专利名称：：存储单元装置及编程方法
技术领域：
：本发明是有关于基于可编程电阻或是其它、例如相变化材料、的存储存储材料的高密度存储装置，及此种装置的编程方法。
背景技术：
：以相变化为基础的存储材料被广泛地运用于读写光盘片中。而这些材料包括有至少两种固态相，包括如一大部分为非晶态的固态相，以及一大体上为结晶态的固态相。激光脉冲用于读写光盘片中，以在二种相中切换，并读取此种材料于相变化之后的光学性质。以相变化材料为基础的存储器材料，如硫属化物材料及其类似材料，亦可以通过施加合适于集成电路操作的电流而改变状态。此通常为非晶状态具有较通常为结晶状态为高的电阻特性，其可以被快速感应数据之用。此等性质有利于作为非易失性存储器电路的可编程电阻材料，其可以用随机方式进行数据的读取与写入。自非晶状态改变为结晶状态的相变化通常是一较低电流的操作。而自结晶状态改变为结非晶状态的相变化，在此称为复位，一般为一高电流操作，其包括一短暂的高电流密度脉冲以熔化或破坏结晶结构，其后此相变化材料会快速冷却，抑制相变化的过程，使得至少部份相变化结构得以维持在非晶态。在理想状态下，致使相变化材料从结晶态转变至非晶态的复位电流强度应越低越好。欲降低复位所需的复位电流强度，可通过减低在存储器中的相变化材料元件的尺寸、以及减少电极与此相变化材料的接触面积，从而对此相变化材料元件施加较小的绝对电流值，便可达成较高的电流密度。此领域发展的一种方法是致力于在一集成电路结构上形成微小孔洞，并使用微量可编程的电阻材料填充这些微小孔洞。致力于此等微小孔洞的专利包括于1997年11月11日公告的美国专利第5,687,112号，，MultibitSingleCellMemoryElementHavingTaperedContact"、发明人为Ovshinky;于1998年8月4日公告的美国专利第5,789,277号"MethodofMakingChalogenide[sic]MemoryDevice"、发明人为Zahorik等；于2000年11月21日公告的美国专利第6,150,253号"ControllableOvonicPhase-ChangeSemiconductorMemoryDeviceandMethodsofFabricatingtheSame"、发明人为Doan等。因此需要提供一种具有与每一相关数据值的较小电阻值分布的多阶编程方法。
发明内容有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一包含相变化材料的存储单元及编程此存储装置的方法。本发明的一个目的为提供一种编程一包含相变化材料的存储单元的方法，包含设定该存储单元的一数据值，以及施加一组脉冲以储存该数据值。该组脉冲包括一初始常态化脉冲，该初始常态化脉冲具有一脉冲形状用于将该存储单元的该相变化材料预先调整至一标准化电阻状态，以及一后续脉冲，该后续脉冲具有一脉冲形状用于将该存储单元的该相变化材料自该标准化电阻状态设置为一对应于该设定数据值的电阻值。本发明的另一目的为提供一种存储装置，该存储装置包含一包含相变化材料的存储单元；以及偏压电路用于施加一偏压调整至该存储单元以储存一数据值。该偏压调整以储存一数据值包含一组脉冲，该组脉冲包括一初始常态化脉冲，该初始常态化脉冲具有一脉冲形状合适用于将该存储单元的该相变化材料预先调整至一标准化电阻状态，以及一后续脉冲，该后续脉冲具有一脉冲形状用于将该存储单元的该相变化材料自该标准化电阻状态设置为一对应于该设定数据值的电阻值。本发明的又一目的为将一存储单元编程至一数据值，包括施加一初始脉冲或一系列的脉冲以导致该相变化材料的一主动区域转换为一初始常态相，例如一通常非晶相。