时间区间THR1。
接着请参照图4，图4示出本发明实施例的电阻式存储器的示意图。电阻式存储器400包括电阻式存储器阵列410、感测放大器420以及电压提供器430。电阻式存储器阵列410由多数个电阻式存储单元所构成，并通过多条比特线BL耦接至感测放大器420，以及通过多数条源极线SL耦接至电压提供器430。
在本实施例中，感测放大器420可以依据至少一条比特线BL上的电流来进行判断电阻式存储器阵列410中的电阻式存储单元是否发生过设定状态。具体来说明，当感测放大器420判断出至少一条比特线BL上的电流小于一个预设的参考电流时，感测放大器420可判断电阻式存储单元发生过设定状态。
感测放大器420可以依据参考信号REF来设定参考电流的电流值。另外，感测放大器420可通过检测信号DR来告知电压提供器430受测的电阻式存储器有无发生过设定状态。
在关于感测放大器420的实施细节方面，本领域技术人员所熟知的感测放大器电路都可以应用于本发明，并无一定的限制。
电压提供器430可以依据检测信号DR来决定是否进行加强重置动作。当检测信号DR指示电阻式存储器有发生过设定状态时，电压提供器430产生加强重置电压，并在加强重置时间区间中，施加加强重置电压至电阻式存储单元的源极线SL上。
当然，当检测信号DR指示电阻式存储器未发生过设定状态时，电压提供器430则不需执行加强重置动作。
关于加强重置动作的执行细节在前述的实施例中都有详细的说明，以下恕不多赘述。
综上所述，本发明通过在电阻式存储器发生过设定状态后，对电阻式存储器进行加强重置动作，使电阻式存储器的过设定状态可以被解除，有效维持电阻式存储单元的可使用性，并有效提升电阻式存储单元的生产良率。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。