[发明专利]存储器单元、非易失性存储器阵列、操作存储器单元的方法、从存储器单元读取及向存储器单元写入的方法以及编程存储器单元的方法

说明书

技术领域

本文中所揭示的实施例涉及存储器单元、非易失性存储器阵列、操作存储器单元的方法、从存储器单元读取及向存储器单元写入的方法以及编程存储器单元的方法。

背景技术

存储器是一种类型的集成电路，且在计算机系统中用于存储数据。此类存储器通常制作成一个或一个以上个别存储器单元阵列。所述存储器单元可为易失性、半易失性或非易失性。非易失性存储器单元可在延长的时间周期内，且在许多实例中当计算机关闭时存储数据。易失性存储器耗散且因此需要刷新/重写，且在许多实例中是以每秒多次的方式。不管怎样，每一阵列中的最小单位被称为存储器单元且经配置而以至少两个不同可选择状态保持或存储存储器。在二进制系统中，存储条件被视为“0”或“1”。此外，一些个别存储器单元可经配置以存储两个以上信息位。

集成电路制作继续努力生产更小且更密集的集成电路。因此，个别电路装置具有越少组件，成品装置的构造可越小。最小且最简单的存储器单元将可能由两个导电电极组成，所述两个导电电极具有接纳于其之间的可编程材料。实例性材料包含可以是或可不是同质且可以或可不随其含有其它材料的金属氧化物。不管怎样，接纳于两个电极之间的共同材料经选择或经设计以配置成至少两个不同电阻状态中的选定一者以实现个别存储器单元对信息的存储。当配置成所述电阻状态中的一个极端时，所述材料可对电流具有高电阻。相比来说，在另一极端中，当配置成另一电阻状态时，所述材料可对电流具有低电阻。现有及尚待开发的存储器单元也可经配置以具有介于最高与最低电阻状态之间的一个或一个以上额外可能稳定电阻状态。不管怎样，可使用电信号来改变可编程材料所配置成的电阻状态。举例来说，如果所述材料处于高电阻状态中，那么可通过跨越所述材料施加电压而将所述材料配置成处于低电阻状态中。

经编程的电阻状态经设计以在非易失性存储器中持久。举例来说，一旦配置成电阻状态，所述材料即保持于此电阻状态中，即使既无电流也无电压施加到所述材料。此外，可重复地将所述材料的配置从一个电阻状态改变为另一电阻状态以用于将所述存储器单元编程为至少两个不同电阻状态中的不同者。在此编程之后，可由施加到所述材料接纳于其之间的两个电极中的一者或两者的适当信号来确定所述材料的电阻状态。

发明内容

附图说明

图1是根据本发明的实施例的存储器单元的图解性截面图。

图2是根据本发明的实施例的存储器单元的图解性截面图。

图3是根据本发明的实施例的存储器单元的图解性截面图。

图4是根据本发明的实施例的存储器单元的图解性截面图。

图5是根据本发明的实施例的存储器单元的图解性截面图。

图6是根据本发明的实施例的存储器单元的图解性截面图。

图7是根据本发明的实施例的存储器单元的图解性截面图。

图8是根据本发明的实施例的存储器单元的图解性截面图。

图9是根据本发明的实施例的非易失性存储器阵列的一部分的图解性示意图。

图10是根据本发明的实施例沿着处于一个经编程状态中的实例性电路构造的WL2且穿过BL2、BL3及BL4截取的图解性截面图。

图11是根据本发明的实施例处于另一经编程状态中的图8电路的视图。

具体实施方式

本发明的一项实施例是一种操作存储器单元的方法，所述方法使用不同于用来读取所述存储器单元的经编程状态的电极的电极来改变所述存储器单元的所述经编程状态。在一项实施例中，一种向存储器单元写入及从存储器单元读取的方法使用第一及第二相对电极来从所述存储器单元读取且使用第三及第四相对电极来向所述存储器单元写入，其中所述第一、第二、第三及第四电极为不同电极。现有或尚待开发的存储器单元可用于上文所描述的方法的实践中。本发明的实施例也包含独立于操作的存储器单元。因此，如本文中所描述的方法未必受存储器单元或存储器阵列构造的限制，且存储器单元及存储器阵列构造未必限于操作方法或受操作方法的限制。

首先参照图1到6描述可根据以上方法以及本文中可或可不揭示的其它方法操作的实例性存储器单元。图1及2描绘处于两种不同经编程状态中的存储器单元10，其中图1为高电阻状态且图2为低电阻状态。可使用两个以上电阻状态。不管怎样，可将图1电路构造视为本发明的实施例且可将图2电路构造视为本发明的实施例。