包含存储器及其操作的设备及方法技术

本文中揭示一种存储器单元。所述存储器单元可充当经组合选择器装置与存储器元件两者。可通过施加具有不同极性的写入脉冲而对所述存储器单元进行编程。所述写入脉冲的不同极性可将不同逻辑状态编程到所述存储器单元中。可通过全部具有相同极性的读取脉冲来读取所述存储器单元。可通过在施加所述读取脉冲时观察不同阈值电压而检测所述存储器单元的所述逻辑状态。所述不同阈值电压可响应于所述写入脉冲的所述不同极性。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】包含存储器及其操作的设备及方法
技术介绍
传统存储器单元包含用来存储逻辑状态的存储器元件，及选择器装置。存储器元件及选择器装置可在具有交叉点架构的存储器阵列中位于第一信号线(例如，字线)与第二信号线(例如，位线)的交叉点处。在一些架构中，选择器可耦合到字线且存储器元件可耦合到位线。选择器装置可减少洩漏电流且允许对用于读取数据及/或写入数据的单个存储器元件的选择。然而，单独存储器元件及选择器装置的使用增加在存储器装置的制作期间必须形成的材料及/或层的数目，因而增加结构及制作过程的复杂度。此外，激活选择器装置及对存储器元件进行写入或读取可需要提供高电压及/或长持续时间脉冲，这可增加存储器装置的功率消耗。
技术实现思路
根据本专利技术的实施例的一种实例性设备可包含：存储器单元，其可经配置以存储逻辑状态；第一存储器存取线，其耦合到所述存储器单元；及第二存储器存取线，其耦合到所述存储器单元，其中所述第一存储器存取线及所述第二存储器存取线可经配置以跨越所述存储器单元提供具有第一极性的第一电压以将第一逻辑状态写入到所述存储器单元，且所述第一存储器存取线及所述第二存储器存取线可进一步经配置以跨越所述存储器单元提供具有第二极性的第二电压以将第二逻辑状态写入到所述存储器单元。根据本专利技术的实施例的另一实例性设备可包含：存储器单元，其可经配置以响应于读取操作而在处于第一逻辑状态中时展现第一阈值电压且在处于第二逻辑状态中时展现第二阈值电压，其中所述存储器单元可经配置以充当存储器元件及选择器装置；第一存储器存取线，其耦合到所述存储器单元；及第二存储器存取线，其耦合到所述存储器单元，其中所述第一存储器存取线及所述第二存储器存取线可经配置以在所述读取操作期间提供读取脉冲，所述读取脉冲具有第一极性。根据本专利技术的实施例的一种实例性方法可包含：将具有第一极性的读取脉冲施加到存储器单元，其中可将第一逻辑状态或第二逻辑状态写入到所述存储器单元，其中可响应于具有所述第一极性的写入脉冲而写入所述第一逻辑状态且可响应于具有第二极性的所述写入脉冲而入所述第二逻辑状态；响应于所述读取脉冲而感测穿过所述存储器单元的电流；及基于穿过所述存储器单元的所述电流而确定所述存储器单元是处于所述第一逻辑状态中还是所述第二逻辑状态中。根据本专利技术的实施例的另一实例性方法可包含：将具有第一极性的第一读取脉冲施加到存储器单元，其中可已利用具有所述第一极性或第二极性的写入脉冲将所述存储器单元编程到一逻辑状态；响应于所述第一读取脉冲而感测所述存储器单元的第一阈值电压；将具有所述第一极性的第二读取脉冲施加到所述存储器单元；响应于所述第二读取脉冲而感测所述存储器单元的第二阈值电压；计算所述第一阈值电压与所述第二阈值电压之间的差；及确定所述存储器单元的所述逻辑状态，其中在所述差低于阈值时确定所述逻辑状态为第一状态且在所述差高于所述阈值时确定所述逻辑状态为第二状态。附图说明图1是根据本专利技术的实施例的存储器阵列的一部分的图解说明。图2是根据本专利技术的实施例的阈值电压的电压图表。图3A是根据本专利技术的实施例的阈值电压及读取脉冲电压的电压图表。图3B是根据本专利技术的实施例的阈值电压及读取脉冲电压的电压图表。图3C是根据本专利技术的实施例的阈值电压及读取脉冲电压的电压图表。图4是根据本专利技术的实施例的写入脉冲电压的电压图表。图5是根据本专利技术的实施例的方法的流程图。图6是根据本专利技术的实施例的方法的流程图。图7是根据本专利技术的实施例的读取脉冲电压的电压图表。