相变化存储器、其写入方法及其读取方法技术

本发明专利技术公开了一种相变化存储器、其写入方法及其读取方法。相变化存储器具有多个存储单元。写入方法包括以下步骤：施加至少一加压脉波以老化这些存储单元的至少其中之一；施加一起始脉波至相变化存储器的所有的存储单元，以降低各个存储单元的阻抗；施加一侦测脉波至相变化存储器的所有的存储单元，以侦测其中已老化的部份存储单元与未老化的部份存储单元；施加一设定脉波于已老化的部份存储单元；施加一复位脉波于未老化的部份存储单元。

【技术实现步骤摘要】
相变化存储器、其写入方法及其读取方法
本专利技术是有关于一种存储器、其写入方法及其读取方法，且特别是有关于一种相变化存储器、其写入方法及其读取方法。
技术介绍
随着科技的发展，各种存储器不断推陈出新。举例来说，闪存(flashmemory)、磁性存储器(magneticcorememory)或相变化存储器(phasechangememories，PCM)均广泛使用于电子装置中。相变化存储器是一种非易失性随机存取存储器。相变化存储器的材料例如是一氮化钛(TiN)、锗/锑/碲合金(Ge2Sb2Te5，GST)或锗/锑/碲合金(GeTe-Sb2Te3)。相变化存储器的材料可以被转换于一结晶状态(crystallinestate)或一非结晶状态(amorphousstate)，以储存数字数据。
技术实现思路
本专利技术是有关于一种相变化存储器、其写入方法及其读取方法。根据本专利技术的第一方面，提出一种相变化存储器(phasechangememory，PCM)的写入方法(writingmethod)。相变化存储器具有多个存储单元。写入方法包括以下步骤。施加至少一加压脉波(stressplus)以老化(aging)此些存储单元的至少其中之一。被老化(aged)的此些存储单元的至少其中之一是被写为状态「1」，且为低阻态，而未被老化的此些存储单元的其余部份是被定义为状态「0」，且为高阻态。焊接相变化存储器于一基板上。施加一起始脉波(startingpulse)至相变化存储器的所有的存储单元，以降低各个存储单元的阻抗。施加一侦测脉波(detectionpulse)至相变化存储器的所有的存储单元，以侦测各个存储单元的该阻抗。若此些存储单元的其中之一的阻抗低于一预定值，则具有低于预定值的阻抗的存储单元被读取为位于已老化状态且位于状态「1」，施加一设定脉波(setpulse)于已老化的部份存储单元。。若此些存储单元的其中之一的阻抗不低于一预定值，则具有不低于预定值的阻抗的存储单元被读取为位于未老化状态且位于状态「0」，施加一复位脉波(resetpulse)于未老化的部份存储单元。根据本专利技术的第二方面，提出一种相变化存储器(phasechangememory，PCM)的读取方法。相变化存储器具有多个存储单元。读取方法包括以下步骤：施加一起始脉波(startingpulse)至相变化存储器的所有的存储单元，以降低各个存储单元的阻抗；施加一侦测脉波(detectionpulse)至相变化存储器的所有的存储单元，以侦测各个存储单元的阻抗；若此些存储单元的其中之一的阻抗低于一预定值，则判断为低阻态并具有低于预定值的阻抗的存储单元被读取为位于已老化状态，且位于状态「1」；若此些存储单元的其中之一的阻抗不低于一预定值，则判断为高阻态并具有不低于预定值的阻抗的存储单元被读取为位于未老化状态，且位于状态「0」。根据本专利技术的第三方面，提出一种相变化存储器(phasechangememory，PCM)。相变化存储器具有多个存储单元。相变化存储器包括一预编数据(pre-codeddata)及一用户数据(userdata)。预编数据的写入程序是通过施加至少一加压脉波(stresspulse)以老化(aging)此些存储单元的至少其中之一。被老化(aged)的此些存储单元的至少其中之一是被写为状态「1」，为低阻态，而未被老化的此些存储单元的其余部份是被定义为状态「0」，为高阻态。用户数据的写入程序是通过施加一设定脉波(setpulse)或一复位脉波(resetpulse)于此些存储单元的至少其中之一，以使其结晶化(crystalline)或非结晶化(amorphous)。用户数据与预编数据无相关性。为了对本专利技术的上述及其他方面有更佳的了解，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绘示一相变化存储器(phasechangememory，PCM)的写入方法的流程图。图2绘示高温工艺之前的未老化的存储单元的阻抗曲线及已老化的存储单元的阻抗曲线。图3A～图3F绘示加压脉波的各种实施例。图4绘示在高温工艺之后的未老化的存储单元的阻抗曲线及已老化的存储单元的阻抗曲线。图5绘示相变化存储器的安全控制程序的一实施例。图6绘示相变化存储器的安全控制程序的一实施例。图7绘示相变化存储器的安全控制程序的一实施例。图8绘示相变化存储器的安全控制程序的一实施例。图9绘示相变化存储器的安全控制程序的一实施例。【符号说明】C11、C21：未老化的存储单元的阻抗曲线C12、C22：已老化的存储单元的阻抗曲线S100、S101、S200、S201、S201、S203、S204、S205、S300、S301、S302、S501、S502、S503、S504、S505、S601、S602、S603、S604、S605、S701、S702、S703、S704、S705、S706、S801、S802、S803、S804、S805、S900、S901、S902、S903、S904、S905：流程步骤具体实施方式以下是提出一实施例进行详细说明，实施例仅用以作为范例说明，并不会限缩本专利技术欲保护的范围。此外，实施例中的图式是省略不必要的元件，以清楚显示本专利技术的技术特点。图1绘示一相变化存储器(phasechangememory，PCM)的写入方法的流程图。相变化存储器的写入方法包括一预编数据写入程序(pre-codeddatawritingprocedure)S100、一预编数据读取程序(pre-codeddatareadingprocedure)S200及一用户数据写入程序(userdatawritingprocedure)S300。预编数据写入程序S100用以写入一预编数据(pre-codeddata)至相变化存储器。预编数据可以保存于摄氏300度以上的环境，而不会在高温工艺中遗失，例如是焊接工艺。预编数据读取程序S200用以在高温工艺之后读取相变化存储器的预编数据。用户数据写入程序S300用以在高温工艺之后写入一用户数据(userdata)至相变化存储器。由于用户数据是写入于高温工艺之后，所以用户数据不会遗失。相变化存储器具有多个存储单元。举例来说，各个存储单元可以被写入「0」或「1」。在步骤S101中，施加至少一加压脉波(stresspulse)以老化(aging)此些存储单元的至少其中之一。已老化(aged)的此些存储单元的至少其中之一是被写为状态「1」且未老化的此些存储单元的其余部份是被定义为状态「0」。图2绘示高温工艺之前的未老化的存储单元的阻抗曲线C11及已老化的存储单元的阻抗曲线C12。比较未老化的存储单元及以老化的存储单元，阻抗曲线C11不同于阻抗曲线C12。在施加加压脉波后，存储单元被老化，经施加不同电流的复位脉波后，阻抗曲线C11朝右移动且变为阻抗曲线C12，关键复位电流(CriticalRESETcurrent)增加，也就是将存储单元复位为高阻态所需的最低电流增加。以图2为例，未老化存储单元的关键复位电流约为145uA，但经过加压脉波而老化的存储单元的关键复位电流约为215uA。阻抗曲线C11与阻抗曲线C12的差异称为一老化效果(本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种相变化存储器(phase change memory，PCM)的写入方法(writing method)，其中该相变化存储器具有多个存储单元，该写入方法包括：施加至少一加压脉波(stress plus)以老化(aging)这些存储单元的至少其中之一；施加一起始脉波(starting pulse)至该相变化存储器的所有的这些存储单元，以降低各该存储单元的阻抗；施加一侦测脉波(detection pulse)至该相变化存储器的所有的这些存储单元，以侦测其中已老化(aged)的部份这些存储单元与未老化的部份这些存储单元；施加一设定脉波(set pulse)于已老化的部份这些存储单元；并且施加一复位脉波(reset pulse)于未老化的部份这些存储单元。

