电阻可变存储器中的漂移加速的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明大体上涉及半导体存储器设备及方法，且更特定来说，涉及电阻可变存储 器中的漂移加速。
【背景技术】
[0002] 通常提供作为计算机或其它电子装置中的内部、半导体、集成电路及/或外部可 移动装置的存储器装置。存在许多不同类型的存储器，其包含随机存取存储器（RAM)、只读 存储器（ROM)、动态随机存取存储器（DRAM)、同步动态随机存取存储器（SDRAM)、闪存及电 阻可变存储器，以及其它存储器。电阻可变存储器的类型包含可编程导体存储器、相变随机 存取存储器（PCRAM)、电阻式随机存取存储器（RRAM)、磁阻式随机存取存储器（MRAM，也称 为磁性随机存取存储器）及导电桥接随机存取存储器（CBRAM)，以及其它存储器类型。
[0003] 可利用存储器装置作为需要高存储器密度、高可靠性及低电力消耗的大范围电子 应用的易失及非易失存储器。非易失存储器可被使用于，举例来说，个人计算机、便携式存 储棒、固态硬盘（SSD)、个人数字助手（PDA)、数码相机、移动电话、便携式音乐播放器（例 如，MP3播放器）及电影播放器，以及其它电子装置。数据（例如，程序代码、用户数据及/ 或系统数据（例如，基本输入/输出系统（BIOS))通常被存储在非易失存储器装置中。
[0004] 电阻可变存储器（例如PCRAM)包含电阻可变存储器单元，电阻可变存储器单元能 存储基于存储元件电阻的数据（例如，存储元件具有可变的电阻）。因而，电阻可变存储器 单元可经编程以通过改变所述电阻可变存储元件的电阻等级存储与目标状态对应的数据。 通过向电阻可变存储器单元（举例来说，所述单元的存储元件）施加电场源或能源（例如， 正或负电信号（举例来说，正或负电压或电流信号））历时特定的时间间隔，所述单元可被 编程成目标状态（举例来说，与特定电阻对应）。
[0005] 可针对电阻可变存储器单元设置许多状态（举例来说，电阻状态）中的一个状态。 举例来说，单级单元（SLC)可被编程到两个状态中的一个（举例来说，逻辑1或0)，其可取 决于所述单元是编程到电阻的特定等级之上还是以下。作为额外的实例，多种电阻可变存 储器单元可被编程到与多个数据状态（举例来说，1〇、〇1、〇〇、11、111、1〇1、1〇〇、1〇1〇、1111、 010U0001等）对应的多个不同状态的一个状态。这种单元可被称为多状态单元、多数位单 元及/或多级单元（MLC)。
[0006] 电阻可变存储器单元的状态可通过感测响应于施加的询问电压而穿过所述单元 的电流来确定（举例来说，读取）。所述感测到的电流，其基于所述单元的电阻而变化，可指 示单元的状态（举例来说，所述单元存储的二进制数据）。然而，经编程的电阻可变存储器 单元的电阻可随时间漂移（例如，偏移）。电阻漂移可导致对电阻可变存储器单元的错误感 测（举例来说，所述单元处于不同于其被编程到的状态的状态），以及其它的问题。
【附图说明】
[0007] 图1为可根据本发明的许多实施例操作的电阻可变存储器单元阵列的部分的示 意图。
[0008] 图2A是说明根据现有方法的与操作电阻可变存储器单元相关联的信号的图。
[0009] 图2B是说明根据本发明的许多实施例的与操作电阻可变存储器单元相关联的信 号的图。
[0010] 图3说明根据本发明的许多实施例的与操作电阻可变存储器单元相关联的实例 预读取信号。
[0011] 图4是说明根据本发明的许多实施例的电阻漂移加速的图。
[0012] 图5说明根据本发明的许多实施例的与加速漂移相关联的电路。
[0013] 图6为根据本发明的许多实施例的呈存储器装置形式的设备。
【具体实施方式】
