非挥发性记忆体及其操作方法与流程

文档序号:15739332发布日期:2018-10-23 22:01阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种非挥发性记忆体,其特征在于,包含:

一第一记忆单元,包含互相电性连接的一第一双极性阻变式晶体管与一第一控制晶体管,其中该第一双极性阻变式晶体管电性连接至一字符线定址驱动电路,该第一控制晶体管电性连接至一控制线定址驱动电路,且当该控制线定址驱动电路驱动该第一控制晶体管时,该第一双极性阻变式晶体管透过该第一控制晶体管接收来自一位线定址驱动电路的一第一电流;

一第二记忆单元,包含互相电性连接的一第二双极性阻变式晶体管与一第二控制晶体管,其中该第二双极性阻变式晶体管电性连接至该字符线定址驱动电路,该第二控制晶体管电性连接至该控制线定址驱动电路,且当该控制线定址驱动电路驱动该第二控制晶体管时,该第二双极性阻变式晶体管透过该第二控制晶体管接收来自该位线定址驱动电路的一第二电流;以及

一隔离晶体管,耦接于该第一记忆单元与该第二记忆单元之间,用以使该第一记忆单元与该第二记忆单元互相电性隔离。

2.根据权利要求1所述的非挥发性记忆体,其特征在于,还包含:

一鳍片结构,沿一方向延伸,其中该第一控制晶体管、该第一双极性阻变式晶体管、该隔离晶体管、该第二双极性阻变式晶体管以及该第二控制晶体管的多个栅极结构沿该方向依序排列在该鳍片结构上。

3.根据权利要求1所述的非挥发性记忆体,其特征在于,该隔离晶体管具有一栅极端,且该栅极端经由一地线电性连接于一接地线定址驱动电路。

4.根据权利要求1所述的非挥发性记忆体,其特征在于,该隔离晶体管包含一栅极结构,且该非挥发性记忆体还包含一层间介电质(inter-layer dielectric;ILD)层,该层间介电质层覆盖在该隔离晶体管的该栅极结构上,以使该隔离晶体管的一栅极端具有浮动(floating)电位。

5.一种非挥发性记忆体,其特征在于,包含:

一第一记忆单元,包含互相电性连接的一第一双极性阻变式晶体管与一第一控制晶体管,其中该第一双极性阻变式晶体管电性连接至一字符线定址驱动电路,该第一控制晶体管电性连接至一控制线定址驱动电路,且当该控制线定址驱动电路驱动该第一控制晶体管时,该第一双极性阻变式晶体管透过该第一控制晶体管接收来自一位线定址驱动电路的一第一电流;

一第二记忆单元,包含互相电性连接的一第二双极性阻变式晶体管与一第二控制晶体管,其中该第二双极性阻变式晶体管电性连接至该字符线定址驱动电路,该第二控制晶体管电性连接至该控制线定址驱动电路,且当该控制线定址驱动电路驱动该第二控制晶体管时,该第二双极性阻变式晶体管透过该第二控制晶体管接收来自该位线定址驱动电路的一第二电流;以及

一隔离区域,配置于该第一双极性阻变式晶体管与该第二双极性阻变式晶体管之间,用以使该第一记忆单元与该第二记忆单元互相电性隔离。

6.根据权利要求5所述的非挥发性记忆体,其特征在于,还包含:

一鳍片结构,沿一方向延伸,其中该第一控制晶体管、该第一双极性阻变式晶体管、该第二双极性阻变式晶体管以及该第二控制晶体管的多个栅极结构沿该方向依序排列在该鳍片结构上,且该隔离区域位于该鳍片结构内。

7.一种非挥发性记忆体,其特征在于,包含:

一第一双极性阻变式晶体管,具有一第一源极/漏极端以及一第二源极/漏极端;

一第一控制晶体管,电性连接于一第一位线与该第一双极性阻变式晶体管的该第一源极/漏极端之间,以使该第一双极性阻变式晶体管透过该第一控制晶体管电性连接至该第一位线;

一第二双极性阻变式晶体管,具有一第三源极/漏极端以及一第四源极/漏极端;

一第二控制晶体管,电性连接于一第二位线与该第二双极性阻变式晶体管的该第四源极/漏极端之间,以使该第二双极性阻变式晶体管透过该第二控制晶体管电性连接至该第二位线;以及

