[发明专利]存储器件的读取方法

说明书

本发明公开了一种存储器件的读取方法，所述存储器件包括阻变存储器和与阻变存储器串联的选通管，该方法包括：选择读取电压，使得当阻变存储器处于低阻态时选通管开启，以及当阻变存储器处于高阻态时选通管不开启；以及根据读取得到的电阻值来判断阻变存储器的存储状态。根据本发明的存储器件的读取方法避免了读取电压大于阻变存储器的转变电压从而使阻变存储器被误操作的问题；同时，还降低了选通管的开启次数，从而延长了选通管的寿命或降低了对选通管的疲劳特性要求。

技术领域

本发明涉及半导体器件领域，具体地，涉及一种存储器件的读取方法。

背景技术

阻变存储器(RRAM)是以非导性材料的电阻在外加电场作用下，在高阻态和低阻态之间实现可逆转换为基础的非易失性存储器。由于其操作电压低、非破坏性读取、操作速度快和结构简单易于集成等优点已成为新型半导体存储器的研究重点。而阻变存储器阵列存在比较严重的串扰(Crosstalk)问题。解决串扰问题的方法有集成MOS管的阻变存储器(1T1R结构)、外接二极管的阻变存储器(1D1R结构)和串联一个选通管的阻变存储器(1S1R结构)。1S1R结构是目前比较理想的解决串扰问题的结构。

现有技术中1S1R结构的读取方式为，每次读取，都要选择合适的电压使得选通管开启，并根据读取到的阻变存储器的阻值处于高阻态还是低阻态来判断存储状态。然而，该方法中，当阻变存储器的高阻态比较高时，会导致读取电压比较大，由于选通管和阻变存储器是串联关系，当选通管开启后，电阻突然变小，几乎全部电压被施加在了阻变存储器上，有可能导致读取电压大于阻变存储器的转变电压从而使阻变存储器被误操作(从高阻态变成低阻态)；另外，传统读取方法要求每一次读取都要开启一次选通管，从而使得选通管寿命缩短，或者使得对选通管的疲劳特性要求太高，难以实现。

发明内容

针对上述问题，本发明旨在提出一种新的1S1R器件的读取方法。本发明提供了一种存储器件的读取方法，所述存储器件包括一阻变存储器和与所述阻变存储器串联的选通管，其特征在于，所述方法包括：

施加读取电压，使得当所述阻变存储器在低阻态时所述选通管开启，当所述阻变存储器在高阻态时所述选通管不开启；

根据读取得到的电阻值来判断所述存储器件的存储状态。

在一些实施例中，所述读取电压V_read满足以下公式：

且

其中，V_th为所述选通管的开启电压，R_off为所述选通管开启前的电阻值，LRS为所述阻变存储器低阻态时的电阻值，HRS为所述阻变存储器高阻态时的电阻值。

在一些实施例中，所述选通管的开启电压V_th在一定的范围变化，所述读取电压V_read满足以下公式：

且

其中，V_th1为所述选通管的开启电压V_th的最大值，V_th2为所述选通管的开启电压V_th的最小值。

在一些实施例中，若读取得到的电阻值接近LRS的值，将存储状态定义为1，R_on为所述选通管开启后的电阻值；若读取到的电阻值接近HRS+R_off的值，将存储状态定义为0。

在一些实施例中，所述阻变存储器包括第一TiN层、TaOx层、TiOx层和第二TiN层。

在一些实施例中，所述选通管包括第一TiN层、NbOx层和第二TiN层。

基于上述技术方案可知，本发明至少取得了以下有益效果：