此主动区域的转换会将此存储的条件单元初始常态化，且会帮助每一阶级的最终电阻值更均匀，因此将具有存储单元阵列的存储装置的电阻值分布更为紧密化。本发明此处所描述其它的目的及特征可以通过所搭配图式来详细说明之后被明了。图1至图5是显示本发明实施例的五个具有一可编程相变化材料耦接于第一电极与第二电极之间的存储单元范例的简易剖面示意图。图6至图9显示根据本发明一实施例的编程一存储单元的方法。图10是显示本发明存储单元的可编程相变化材料利用如图6至图9所显示的方法的一电阻值分布区间示意图。图11显示符合本发明一实施例的集成电路的简化方块示意图。主要元件符号说明10相变化材料12第一电极13介电侧壁子14第二电极15宽度16存储单元18主动区域600复位脉冲610冷却时间620转换温度630熔化温度720脉冲1000、1010、1020、1030电阻状态1100集成电路1110列译码器及字线驱动器1115字线1120行译码器1125位线1135、1160总线1130感应放大器/数据输入结构1155偏压调整供应电压、电流源1150状态机器1140数据输入线1145数据输出线1165其它电路具体实施方式以下关于本发明的详细描述是搭配图式来说明特定的结构以及方法实施例。可以理解的在此所提及的说明及图式为例示之用，而不应该理解为限制本发明的范围。权利要求书的范围才是作为设定本发明的范围依据。熟知此技艺人士皆可以了解的是，本发明的范畴并不限于所揭露的特定实施例，且本发明可以利用其它特征、元件、方法与实施方式而实施。在各实施例中的相似元件大致将以相似的标号标示之。图1至图11是提供本发明的详细描述。图1是显示关于本发明的一存储单元16的第一种组态的截面简化示意图，其具有一可编程相变化材料16与一第一电极12及第二电极14耦接。一具有一宽度15的介电侧壁子13分隔此第一电极12及第二电极14。此存储材料IO延伸通过此介电侧壁子13而与此第一电极12及第二电极14接触，因此定义出一介于此第一电极12及第二电极14之间的电极间沟道，其具有由此介电侧壁子13的宽度15所定义之一沟道长度。在操作中，当电流于此第一电极12及第二电极14之间通过时且流经此相变化材料10，称为主动区域18的一部份相变化材料10会较其余的相变化材料10加热的更快。本发明设计的一特征为此相变化装置在主动区域18具有较小的尺寸，因此可以降低复位此相变化材料10所需要的电流。此主动区域18的尺寸及位置是部分由环绕于此相变化材料10的绝缘材料(未于图中显示)的特性以及于此第一电极12及第二电极14之间的电流沟道来设定。图2是显示关于本发明的一存储单元26的第二种组态的截面简化示意图，其具有一可编程相变化材料20与一第一电极22及第二电极24耦接。此相变化材料20具有一主动区域28且与此第一电极22及第二电极24分别在上表面23及下表面29接触。此相变化材料20具有一与此第一电极22及第二电极24相同的宽度21。图3是显示关于本发明的一存储单元36的第三种组态的截面简化示意图，其具有一可编程相变化材料30与一第一电极32及第二电极34耦接。此相变化材料36具有一主动区域38。此第一电极32及第二电极34是由介电侧壁子35所分隔。此第一电极32及第二电极34与此介电侧壁子35具有一侧表面31。此相变化材料36位于此侧表面31上且延伸通过此介电侧壁子35而与此第一电极32及第二电极34接触。图4是显示关于本发明的一存储单元46的第四种组态的截面简化示意图，其具有一可编程相变化材料40与一第一电极42及第二电极44耦接。