一隔离晶体管,耦接于该第一双极性阻变式晶体管的该第二源极/漏极端与该第二双极性阻变式晶体管的该第四源极/漏极端之间。

8.根据权利要求7所述的非挥发性记忆体,其特征在于,该第一位线以及该第二位线电性连接于一位线定址驱动电路,该第一双极性阻变式晶体管具有一第一栅极端,该第二双极性阻变式晶体管具有一第二栅极端,且该非挥发性记忆体还包含:

一第一字符线,用以使该第一双极性阻变式晶体管的该第一栅极端电性连接于一字符线定址驱动电路,其中该第一双极性阻变式晶体管的电阻值是透过该位线定址驱动电路与该字符线定址驱动电路施加在该第一双极性阻变式晶体管上的电压差或通过的电流值而具有两种以上的稳定状态;以及

一第二字符线,用以使该第二双极性阻变式晶体管的该第二栅极端电性连接于该字符线定址驱动电路,其中该第二双极性阻变式晶体管的电阻值是透过该位线定址驱动电路与该字符线定址驱动电路施加在该第二双极性阻变式晶体管上的电压差或通过的电流值而具有两种以上的稳定状态。

9.根据权利要求7所述的非挥发性记忆体,其特征在于,该第一源极/漏极端和第二源极/漏极端之间为用以控制电流导通的一通道,且该第一双极性阻变式晶体管还包含一栅极结构,且该栅极结构包含:

一对间隙物;

至少一栅极金属层,设置于该对间隙物之间并位于该通道之上;

一高介电材料层,设置于该对间隙物之间并位于该通道与该栅极金属层之间;

一半导体氧化物层,设置于该对间隙物之间并位于该高介电材料层与该通道之间;以及

一阻障层,设置于该对间隙物之间并位于该高介电材料层与该栅极金属层之间。

10.根据权利要求7所述的非挥发性记忆体,其特征在于,还包含:

一鳍片结构,沿一方向延伸,其中该第一控制晶体管、该第一双极性阻变式晶体管、该隔离晶体管、该第二双极性阻变式晶体管以及该第二控制晶体管的多个栅极结构沿该方向依序排列在该鳍片结构上。

11.根据权利要求7所述的非挥发性记忆体,其特征在于,该隔离晶体管具有一栅极端,且该栅极端经由一地线电性连接于一接地线定址驱动电路。

12.根据权利要求7所述的非挥发性记忆体,其特征在于,该隔离晶体管包含一栅极结构,且该非挥发性记忆体还包含一层间介电质(inter-layer dielectric;ILD)层,该层间介电质层覆盖在该隔离晶体管的该栅极结构上,以使该隔离晶体管的一栅极端具有浮动(floating)电位。

13.一种非挥发性记忆体的操作方法,其特征在于,包含:

透过一第一控制线以及一第一位线驱动并导通一第一记忆单元的一第一控制晶体管;

将一第一电流自一位线定址驱动电路透过该第一控制晶体管以及该第一位线输入至该第一记忆单元的一第一双极性阻变式晶体管;以及

经由该位线定址驱动电路选定该第一位线以及经由一字符线定址驱动电路选定一第一字符线,施加偏压于该第一双极性阻变式晶体管。

14.根据权利要求13所述的操作方法,其特征在于,还包含:

透过一第二控制线以及一第二位线驱动并导通一第二记忆单元的一第二控制晶体管;

将一第二电流自该位线定址驱动电路透过该第二控制晶体管以及该第二位线输入至该第二记忆单元的一第二双极性阻变式晶体管;

经由该位线定址驱动电路选定该第二位线以及经由该字符线定址驱动电路选定一第二字符线,施加偏压于该第二双极性阻变式晶体管;以及

透过关闭一隔离晶体管的一通道,电性隔离该第一双极性阻变式晶体管与该第二双极性阻变式晶体管。

15.根据权利要求13所述的操作方法,其特征在于,还包含:

施加一第一偏压于该第一双极性阻变式晶体管,以使该第一双极性阻变式晶体管的电阻值为一第一状态;以及

施加一第二偏压于该第一双极性阻变式晶体管,以使该第一双极性阻变式晶体管的电阻值自该第一状态改变为一第二状态。

16.根据权利要求15所述的操作方法,其特征在于,还包含:

经由该位线定址驱动电路选定该第一位线以及经由该字符线定址驱动电路选定该第一字符线,产生通过该第一双极性阻变式晶体管的电流,以判断该第一双极性阻变式晶体管的电阻值是为该第一状态或该第二状态。

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