[0014] 本发明包含与电阻可变存储器中的漂移加速相关联的设备及方法。许多实施例包 含向电阻可变存储器单元施加编程信号以编程所述单元到目标状态，随后向所述电阻可变 存储器单元施加预读取信号以使所述经编程单元的电阻漂移加速，以及随后向所述电阻可 变存储器单元施加读取信号。
[0015] 本发明的许多实施例可使与电阻可变存储器单元（举例来说，相变存储器单元） 的经编程状态相关联的电阻漂移加速，与先前的方法相比其可改良电阻状态的稳定性。举 例来说，本发明的许多实施例可在读出之前经由向经编程单元施加预读取信号（举例来 说，电压信号）来加速电阻漂移。所述预读取信号与现有方法（例如，通过温度进行漂移加 速（举例来说，经由退火工艺））相比可为更可行的加速漂移方式。因而，本发明的实施例 可提供例如增加的准确度及/或可靠性的益处，举例来说，减少的错误率及/或增加的存储 器寿命，以及其他益处。
[0016] 在以下本发明的详细描述中，参考构成本发明一部分的附图，且附图通过说明的 方式展示怎样实践本发明的许多实施例。这些实施例被描述的足够仔细以使所属领域的技 术人员能够实践本发明的所述实施例，且应理解在不脱离本发明的范围的情况下，可利用 其它实施例以及可进行工艺、电气及/或结构的变化。
[0017] 如本文所使用的，"许多"某物可指代一个或多个此类事物。举例来说，许多存储器 单元可指代一个或多个存储器单元。另外，如本文所使用的指示符"M"及"N"，尤其在关于 图中的参考数字使用时，指示如此指示的许多特定特征可包含于本发明的许多实施例中。
[0018] 本文中的图遵循编号规定，其中前一或多个数字对应于图号，且其余的数字识别 图中的元件或组件。不同图之间相似的元件或组件可通过使用相似数字来识别。应了解， 本文多种实施例中所显示的元件可被增加、交换及/或消除以便提供本发明的许多额外的 实施例。另外，应了解，图中所提供的元件的比例及相对尺度意图说明本发明的实施例，且 不应被认为有限制意义。
[0019] 图1为可根据本发明的许多实施例操作的电阻可变存储器单元阵列100的部分的 示意图。在图1所说明的实施例中，存储器阵列100包含许多存储器单元，举例来说，相变存 储器单元，其各具有相关联的存取装置102及电阻可变元件104 (举例来说，相变材料104)。 存取装置102可被操作（举例来说，接通/关断）以选择存储器单元以便执行操作（例如， 在电阻可变元件104上的数据编程及/或数据读取操作）。
[0020] 在图1中所说明的实施例中，存取装置102为金属氧化物半导体场效应晶体管 (MOSFET)。如图1中所示，与每一个存储器单元相关联的每一个MOSFET 102的栅极耦合 到许多存取线105-0(WL0)、105-1 (WLl)、……、105_N(WLN)中的一条，g卩，每一条存取线 105-0、105-1、……、105-N耦合到一行存储器单元（举例来说，相变存储器单元）。本文中 存取线105-0、105-1、……、105-N可称为"字线"。使用指示符"N"指示存储器阵列可包含 许多存取线。
[0021] 电阻可变元件104可为，举例来说，相变硫属化合物合金，例如铟（In)-锑 (Sb) -碲（Te) (1ST)材料，例如，In2Sb2Te5、In1Sb 2Te^ 11^1^^7等，或锗-锑-碲（GST) 材料，例如Ge-Sb-Te材料，例如Ge2Sb2Te5、Ge 1Sb2Te^ 。本文所使用的带有连 字符的化学组成表示法指示包含于特定的混合物或化合物中的元素，且其旨在代表涉及 所指示的元素的所有化学计量。其它相变材料可包含GeTe、In-Se、Sb2Te3、GaSb、InSb、 As-Te、Al-Te、Ge-Sb-Te、Te-Ge-As、In-Sb-Te、Te-Sn-Se、Ge-Se-Ga、Bi-Se-Sb、Ga-Se-Te、 Sn-Sb-Te、In-Sb-Ge、Te-Ge-Sb-S、Te-Ge-Sn-0、Te-Ge-Sn-Au、Pd-Te-Ge-Sn、In-Se-Ti-Co、 Ge-