此相变化材料40具有一主动区域48且与此第一电极42及第二电极44分别在上表面43及下表面49接触。此相变化材料40具有一较此第一电极42及第二电极44为小的宽度41。图5是显示关于本发明的一存储单元46的第五种组态的截面简化示意图，其具有一可编程相变化材料50与一第一电极52及第二电极54耦接。此第一电极54具有一宽度51，该宽度51小于此第二电极52的一宽度53。因为此宽度51与53之间的差异，在操作时此相变化材料50中的电流密度会在靠近此第一电极54处最大，导致此主动区域58会具有如图中所示的一「香范」形状。例如美国专利申请号第11/338,285号专利「自我对准制造方法以及用以薄膜融合相变化存储器的制造方法」，申请日为2006年1月24日，在此并以此文件做为参考文献。本发明明了到最好是能够对此存储单元的主动区域进行编程至三个或更多的相位，举例而言，一通常为非晶相以及至少两个不同的结晶相，因此增加了可以储存于一特定存储单元中的数据数目，以及增加了可以储存于一存储单元阵列中的数据密度。此存储单元的相变化材料可以进行编程至多个不同数据值。这些不同数据值(阶级)通常包含一数据值相对应于此存储单元的主动区域的一通常为非晶相，以及剩余的数据值各自对应于一结晶相，其在主动区域内具有不同的非晶与结晶结构比例。在某些实施例中，结晶相其中之一为几乎完全是结晶相所以可以产生与非晶相相较具有最大的电阻值的差异。因为此相变化材料的结晶结构相较于一非晶结构具有一更低的电阻值，此存储单元的数据值可以通过此相变化材料的电阻值来设定。本发明中根据一实施例的编程一存储单元的方法如图6至图9所显示，此存储单元包含可以进行编程至三个或更多不同数据值其中之一的可编程相变化材料。在图6至图9所显示的编程方法中，此存储单元包含可以根据被设定所储存于此存储单元中的数据值来被编程至一个到四个不同的电阻值。然而，可以理解的是本发明的范围包含编程一存储单元的可编程相变化材料至三个或更多不同数据值其中之图10是显示本发明存储单元的可编程相变化材料利用如图6至图9所显示的方法来编程至四个电阻状态1000、1010、1020、1030的一示意图。此电阻状态1000、1010、1020、1030每一个有着各自的分布区间，且每一电阻状态1000、1010、1020、1030相对应于存储单元利用如图6至图9所显示的方法来编程至四个数据值(两个位)之一。举例而言，电阻状态1000可以对应于存储单元的"00"数据值，电阻状态ioio可以对应于存储单元的"or数据值，电阻状态1020可以对应于存储单元的"10"数据值，而电阻状态1030可以对应于存储单元的"ll"数据值。或者是，电阻状态1000、1010、1020、1030可以相对应于任何其它乐于熟知此技艺人士皆能轻易思及的数据值。总而言之，此电阻状态的数目取决于需要被编程数值的数目，每一个电阻状态对应至一不同的数据值。图6是显示本发明存储单元被编程至一第一数据值的示意图，假如此被设定的数据值是此数据值通过施加一复位脉冲600所得的第一数据值的话。此复位脉冲600导致此相变化材料的主动区域转换至一非晶相，因此设置此相变化材料的电阻值至如图10中的电阻状态1000的电阻区间内。此复位脉冲600是一相对高的能量脉冲，足够可以提升至少在主动区域内的温度高于此相变化材料的转换(晶相)温度620，且高于在一液态相的熔化温度。此复位脉冲600举例而言，是介于约1到50纳秒长，且在另一例子中是介于约20到500纳秒长。在某些实施例中，此复位脉冲是一介于约2到5伏特的电压差跨过此存储单元的相变化材料。