[发明专利]多重状态存储器元件及其存储状态值的调整方法

说明书

一种多重状态存储器元件包括：第一存储器单元、第二存储器单元、第一控制单元以及第二控制单元。第二存储器单元具有与第一存储器单元实质相同的存储单元结构，并与第一存储器单元串接。第一控制单元与第一存储器单元串联或并联。第二控制单元，具有与第一控制单元相同的特征值以及相同连接结构，用以与第二存储器单元电性连接。当第一存储器单元经由第一控制单元接收第一信号和第二信号时，第一存储器单元分别产生第一状态值和第二状态值；其中特征值介于第一状态值第二状态值之间。

技术领域

本发明是有关于一种非易失性存储器(non-volatile memory，NVM)。特别是有关于一种多重状态存储器元件(multi-state memory)及其存储状态值(characteristics ofmemory-state)的调整方法。

背景技术

非易失性存储器元件，具有在移除电源时亦不丢失储存于存储单元中的信息的特性。目前较被广泛使用的是属于采用电荷储存式(charge trap)的电荷储存式快闪(ChargeTrap Flash，CTF)存储器元件。然而，随着存储器元件的集成密度增加，元件关键尺寸(critical size)和间隔(pitch)缩小，电荷储存式闪存元件面临其物理极限，而无法动作。

多重状态存储器元件，是通过向存储元件施加多个不同的脉冲电压，以产生多个存储状态值来作为信息储存状态的判读依据。以电阻式存储器元件为例，当对电阻式随机存取存储器元件(Resistive random-access memory，ReRAM)的施加两个不同的脉冲电压时，电阻式随机存取存储器元件的金属氧化物薄膜会产生两个不同的电阻值，用来作为数据储存状态例如“0”和“1”的判读依据。由于，多重状态存储器元件不论在元件密度(devicedensity)、电力消耗、编程/擦除速度或三维空间堆叠特性上，都优于闪存。因此，目前已成为倍受业界关注的存储器元件之一。

然而，多重状态存储器元件，常会因为工艺变异(process variation)或元件的尺寸公差(dimensional tolerance)，使得位于相同存储器串行(cell string)中的每一个存储单元(或存储单元)的存储状态值分布范围有所差异，进而导致当以相同信号来对这些存储单元进行数据读取时，无法准确判读多重状态存储器元件的数据储存状态，严重影响多重状态存储器元件的操作可靠度(reliability)。

因此，有需要提供一种先进的多重状态存储器元件及其存储状态值的调整方法，来解决现有技术所面临的问题。

发明内容

本说明书的一实施例揭露一种多重状态存储器(multi-state memory)元件，此多重状态存储器包括：第一存储器单元、第二存储器单元、第一控制单元以及第二控制单元。第二存储器单元具有与第一存储器单元实质相同的存储单元结构，并与第一存储器单元串接。第一控制单元与第一存储器单元串联或并联。第二控制单元，具有与第一控制单元相同的特征值以及相同连接结构，用以与第二存储器单元电性连接。当第一存储器单元经由第一控制单元接收第一信号和第二信号时，第一存储器单元分别产生第一状态值和第二状态值；其中特征值介于第一状态值第二状态值之间。

本说明书的另一实施例揭露一种多重状态存储器元件的存储状态值的调整方法，包括下述步骤：提供一个第一存储器单元及一个具有与第一存储器单元实质相同的存储单元结构的第二存储器单元，并使第一存储器单元和第二存储器单元串接。提供一个第一控制单元，使其与第一存储器单元串联或并联。提供一个第二控制单元，具有与第一控制单元相同的特征值以及相同连接结构，用以与第二存储器单元电性连接。当第一存储器单元经由第一控制单元接收第一信号和第二信号时，第一存储器单元分别产生一个第一状态值和一个第二状态值；其中，特征值介于第一状态值和第二状态值之间。