[发明专利]存储器装置和操作这些存储器装置的方法

权利要求书

1.一种存储器装置，其特征在于，包括：

一金属氧化物存储器元件，可编程至多个电阻态；以及

一控制器，其包括逻辑电路，该逻辑电路施加偏压安排至该金属氧化物存储器元件，其中该偏压安排包括：

一第一偏压安排，用于在该多个电阻态中建立一第一电阻态，其中该第一偏压安排包括一第一电压脉冲；以及

一第二偏压安排，用于当施加该第一偏压安排之后，而该金属氧化物存储器元件不是处于第一电阻态时，建立该第一电阻态，其中该第二偏压安排包括通过该金属氧化物存储器元件的一第二电压脉冲，而该第二电压脉冲的脉冲高度大于该第一电压脉冲的脉冲高度。

2.根据权利要求1所述的存储器装置，其特征在于，该第一电阻态对应到一电阻值，其高于在该多个电阻态中的一第二电阻态的电阻值，该偏压安排还包括：

一第三偏压安排，用于将电阻态从该第一电阻态改变到该第二电阻态，该第三偏压安排包括通过该金属氧化物存储器元件的一第三电压脉冲，该第三电压脉冲的电压极性与该第一电压脉冲及该第二电压脉冲的电压极性相同。

3.根据权利要求1所述的存储器装置，其特征在于，该逻辑电路在不包括一编程验证步骤的一编程操作中，施加该第三偏压安排。

4.根据权利要求1所述的存储器装置，其特征在于，该第一电阻态对应到一电阻值，其小于在该多个电阻态中的一第二电阻态的电阻值，该偏压安排还包括：

一第三偏压安排，用于将电阻态从该第一电阻态改变到该第二电阻态，该第三偏压安排包括通过该金属氧化物存储器元件的一第三电压脉冲，该第三电压脉冲的电压极性与该第一电压脉冲及该第二电压脉冲的电压极性相反。

5.根据权利要求4所述的存储器装置，其特征在于，该逻辑电路在不包括一编程验证步骤的一编程操作中，施加该第三偏压安排。

6.根据权利要求4所述的存储器装置，其特征在于，该逻辑电路反复地施加后续的偏压安排，以建立该第一电阻态，及读取该金属氧化物存储器元件的电阻态，该后续的偏压安排被施加，直到该金属氧化物存储器元件是处于该第一电阻态，或直到一预定的再试次数已经达到，其中该后续的偏压安排分别包括通过该金属氧化物存储器元件的一对应的电压脉冲，该对应的电压脉冲的脉冲高度大于该第一电压脉冲的脉冲高度。

7.根据权利要求1所述的存储器装置，其特征在于，该金属氧化物存储器元件包含氧化钨。

8.根据权利要求1所述的存储器装置，其特征在于，该偏压安排还包括：

一第三偏压安排，其改变该电阻态从该第一电阻态至一第二电阻态；以及

一第四偏压安排，其改变该电阻态从该第二电阻态至一第三电阻态。

9.一种操作可编程到多个电阻态的一金属氧化物存储器元件的方法，其特征在于，包括：

施加一第一偏压安排至该金属氧化物存储器元件，以建立该多个电阻态中的一第一电阻态，其中该第一偏压安排包括一第一电压脉冲；

确定该金属氧化物存储器元件在施加第一偏压安排后，是否处于该第一电阻态；以及

如果该金属氧化物存储器元件并非处于该第一电阻态，则施加一第二偏压安排至该金属氧化物存储器元件，以建立该第一电阻态，其中该第二偏压安排包括通过该金属氧化物存储器元件的一第二电压脉冲，该第二电压脉冲的脉冲高度大于该第一电压脉冲的脉冲高度。

10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，该第一电阻态对应到一电阻值，其高于在该多个电阻态中的一第二电阻态的电阻值，该方法还包括：

施加一第三偏压安排至该金属氧化物存储器元件，以将电阻态从该第一电阻态改变到该第二电阻态，其中该第三偏压安排包括通过该金属氧化物存储器元件的一第三电压脉冲，该第三电压脉冲的电压极性与该第一电压脉冲及该第二电压脉冲的电压极性相同。

11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，还包括在施加该第三偏压安排后，执行一编程操作，以改变该金属氧化物存储器元件的电阻态，其中在施加该第三偏压安排与执行该编程操作之间，无任何验证操作被执行。