此复位脉冲然后被终止，结果会造成一相对快速的冷却时间610使得主动区域内的温度快速降低至转换(晶相)温度620以下，所以使此主动区域稳定于一非晶相。冷却时间610通常小于10纳秒但最好是小于1纳秒。此编程至第一数据值也可以通过超过一个以上的脉冲达成，举例而言使用两个脉冲。使用一对脉冲或许在其它数据值，如图7至图9中所示也使用两个脉冲来编程时对于时效上较为有利。图7是显示本发明存储单元被编程至一第二数据值的示意图，假如此被设定的数据值是此数据值通过施加一对包含施加一第一脉冲700和一第二脉冲720所得的第二数据值的话。施加一第一脉冲700会导致此主动区域转换成一非晶相以使相变化材料被稳定于图10中的电阻状态1000，而施加一第二脉冲720会导致此主动区域的一第一区域进入一结晶相，因此使得此相变化材料被设定于图10中的电阻状态1010的一电阻值分布范围中。最好是第一脉冲700类似于复位脉冲600。第二脉冲720可以足够提升至少在主动区域内第一部份的温度高于转换温度620，使得此第一部份转换为结晶相。此段介于冷却完成和第二脉冲720开始的时间长度730最好是很小所以此存储单元可以很快地编程，此段时间730通常至少是5纳秒但最好是至少1纳秒。图8是显示本发明存储单元16被编程至一第三数据值的示意图，假如此被设定的数据值是此数据值通过施加一组包含施加一脉冲800和一脉冲820所得的第三数据值的话。施加一脉冲800会导致此主动区域18转换成一非晶相以使相变化材料被稳定于图10中的电阻状态1000，而施加此脉冲820会导致此主动区域18的一第二区域进入一结晶相，因此使得此相变化材料被设定于图10中的电阻状态1020的一电阻值分布范围中。最好是此脉冲800类似于复位脉冲600。在此实施例中脉冲820具有一脉冲时间长度大于图7中的第二脉冲720，且可以足够提升至少在主动区域18内第二部份的温度高于转换温度620，使得此第二部份转换为结晶相。此段较长的脉冲使得此相变化材料转换至结晶相的第二部份大于第一部分，因此降低此存储单元的相变化材料电阻值至图10中的电阻状态1020。介于冷却完成和脉冲820开始的时间长度830最好是很小，在某些实施例中其相当于图7中的时间730。图9是显示本发明存储单元16被编程至一第四数据值的示意图，假如此被设定的数据值是此数据值通过施加一组包含施加一脉冲900和一脉冲920所得的第四数据值的话。施加一脉冲900会导致此主动区域18转换成一非晶相以使相变化材料被稳定于图10中的电阻状态1000，而施加此脉冲920会导致此主动区域18的一第三区域进入一结晶相，因此使得此相变化材料10被设定于图10中的电阻状态1030的一电阻值分布范围中。最好是此脉冲900类似于复位脉冲600。在此实施例中脉冲920具有一脉冲时间长度大于图8中的第二脉冲820，且可以足够提升至少在主动区域18内第三部份的温度高于转换温度620，使得此第三部份转换为结晶相。此段较长的脉冲使得此相变化材料转换至结晶相的第三部份大于第二部分，因此降低此存储单元的相变化材料电阻值至图10中的电阻状态1030。介于冷却完成和脉冲920开始的时间长度930最好是很小，在某些实施例中其相当于图7中的时间730。本发明中根据一实施例的编程一存储单元的方法如图6至图9所显示，此存储单元包含可以进行编程至三个或更多不同数据值其中之一的可编程相变化材料。在图6至图9所显示的编程方法中，此存储单元包含可以根据被设定所储存于此存储单元中的数据值来被编程至一个到四个不同的电阻值。