【技术特征摘要】
2013.06.21 US 61/837,6471.一种相变化存储器的写入方法，其中该相变化存储器具有多个存储单元，该写入方法包括：施加至少一加压脉波以老化这些存储单元的至少其中之一；施加一起始脉波至该相变化存储器的所有的这些存储单元，以降低各该存储单元的阻抗；施加一侦测脉波至该相变化存储器的所有的这些存储单元，以侦测其中已老化的部份这些存储单元与未老化的部份这些存储单元；施加一设定脉波于已老化的部份这些存储单元；并且施加一复位脉波于未老化的部份这些存储单元；其中，所述老化为关键复位电流增加，若这些存储单元的其中之一的阻抗低于一预定值，则具有低于该预定值的阻抗的该存储单元被读取为位于已老化状态；若这些存储单元的其中之一的阻抗不低于该预定值，则具有不低于该预定值的阻抗的该存储单元被读取为位于未老化状态。2.根据权利要求1所述的相变化存储器的写入方法，更包括：焊接该相变化存储器于一基板上，其中施加该至少一加压脉波的步骤是执行于焊接该相变化存储器的步骤之前。3.根据权利要求1所述的相变化存储器的写入方法，其中该预定值为100千欧姆。4.根据权利要求1所述的相变化存储器的写入方法，其中施加该设定脉波的步骤及施加该复位脉波的步骤是执行于焊接该相变化存储器的步骤之后。5.根据权利要求1所述的相变化存储器的写入方法，其中该侦测脉波是持续100纳秒～1000微秒的100～400微安培的电流。6.根据权利要求1所述的相变化存储器的写入方法，其中该侦测脉波的电流高于该起始脉波的电流。7.根据权利要求1所述的相变化存储器的写入方法，其中该侦测脉波的电流为50％～95％的该复位脉波的电流。8.根据权利要求1所述的相变化存储器的写入方法，其中该侦测脉波的电流为145-215微安培。9.根据权利要求1所述的相变化存储器的写入方法，其中该起始脉波相同于该设定脉波。10.根据权利要求1所述的相变化存储器的写入方法，其中该起始脉波不同于该设定脉波。...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴昭谊，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：中国台湾;71