图8是根据本专利技术的实施例的方法的流程图。图9是相变存储器阵列的一部分的图解说明。图10是根据本专利技术的实施例的阈值电压的电压图表。图11是根据本专利技术的实施例的存储器的框图。图12是根据本专利技术的实施例的存储器阵列的一部分的示意性图解说明。图13是根据本专利技术的实施例的存储器阵列的一部分的示意性图解说明。具体实施方式下文陈述特定细节以提供对本专利技术的实施例的充分理解。然而，所属领域的技术人员将明白，可在不具有这些特定细节的情况下实践本专利技术的实施例。此外，本文中所描述的本专利技术的特定实施例以实例方式提供且不应用来将本专利技术的范围限制于这些特定实施例。在其它例子中，未详细展示众所周知的电路、控制信号、时序协议及软件操作以避免不必要地使本专利技术模糊。可实施利用展现特定阈值电压性质的存储器单元的存储器阵列。所述展现特定阈值电压性质意味着存储器单元可具有或可似乎具有特定阈值电压。存储器单元在展现特定阈值电压性质时可经历或可不经历阈值事件。由存储器单元展现的阈值电压可取决于跨越所述单元施加的读取脉冲及写入脉冲的相对电压极性。举例来说，如果以相同电压极性对存储器单元进行写入且接着读取存储器单元，那么存储器单元在被读取时可展现第一阈值电压。如果以不同(例如，相反)电压极性对存储器单元进行写入且接着读取存储器单元，那么存储器单元在被读取时可展现第二阈值电压。存储器单元的阈值电压性质可允许存储器单元充当选择器装置及存储器元件。在一些实施例中，存储器单元可包含在电极之间的单个材料层。此存储器单元结构可促进交叉点存储器阵列及/或其它存储器架构的简化架构。所述简化架构可需要较少层，这可在制造期间减少处理步骤。可对应于一或多个数据位的逻辑状态可写入到存储器单元。可通过施加不同极性的电压而对存储器单元进行写入。可通过施加单个极性的电压而读取存储器单元。写入及读取协议可利用因不同极性而产生的存储器单元的不同阈值电压。存储器单元可需要短的相对低功率脉冲来读取及写入。在一些实施例中，存储器单元可包含硫属化物材料。然而，硫属化物材料在读取及/或写入期间可经历或可不经历相变。在一些实施例中，硫属化物材料可并非是相变材料。与传统相变存储器架构相比较，存储器单元可具有较少热干扰。图1是根据本专利技术的实施例的存储器阵列100的一部分的图解说明。存储器阵列100可包含第一存取线105及第二存取线125。为了参考方便，所述第一存取线可称为字线(WL)且所述第二存取线可称为位线(BL)125。如图1中所展示，WL105垂直于BL125。如图1中所展示，WL105平行于页面延伸且BL125延伸到页面中。存储器单元115可位于WL105与BL125的相交点处。存储器单元115可通过第一电极110耦合到WL105且通过第二电极120耦合到BL125。存储器单元115可包含相变材料层。在一些实施例中，硫属化物可为相变材料。在一些实施例中，存储器单元115可包含三元组合物，所述三元组合物可包含硒(Se)、砷(As)及锗(Ge)。在一些实施例中，存储器单元115可包含四元组合物，所述四元组合物可包含硅(Si)、Se、As及Ge。也可使用其它材料。存储器单元115可充当选择器装置及存储器元件两者。可通过写入操作对存储器单元115进行写入以存储至少两种不同逻辑状态(例如，‘1’、‘0’)中的一者。在一些实施例中，不同逻辑状态可由存储器单元115的不同阈值电压(VTH)表示。举例来说，‘1’逻辑状态可由第一VTH表示且‘0’逻辑状态可由第二VTH表示。存储器单元115所展现的阈值电压可基于在写入操作期间施加到存储器单元115的写入脉冲的极性及在读取操作期间施加到存储器单元115的读取脉冲的极性。所述写入脉冲及所述读取脉冲可使用第一存取线105及本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种设备，其包括：存储器单元，其经配置以存储逻辑状态；第一存储器存取线，其耦合到所述存储器单元；及第二存储器存取线，其耦合到所述存储器单元，其中所述第一存储器存取线及所述第二存储器存取线经配置以跨越所述存储器单元提供具有第一极性的第一电压以将第一逻辑状态写入到所述存储器单元，且跨越所述存储器单元提供具有第二极性的第二电压以将第二逻辑状态写入到所述存储器单元。