然而，可以理解的是本发明的范围包含编程一存储单元的可编程相变化材料至三个或更多不同数据值其中之在图6至图9所显示的实施例中，一存储单元可以利用单一脉冲来完成将一主动区域进入一通常为非晶相的预设定。替代而言，此初始化的相位可以不必是非晶相，也可以是其它相位如通常结晶相。此外，一存储单元也可以利用超过一个以上脉冲，如一对脉冲，来完成预设定。如上述在存储单元16的实施例中包含相变化材料，其包含硫属化物(chalcogenide)或其它材料以作为存储材料。硫属化物包括下列四元素之任一者氧(0)、硫(S)、硒(Se)、以及碲(Te)，形成元素周期表上第VI族的部分。硫属化物包括将一硫属元素与一更为正电性的元素或自由基结合而得。硫属化合物合金包括将硫属化合物与其它物质如过渡金属等结合。一硫属化合物合金通常包括一个以上选自元素周期表第IV族的元素，例如锗(Ge)以及锡(Sn)。通常，硫属化合物合金包括下列元素中一个以上的复合物锑-(Sb)、镓(Ga)、铟(In)、以及银(Ag)。许多以相变化为基础的存储材料已经被描述于技术文件中，包括下列合金镓/锑、铟/锑、铟/硒、锑/碲、锗/碲、锗/锑/碲、铟/锑/碲、镓/硒/碲、锡/锑/碲、铟/锑/锗、银/铟/锑/碲、锗/锡/锑/碲、锗/锑/硒/碲、以及碲/锗/锑/硫。在锗/锑/碲合金家族中，可以尝试大范围的合金成分。此成分可以下列特征式表示TeaGebSb1CK).(a+b)，其中a与b代表在所有构成元素中的原子百分比。一位研究员描述了最有用的合金为，在沉积材料中所包含的平均碲浓度远低于70%，典型地低于60%，并在一般型态合金中的碲含量范围从最低23%至最高58%，且最佳介于48%至58%的碲含量。锗的浓度约高于5%，且其在材料中的平均范围系从最低8%至最高30%，一般低于50%。最佳地，锗的浓度范围介于8%至40%。在此成分中所剩下的主要成分则为锑。上述百分比为原子百分比，其为所有组成元素加总为100%。(Ovshinky'112专利，栏1011)由另一研究者所评估的特殊合金包括Ge2Sb2Te5、GeSb2Te4、以及GeSb4Te7。(NobomYamada，"PotentialofGe-Sb-TePhase-changeOpticalDisksforHigh-Data-RateRecording",SPIEv.3109,pp.2837(1997))更一般地，过渡金属如铬(Cr)、铁(Fe)、镍(Ni)、铌(Nb)、钯(Pd)、铂(Pt)、以及上述的混合物或合金，可与锗/锑/碲结合以形成一相变化合金其包括有可编程的电阻性质。可使用的存储材料的特殊范例，例如Ovshinsky'112专利中栏1113所述，其范例在此列入参考。硫属化物以及其它相变化材料可以在某些实施例中加入杂质以改善导电性、转换温度、熔化温度以及存储元件的其它特性。可以加入硫属化物中的代表性杂质包含氮、氧化硅、二氧化硅、氮化硅、铜、银、金、铝、氧化铝、钽、氧化钽、氮化钽、钛以及氧化钛等。可参阅例如美国专利号第6,800,504以及美国专利公开号第2005/0029502号。相变化材料可于一第一结构态与第二结构态之间切换，其中第一结构态是指此材料大体上为非晶固相，而第二结构态是指此材料大体上为结晶固相。这些合金至少为双稳定的(bistable)。此词汇「非晶J是用以指称一相对较无次序的结构，其较之一单晶更无次序性，而带有可检测的特征如比结晶态更高的电阻值。此词汇「结晶」是用以指称一相对较有次序的结构，其较之非晶态更有次序，因此包括有可检测的特征例如比非晶态更低的电阻值。典型地，相变化材料可电切换至完全结晶态与完全非晶态之间所有可检测的不同状态。其它受到非晶态与结晶态的改变而影响的材料特中包括，原子次序、自由电子密度、以及活化能。