[发明专利]非易失性存储方法及装置

说明书

本公开提出了一种非易失性存储方法及装置；其中，该非易失性存储方法，包括：将易失性电阻转变器件作为非易失性存储的存储单元；以及控制并读取所述易失性电阻转变器件导电通路的断裂程度，由此实现非易失性存储。本公开采用易失性电阻转变器件作为存储单元可提高阻变存储阵列的存储密度，减少加工步骤，降低制作成本。

技术领域

本公开涉及微电子行业存储器技术领域，尤其涉及一种非易失性存储方法及装置。

背景技术

随着微电子及半导体技术的不断革新，FLASH存储技术正面临一系列的瓶颈问题，如浮栅不可能随技术发展而无限制减薄，数据保持时间有限，操作电压过大等问题。诸多新型存储器中，阻变存储器由于具备较低操作功耗、耐久力(Endurance)好、结构简单、器件面积小等优点而逐渐成为目前新型非易失性存储中的研究重点。

根据导电通路在掉电情况下的稳定性，电阻转变器件分为两种，易失性电阻转变器件和非易失性电阻转变器件。前者在掉电的情况下，通路自发断裂，写入的信息会丢失，而后者在掉电的情况下，同路保持，写入的信息保持不变，因此后者可用于存储数据。易失性电阻转变器件通常在非易失性电阻转变存储器件1S1R阵列中充当选择器的作用，以消除交叉阵列中漏电通道引起的读写串扰问题。该类型选择器在较大操作电流运行时，导电桥保持特性发生变化，不易断裂，变为非挥发的存储特性，无法实现器件的选通作用。

发明内容

(一)要解决的技术问题

本公开提供了一种非易失性存储方法及装置，以至少部分解决以上所存在的技术问题。

(二)技术方案

根据本公开的一个方面，提供了一种非易失性存储方法，包括：

将易失性电阻转变器件作为非易失性存储的存储单元；以及

控制并读取所述易失性电阻转变器件导电通路的断裂程度，由此实现非易失性存储。

在一些实施例中，通过调节擦除电压强度、所述易失性电阻转变器件的阻变介质层厚度、阻变介质层界面数或通过限流来控制所述易失性电阻转变器件导电通路的断裂程度。

在一些实施例中，在所述控制并读取所述易失性电阻转变器件导电通路的断裂程度的步骤中，

控制所述易失性电阻转变器件导电通路具有一第一断裂程度Gap1和一第二断裂程度Gap2；

所述具有一第一断裂程度Gap1的导电通路再次连接为完整的导电通路需要的电压为V1，所述具有一第二断裂程度Gap2的导电通路再次连接为完整的导电通路需要的电压为V2；

若Gap1＜Gap2，则V1＜V2，通过一读取电压V_Read，V1＜V_Read＜V2，即可读取Gap1和Gap2。

在一些实施例中，在一定的读取电压V_Read下，V1＜V_Read＜V2，电流沿目标单元R_Target路径流走，从而读取目标单元信息，实现非易失性存储。

在一些实施例中，在将易失性电阻转变器件作为非易失性存储的存储单元时，低阻态和高阻态均为断裂的导电通道；在读取和写入信息时，易失性电阻转变器件内形成完整的导电通路。

在一些实施例中，若第一断裂程度Gap1＜第二断裂程度Gap2，则低阻态对应于具有一第一断裂程度Gap1的导电通路，高阻态对应于具有一第二断裂程度Gap2的导电通路。

在一些实施例中，所述第一断裂程度和第二断裂程度大小不同；且所述第一断裂程度为自发断裂程度、所述第二断裂程度为非自发断裂程度，或所述第一断裂程度和第二断裂程度均为自发断裂程度，或所述第一断裂程度和第二断裂程度均为非自发断裂程度。