[发明专利]存储器写入装置以及方法

说明书

本发明提供了一种存储器写入装置，包括：电压产生器、电阻式随机存取存储器、电流检测器以及控制器。电压产生器用以产生写入电压。电阻式随机存取存储器接收写入电压而产生写入电流。电流检测器用以检测写入电流。控制器执行写入程序，其中写入程序包括利用电压产生器逐步增加写入电压，并利用电流检测器检测写入电流；找出写入电流的最大值并设为参考电流；利用电压产生器继续增加写入电压，并判断电流检测器检测的写入电流是否不小于参考电流；当写入电流不小于参考电流时，控制器利用电压产生器停止输出写入电压。

技术领域

本发明有关于一种存储器写入装置以及方法，特别有关于一种将电阻式随机存取存储器重置(reset)的装置以及方法。

背景技术

在集成电路中，电阻式随机存取存储器(resistive random access memory,RRAM)为下一代非挥发性存储器元件的整合技术。电阻式随机存取存储器为包括复数电阻式随机存取存储器单元的架构，其中每一电阻式随机存取存储器单元利用阻抗值，而非利用电荷，储存一位元的数据。特别的是，每一电阻式随机存取存储器单元包括一电阻式金属层，其阻抗值能够调整以代表逻辑“0”或逻辑“1”，也就是低阻抗状态代表逻辑“0”，高阻抗状态代表逻辑“1”。电阻式随机存取存储器装置的操作原则为，通常作为绝缘的介电材料可在够高的电压的作用下而形成导电丝(filament)或导电路径(conduction path)。导电丝或导电路径的形成为电阻式随机存取存储器的形成操作(forming operation)，该够高的电压称之为形成电压。

导电路径的形成可通过不同的机制，包括缺陷、金属迁移及其他的机制所产生。各种不同的介电材料皆可用于电阻式随机存取存储器，就算导电丝或导电路径形成，也可被重置(reset)(也就是，打断导电丝或导电路径而产生高阻抗)或利用适当的偏压而设置(set)(也就是重新形成导电丝或导电路径，而产生较低的阻抗)。

发明内容

本发明目的在于克服上述问题，提供一种存储器写入装置及相关方法。

本发明所提出一种存储器写入装置，包括：一电压产生器、一电阻式随机存取存储器、一电流检测器以及一控制器。上述电压产生器用以产生一写入电压。上述电阻式随机存取存储器接收上述写入电压而产生一写入电流。上述电流检测器检测上述电阻式随机存取存储器的上述写入电流。上述控制器执行一写入程序，其中上述写入程序包括：利用上述电压产生器逐步增加上述写入电压，并利用上述电流检测器检测上述写入电流；找出上述写入电流的最大值并设为一参考电流；利用上述电压产生器继续增加上述写入电压，并判断上述电流检测器检测的上述写入电流是否不小于上述参考电流；当上述写入电流不小于上述参考电流时，上述控制器利用上述电压产生器停止输出上述写入电压。

根据本发明的一实施例，上述利用上述电压产生器逐步增加上述写入电压，并利用上述电流检测器检测上述写入电流的步骤包括：当上述写入电压为一第一电压时，利用上述电流检测器检测上述写入电流为一第一电流；将上述第一电流储存于一第一暂存器；以及利用上述电压产生器将上述第一电压增加一既定增量。

根据本发明的一实施例，上述找出上述写入电流的最大值并设为上述参考电流的步骤包括：当上述写入电压为一第二电压时，利用上述电流检测器检测上述写入电流为一第二电流，其中上述第二电压为上述第一电压加上上述既定增量；判断上述第二电流是否小于上述第一电流；以及当上述第二电流小于上述第一电流时，将上述第一电流设为上述参考电流并储存于一第二暂存器。

根据本发明的一实施例，上述找出上述写入电流的最大值并设为上述参考电流的步骤更包括：当上述第二电流并未小于上述第一电流时，将上述第二电流储存于上述第一暂存器；以及利用上述电压产生器将上述第二电压增加上述既定增量。

根据本发明的一实施例，当上述写入电流小于上述参考电流时，利用上述电压产生器继续增加上述写入电压。