此材料可切换成为不同的固态、或可切换成为由两种以上固态所形成的混合物，提供从非晶态至结晶态之间的灰阶部分。此材料中的电性质亦可能随之改变。相变化材料可以通过施加电脉冲从一相状态变化成另一相状态。己经观察出一较短较高振幅脉冲容易使相变化材料变成一般非晶状态，一般称作为重设脉冲。较长较低振幅脉沖容易使相变化材料变成一通常结晶状态，一般称作为程序脉冲。较短较长振幅脉冲内的能量够高到使结晶结构的键能断裂，并且短到足以避免原子重新排成结晶状态。适合脉冲的状况可以依照经验法则判断，不需要过多的实验，而能找出合适用于一特定的相变化合金的条件。下列说明里，相变化材料称为GST，应了解其它类型相变化材料也可以使用。用以实施在该PCRAM的材料为Ge2Sb2Te5。硫属化物材料包含GexSbyTez，其中x:y:z=2:2:5，或其它成分为x:05;y:05;z:010。以氮、硅、钛或其它元素掺杂之GeSbTe亦可被使用。用来形成硫属化物材料的示范方法，是利用PVD溅射或磁电管(magnetron)溅射方式，其反应气体为氩气、氮气、及/或氦气等、在压力为1mTorr至lOOmTorr。此沉积步骤一般在室温下进行。一长宽比为15的准直器(collimater)可用以改良其注入表现。为了改善其注入表现，亦可使用数十至数百伏特的直流偏压。另一方面，同时合并使用直流偏压以及准直器亦是可行的。可以选择性地在真空中或氮气环境中进行一沉积后退火处理，以改良硫属化物材料的结晶态。此退火处理的温度典型地是介于IO(TC至40(TC，而退火时间则少于30分钟。硫属化物材料的厚度是随着细胞结构的设计而定。一般而言，硫属化物的厚度大于8nm者可以具有相转换特性，使得此材料展现至少双稳定的电阻态。图11显示符合本发明一实施例的集成电路的简化方块示意图。集成电路1100包含在此所描述的一存储单元阵列1105，其包含可编程相变化材料可以被编程至三个或更多不同数据值其中之一。一个具有读取、设置和复位模式的列译码器1110耦接至多条字线1115，且在存储单元阵列1105中沿着各列排列。一行译码器1120耦接至多条位线1125，其在存储单元阵列1105中沿着各行排列并用以读取、设置和复位此存储单元阵列1105中的存储单元。地址是从总线1160提供至行译码器1120以及列译码器1110。在方块1130之中包含读取、设置和复位电流源的感测放大器以及数据读入(data-in)线路，是经由数据总线1135而耦接至行译码器1120。数据是从集成电路1100上的输入/输出端、或从集成电路1100的其它内部或外部数据来源，经由数据输入线路1140而提供至方块1130的数据输入结构。在所述实施例中，此集成电路也包括其它电路1165，如泛用目的处理器或特定目的应用电路、或以相变化存储单元阵列所支持而可提供系统单芯片(systemonachip)功能的整合模块。数据从方块1130中的感测放大器经由数据输出线路1145，而传送至集成电路1100的输入/输出端，或传送至集成电路1100内部或外部的其它数据目的。在本实施例中使用偏压调整状态机器1150的一控制器，是控制偏压调整供应电压及电流源1155的应用，例如读取和编程脉冲对和此处所描述的确认脉冲等，包含提供给字线和位线的电压及/或电流，及始用于存取控制程序中的控制字线/源极线操作。此控制器可使用习知的特定目的逻辑电路。在替代实施例中，此控制器包括一泛用目的处理器，其可应用于同一集成电路中，此集成电路是执行一计算机程序而控制此元件的操作。在又一实施例中，此控制器是使用了特定目的逻辑电路以及一泛用目的处理器的组合。