[发明专利]电阻式存储器及其操作方法

说明书

技术领域

本发明是有关于一种存储器，且特别是有关于一种电阻式存储器及其操作方法。

背景技术

请参照图14及图15，图14绘示为编程传统电阻式存储器的示意图，图15绘示为擦除传统电阻式存储器的示意图。传统电阻式存储器3的基本结构是以一个晶体管T及一个电阻存储单元R_cell所组成。电阻式存储器3本身结构为金属/绝缘层/金属(MIM)结构。电阻式存储器3通过外加偏压來改变电阻存储单元R_cell的电阻值，以执行编程与擦除的动作。

如图14所示，当编程电阻存储单元R_cell时，晶体管T的栅极及电阻存储单元R_ceu被施加偏压+V，且晶体管T的源极被接地(即0V)，使得晶体管T导通。编程电流I_p由电阻存储单元R_cell流向晶体管T。亦即，编程电流I_p由晶体管T的漏极流向晶体管T的源极。

如图15绘示，当擦除电阻存储单元R_cell时，晶体管T的栅极及晶体管T的源极被施加偏压+V，且电阻存储单元R_cell被接地(即0V)，使得晶体管T导通。擦除电流I_r由晶体管T流向电阻存储单元R_cell。亦即，擦除电流I_r由晶体管T的源极流向晶体管T的漏极。然而，传统电阻式存储器被擦除时，晶体管的本体效应(BodyEffect)将导致擦除电流I_r下降，进而影响传统电阻式存储器的操作效率，并容易造成擦除失败的事故发生。

发明内容

本发明是有关于一种电阻式存储器及其操作方法。

根据本发明，提出一种电阻式存储器。电阻式存储器包括电阻存储单元、主晶体管及辅助晶体管。主晶体管及辅助晶体管的漏极耦接电阻存储单元的一端。当编程电阻存储单元时，主晶体管导通，且辅助晶体管截止。当擦除电阻存储单元时，主晶体管及辅助晶体管导通。

根据本发明，提出一种电阻式存储器的操作方法。电阻式存储器包括电阻存储单元、主晶体管及辅助晶体管。操作方法包括：当编程电阻存储单元时，控制与电阻存储单元耦接的主晶体管导通，且控制与电阻存储单元及主晶体管耦接的辅助晶体管截止；以及当擦除电阻存储单元时，控制主晶体管及辅助晶体管导通。

为了对本发明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绘示为依照第一实施例的电阻式存储器的存储单元的示意图。

图2绘示为编程电阻存储单元的示意图。

图3绘示为擦除电阻存储单元的示意图。

图4绘示为依照第一实施例的电阻式存储器的电路图。

图5绘示为依照第一实施例的电阻式存储器的电路布局图。

图6绘示为对依照第一实施例的电阻式存储器进行编程的示意图。

图7绘示为对依照第一实施例的电阻式存储器进行擦除的示意图。

图8绘示为对依照第一实施例的电阻式存储器进行读取的示意图。

图9绘示为依照第二实施例的电阻式存储器的电路图。

图10绘示为依照第二实施例的电阻式存储器的电路布局图。

图11绘示为对依照第二实施例的电阻式存储器进行编程的示意图。

图12绘示为对依照第二实施例的电阻式存储器进行擦除的示意图。

图13绘示为对依照第二实施例的电阻式存储器进行读取的示意图。

图14绘示为编程传统电阻式存储器的示意图。

图15绘示为擦除传统电阻式存储器的示意图。

【符号说明】

1、2：电阻式存储器

11：存储单元

R_cell：电阻存储单元

TM：主晶体管

TA：辅助晶体管

I_p：编程电流

I_rm、I_ra：擦除电流

DL1～DL3：漏极线

SL1～SL4：源极线

GL1～GL3：主栅极线

GL1A～GL3A：辅助栅极线

+Vp_DL、+Vr_DL：漏极偏压

+Vp_GL、+Ve_GL、+Vr_GL：栅极偏压