[发明专利]具有触发元件的存储单元

说明书

技术领域

本发明总体涉及存储装置，尤其涉及被配置为有选择地存取存储单元的电路。

背景技术

在常规存储装置尤其是常规半导体存储装置的情况下，在功能存储装置(例如，PLA、PAL等)和表存储装置之间进行区分通常存在共性。例如，一些表存储装置包括诸如PROM、EPROM、EEPROM、闪存等的ROM装置(只读存储器)，以及诸如DRAM和SRAM的RAM装置(随机存取存储器或读写存储器)。

在SRAM(静态随机存取存储器)的情况下，单个存储单元由例如被配置为交叉耦合锁存器的六个晶体管组成。在DRAM(动态随机存取存储器)的情况下，通常仅有一个单个的、相应的控制电容元件(例如，MOSFET的栅-源电容)被采用，其中电荷被储存在该电容中。然而，DRAM中的电荷仅被保留很短的时间，必须执行周期性更新，以维持数据状态。与DRAM相反，SRAM不需要更新，储存在存储单元中的数据保留的时间和供给SRAM的合适的供电电压的时间一样长。SRAM和DRAM均被当作易失性存储器，其中，仅数据状态被保留的时间为和供应给其的能量的时间一样长。

和易失性存储器相反，非易失性存储装置(NVM)，例如，EPROM、EEPROM、以及闪存，展示出不同的特性，其中，即使当与其相关的供电电压被切断时所存储的数据也能保留。这种类型的存储器在用于多种类型的通信装置(诸如，在移动电话的电子rolodex中)方面具有很多优势，其中，存储在其中的数据即使在移动电话关闭时也会保留。

一种类型的非易失性存储器被称之为阻抗或电阻开关存储装置。在这种阻抗存储器中，位于两个合适的电极(例如，正极和负极)之间的存储材料通过合适的开关处理被放置在或高或低的导电状态，其中，高的导电状态对应于逻辑“1”以及低的导电状态对应于逻辑“0”(或者相反)。合适的阻抗存储器可以是例如钙钛矿存储器，正如W.W.Zhuamg等人在IEDM 2002的“Novell ColossalMagnetoresistive Thin Film Nonvolatile Resistance Random AccessMemory(RRAM)”所描述的，也可以是例如二元氧化物中的阻抗开关(OxRAM)，正如I.G.Baek等人在IEDM 2005的“Multi-layercrosspoint binary oxide resistive memory(OxRAM)for post-NANDstorage application”，还可以是相变存储器(phase change memory，PCRAM)和导电桥接RAM(conductive bridging RAM，CBRAM)，正如M.Kund等人在IEEE 2005的“Conductive bridging RAM(CBRAM)：An emerging non-volatile memory technology scalable tosub 20nm”。

在相变存储器的情况下，合适的硫族化合物(例如GeSbTe或AgInSbTe化合物)可以例如被用作位于两个相应电极之间的活性材料。硫族化合物材料可通过合适的开关处理被置于非晶状(例如相当弱的导电状态)或者晶态(例如相当强的导电状态)，从而变现的和以上所重点表述的可变电阻元件一样，可以用作不同的数据状态。

为了实现相变材料从非晶态到晶态的改变，合适的加热电流被施加给电极，其中电流加热相变材料超过其结晶温度。这种操作通常被称作SET操作(设置操作)。类似地，从晶态到非晶态的状态改变通过施加适当的加热电流脉冲来实现，其中，相变材料被加热超过其融化温度，以及在其快速冷却处理期间获得非晶态。这种操作通常被称之为RESET操作(重置操作)。SET操作和RESET操作的组合是一种将数据写入相变材料单元的手段。

传统上，诸如相变存储装置的阻抗开关存储器被以存储装置的核心区域中的一个或多个相变单元阵列组织，其中，每个相变存储单元均由耦合至选择开关装置的相变存储单元组成。一种常规结构如图1所示，其中，相变元件10被耦合在位线12和单极选择晶体管14之间。字线16被耦合至晶体管14的基极端。通过正确地寻址位线12和与其关联的字线16，数据可被写入并从其中读出。以上述方式配置的相变存储单元阵列有时被称作NOR型存储阵列。

发明内容