上述的叙述可能使用如之上、之下、顶、底、覆盖等词汇。这些词汇仅用以协助了解本发明，而非用以限制本发明。虽然本发明系已参照较佳实施例来加以描述，将为吾人所了解的是，本发明创作并未受限于其详细描述内容。替换方式及修改样式己于先前描述中所建议，并且其它替换方式及修改样式将为熟习此项技艺之人士所思及。特别是，根据本发明的结构与方法，所有具有实质上相同于本发明的构件结合而达成与本发明实质上相同结果者皆不脱离本发明的精神范畴。因此，所有此等替换方式及修改样式系意欲落在本发明权利要求书及其均等物所界定的范畴之中。任何在前文中提及的专利申请案以及印刷文本，均系列为本案的参考。权利要求1、一种编程一包含相变化材料的存储单元的方法，其特征在于，该方法包含设定该存储单元的一数据值；施加一组脉冲以储存该数据值，该组脉冲包括一初始常态化脉冲，该初始常态化脉冲具有一脉冲形状用于将该存储单元的该相变化材料预先调整至一标准化电阻状态，以及一后续脉冲，该后续脉冲具有一脉冲形状用于将该存储单元的该相变化材料自该标准化电阻状态设置为一对应于该设定数据值的电阻值。2、根据权利要求1所述的方法，其特征在于，该存储单元用来储存二位，且包括施加一第一组脉冲假如该设定数据值为00，一第二组脉冲假如该设定数据值为01，一第三组脉冲假如该设定数据值为10，及一第四组脉冲假如该设定数据值为11。3、根据权利要求1所述的方法，其特征在于，该方法包括施加一第一组脉冲假如该设定数据值为一第一数据值，该第一组脉冲包括一第一脉冲，该第一脉冲具有一脉冲形状用于将该存储单元的该相变化材料预先调整至一标准化电阻状态，以及一第二脉冲，该第二脉冲具有一脉冲形状用于将该存储单元的该相变化材料自该标准化电阻状态设置为一对应于该第一数据值的电阻值；施加一第二组脉冲假如该设定数据值为一第二数据值，该第二组脉冲包括一第三脉冲，该第三脉冲具有一脉冲形状用于将该存储单元的该相变化材料预先调整至一标准化电阻状态，以及一第四脉冲，该第三脉冲具有一脉冲形状用于将该存储单元的该相变化材料自该标准化电阻状态设置为一对应于该第二数据值的电阻值，其中该第三脉冲的脉冲形状与该第一脉冲的脉冲形状相似。4、根据权利要求3所述的方法，其特征在于，该第四脉冲的脉冲时间长度大于该第二脉冲的脉冲时间长度。5、根据权利要求3所述的方法，其特征在于，该第二脉冲是在该第一脉冲将该相变化材料预先调整至一标准化电阻状态后施加至少5纳秒。6、根据权利要求3所述的方法，其特征在于，该第二脉冲是在该第一脉冲将该相变化材料预先调整至一标准化电阻状态后施加至少1纳秒。7、一种编程一包含相变化材料的存储单元的方法，其特征在于，该方法包含设定该存储单元的一数据值；施加一复位脉冲假如该设定数据值为一第一数据值，该复位脉冲具有一脉冲形状将会导致一主动区域转换为一非晶相，因此将该相变化材料设置为一对应于该第一数据值的电阻值；施加一第一组脉冲假如该设定数据值为一第二数据值，该第一组脉冲包括一第一脉冲，该第一脉冲具有一脉冲形状将会导致该主动区域转换为一非晶相，以及一第二脉冲，该第二脉冲具有一脉冲形状将会导致该主动区域的一部分转换为一结晶相，因此将该相变化材料设置为一对应于该第二数据值的电阻值；施加一第二组脉冲假如该设定数据值为一第三数据值，该第二组脉冲包括一第三脉冲，该第三脉冲具有一脉冲形状将会导致该主动区域转换为一非晶相，以及一第四脉冲，该第四脉冲具有一脉冲形状将会导致该主动区域的一部分转换为一结晶相，因此将该相变化材料设置为一对应于该第三数据值的电阻值。