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.11.04 US 14/932,7461.一种设备，其包括：存储器单元，其经配置以存储逻辑状态；第一存储器存取线，其耦合到所述存储器单元；及第二存储器存取线，其耦合到所述存储器单元，其中所述第一存储器存取线及所述第二存储器存取线经配置以跨越所述存储器单元提供具有第一极性的第一电压以将第一逻辑状态写入到所述存储器单元，且跨越所述存储器单元提供具有第二极性的第二电压以将第二逻辑状态写入到所述存储器单元。2.根据权利要求1所述的设备，其中在对所述存储器单元的读取操作期间，所述存储器单元响应于经提供以对所述存储器单元进行写入的具有所述第一极性的所述第一电压而展现表示所述第一逻辑状态的第一阈值电压，或所述存储器单元响应于经提供以对所述存储器单元进行写入的具有所述第二极性的所述第二电压而展现表示所述第二逻辑状态的第二阈值电压。3.根据权利要求1所述的设备，其中所述存储器单元包括硫属化物材料。4.根据权利要求3所述的设备，其中所述硫属化物材料并非是相变材料。5.根据权利要求1所述的设备，其中所述存储器单元包括硅Si、硒Se、砷As及锗Ge中的至少一者。6.根据权利要求1所述的设备，其中所述存储器单元是双端子阈值切换装置。7.根据权利要求1所述的设备，其中所述存储器单元包括耦合到所述第一存储器存取线的选择器装置以及耦合到所述选择器装置及所述第二存储器存取线的存储器元件。8.根据权利要求1所述的设备，其中所述第一存储器存取线经配置以提供负电压且所述第二存储器存取线经配置以提供正电压，以便提供具有所述第一极性的所述第一电压。9.根据权利要求1所述的设备，其中所述第一存储器存取线经配置以提供第一非负电压且所述第二存储器存取线经配置以提供第二非负电压，以便提供具有所述第一极性的所述第一电压，其中所述第二非负电压大于所述第一非负电压。10.一种设备，其包括：存储器单元，其经配置以响应于读取操作而在处于第一逻辑状态中时展现第一阈值电压且在处于第二逻辑状态中时展现第二阈值电压，其中所述存储器单元进一步经配置以充当存储器元件及选择器装置；第一存储器存取线，其耦合到所述存储器单元；及第二存储器存取线，其耦合到所述存储器单元，其中所述第一存储器存取线及所述第二存储器存取线经配置以在所述读取操作期间提供读取脉冲，所述读取脉冲具有第一极性。11.根据权利要求10所述的设备，其中所述第一存储器存取线及所述第二存储器存取线进一步经配置以在写入操作期间提供具有所述第一极性或第二极性的写入脉冲。12.根据权利要求11所述的设备，其中所述第一存储器存取线经配置以提供负电压且所述第二存储器存取线经配置以提供正电压，以便提供具有所述第一极性的所述写入脉冲。13.根据权利要求11所述的设备，其中所述第一存储器存取线经配置以提供第一非负电压且所述第二存储器存取线经配置以提供第二非负电压，以便提供具有所述第一极性的所述写入脉冲，其中所述第二非负电压大于所述第一非负电压。14.根据权利要求11所述的设备，其中当在所述写入操作期间提供具有所述第一极性的所述写入脉冲时所述存储器单元响应于所述读取操作而展现所述第一阈值电压，且当在所述写入操作期间提供具有所述第二极性的所述写入脉冲时所述存储器单元响应于所述读取操作而展现所述第二阈值电压。15.根据权利要求10所述的设备，其进一步包括存储器阵列，所述存储器阵列包含多个存储器单元及耦合到所述多个存储器单元中的至少一些存储器单元的多个存储器存取线，其中所述存储器单元是所述多个存储器单元中的一者，且所述第一存储器存取线及所述第二存储器存取线各自是所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：I·托尔托雷利，S·唐，C·帕帕吉亚尼，
申请(专利权)人：美光科技公司，
类型：发明
国别省市：美国,US