[发明专利]电阻式存储器装置及其操作方法

说明书

本发明提供一种可提升装置耐久度并降低位线错误率的电阻式存储器装置及其操作方法。此方法包括：对电阻式存储器装置的电阻式存储单元阵列中的至少一个存储单元执行具有第一增强偏压的设定操作，此第一增强偏压大于正常执行设定操作时使用的偏压；对存储单元执行热处理；以及对存储单元执行具有第二增强偏压的设定操作，此第二增强偏压大于等于前述第一增强偏压。

技术领域

本发明涉及一种存储器装置及其操作方法，尤其涉及一种电阻式存储器装置及其操作方法。

背景技术

非易失性存储器具有存入的数据在断电后也不会消失的优点，因此是许多电子产品维持正常操作所必备的存储元件。目前，电阻式随机存取存储器(resistive randomaccess memory，RRAM)是业界积极发展的一种非易失性存储器，其具有写入操作电压低、写入抹除时间短、存储时间长、非破坏性读取、多状态存储、结构简单以及所需面积小等优点，在未来个人电脑和电子设备上极具应用潜力。

一般来说，电阻式存储器可根据所施加的脉冲电压大小及极性来改变丝状导电路径(filament path)。藉此将电阻值可逆且非挥发地设定为低电阻状态(low resistancestate，LRS)或高电阻状态(high resistance state，HRS)，以分别表示不同逻辑电平的存储数据。藉此，可依据不同电阻状态下产生的不同大小范围的读取电流，来读取数据。

电阻式随机存取存储器单元在多次操作后有愈来愈高的机率会发生故障(fail)。为了避免故障，现有方法是直接调整设定(SET)操作的偏压大小。然而，在降低设定操作偏压的情况下，在经过多次操作(cycle)后会有重置互补切换(complementary switch，CS)的情况发生，结果造成重置(RESET)操作的位线错误率(Bit Error Rate，BER)提高。反之，在提高设定操作电压的情况下，则在经过多次操作后可能会发生如图1箭头所示的，设定操作电流突发性地降低而造成软错误(soft error)，结果使得设定操作变得不稳定，且比特错误率增加。

发明内容

本发明提供一种电阻式存储器装置及其操作方法，其可提升装置的耐久度并降低位线错误率。

本发明提供一种电阻式存储器装置的操作方法，其包括：对电阻式存储器装置的电阻式存储单元阵列中的至少一个存储单元执行具有第一增强偏压的设定操作，此第一增强偏压大于正常执行设定操作时使用的偏压；对存储单元执行热处理；以及对存储单元执行具有第二增强偏压的设定操作，此第二增强偏压大于等于前述第一增强偏压。

本发明提供一种电阻式存储器装置，包括存储单元阵列及处理器。此电阻式存储单元阵列包括多个存储单元。此处理器耦接至电阻式存储单元阵列，经配置以对至少一个存储单元执行具有第一增强偏压的设定操作，其中此第一增强偏压大于正常执行设定操作时使用的偏压。接着，处理器对存储单元执行热处理。然后，处理器对存储单元执行具有第二增强偏压的设定操作，其中此第二增强偏压大于等于前述第一增强偏压。

基于上述，在本发明的电阻式存储器装置及其操作方法中，通过使用增强偏压对存储单元执行设定操作，可使得执行设定操作时的电流分布变广，再通过对存储单元执行热处理等回复操作，以及再次使用增强偏压对存储单元执行设定操作，可改善设定操作时的电流分布的均匀度，从而达到提升耐久度及降低位线错误率的目的。

附图说明

图1是现有电阻式存储器装置执行设定操作与重置操作所产生的读取电流分布图；

图2是本发明实施例的电阻式存储器装置的示意图；

图3A至图3C是依照本发明一实施例所示出的电阻式存储器装置的读取电流的累积机率分布图；

图4A及图4B是依照本发明一实施例所示出的电阻式存储器装置的读取电流的累积机率分布图；

图5是依照本发明另一实施例所示出的电阻式存储器装置的操作方法的流程图；