8、一种存储装置，其特征在于，该装置包含一包含相变化材料的存储单元；以及偏压电路用于施加一偏压调整至该存储单元以储存一数据值；其中该偏压调整以储存一数据值包含一组脉冲，该组脉冲包括一初始常态化脉冲，其具有一脉冲形状用于将该存储单元的该相变化材料预先调整至一标准化电阻状态，以及一后续脉冲其具有一脉冲形状用于将该存储单元的该相变化材料自该标准化电阻状态设置为一对应于该设定数据值的电阻值。9、根据权利要求8所述的存储装置，其特征在于，该存储单元适用来储存二位，且包括该偏压调整包含一第一组脉冲假如该设定数据值为00，一第二组脉冲假如该设定数据值为01，一第三组脉冲假如该设定数据值为10，及一第四组脉冲假如该设定数据值为11。10、根据权利要求8所述的存储装置，其特征在于，该装置包括该偏压调整包含一第一组脉冲假如该设定数据值为一第一数据值，该第一组脉冲包括一第一脉冲，该第一脉冲具有一脉冲形状用于将该存储单元的该相变化材料预先调整至一标准化电阻状态，以及一第二脉冲，该第二脉冲具有一脉冲形状用于将该存储单元的该相变化材料自该标准化电阻状态设置为一对应于该第一数据值的电阻值；该偏压调整包含一第二组脉冲假如该设定数据值为一第二数据值，该第二组脉冲包括一第三脉冲，该第三脉冲具有一脉冲形状用于将该存储单元的该相变化材料预先调整至一标准化电阻状态，以及一第四脉冲，该第四脉冲具有一脉冲形状用于将该存储单元的该相变化材料自该标准化电阻状态设置为一对应于该第二数据值的电阻值，其中该第三脉冲的脉冲形状与该第一脉冲的脉冲形状相似。11、根据权利要求10所述的存储装置，其特征在于，该第四脉冲的脉冲时间长度大于该第二脉冲的脉冲时间长度。12、根据权利要求10所述的存储装置，其特征在于，该第二脉冲是在该第一脉冲将该相变化材料预先调整至一标准化电阻状态后施加至少5纳秒。13、根据权利要求10所述的存储装置，其特征在于，该第二脉冲是在该第一脉冲将该相变化材料预先调整至一标准化电阻状态后施加至少1纳秒。14、一种存储装置，其特征在于，该装置包含一包含相变化材料的存储单元；以及偏压电路用于施加一偏压调整至该存储单元以储存一数据值，-其中该偏压调整包含一复位脉冲假如该设定数据值为一第一数据值，该复位脉冲具有一脉冲形状将会导致一主动区域转换为一非晶相，因此将该相变化材料设置为一对应于该第一数据值的电阻值；其中该偏压调整包含一第一组脉冲假如该设定数据值为一第二数据值，该第一组脉冲包括一第一脉冲，该第一脉冲具有一脉冲形状将会导致该主动区域转换为一非晶相，以及一第二脉冲，该第二脉冲具有一脉冲形状将会导致该主动区域的一部分转换为一结晶相，因此将该相变化材料设置为一对应于该第二数据值的电阻值；其中该偏压调整包含一第二组脉冲假如该设定数据值为一第三数据值，该第二组脉冲包括一第三脉冲，该第三脉冲具有一脉冲形状将会导致该主动区域转换为一非晶相，以及一第四脉冲，该第四脉冲具有一脉冲形状将会导致该主动区域的一部分转换为一结晶相，因此将该相变化材料设置为一对应于该第三数据值的电阻值。全文摘要本发明公开了一种包含相变化材料的存储单元以及编程此存储单元的方法。此编程方法包含设定该存储单元的一数据值，以及施加一组脉冲以储存该数据值。该组脉冲包括一初始常态化脉冲，其具有一脉冲形状用于将该存储单元的该相变化材料预先调整至一标准化电阻状态，以及一后续脉冲其具有一脉冲形状用于将该存储单元的该相变化材料自该标准化电阻状态设置为一对应于该设定数据值的电阻值。文档编号G11C11/56GK101241757SQ20081000486公开日2008年8月13日申请日期2008年2月5日优先权日2007年2月5日发明者陈逸舟,龙翔澜申请人:旺宏电子股份有限公司