[发明专利]电阻式存储器装置及其操作方法

说明书

一种电阻式存储器装置，包括：存储器区，其包括多个电阻式存储器单元；以及控制器，其适于根据电阻式存储器单元的数据储存材料来储存写入操作的阈值次数、随着对所述存储器区执行写入操作而对相应电阻式存储器单元的写入操作的次数计数、以及当检测到达到所述写入操作的阈值次数的存储器单元时执行中断控制。

相关申请的交叉引用

本申请要求2014年2月13日在韩国知识产权局提交的韩国专利申请第10-2014-0016576号的优先权，其全部内容通过引用并入本文中。

技术领域

各种实施例涉及半导体装置，更具体地涉及电阻式半导体装置及其操作方法。

背景技术

电阻式存储器已经成为下代存储器的焦点，具有诸如低成本、随机存取、高速操作、低功耗以及非易失性的优点。

电阻式存储器具有位于一对电极之间的数据储存材料层，并且通过经由施加电流或电压来改变数据储存材料层的电阻状态而储存数据。

相变存储器，其为电阻式存储器的一种，包括存取元件、形成于存取元件上的底部电极、以及形成于底部电极与顶部电极之间的数据储存材料层或电阻器元件。若经由字线来驱动存取元件以将数据写入相变存储器，随着从位线将写入电流供应至电阻器元件，电阻器元件的电阻状态可在结晶状态(低电阻状态)与非结晶状态(高电阻状态)之间改变。

写入至相变存储器单元时会产生热量，并且这些热量可能传到相邻单元。若相邻单元处在电阻状态或储存有数据，并且相邻单元的温度达到结晶温度，则相邻单元的电阻状态可能改变。这称为干扰现象。

此外，若相变存储器单元在特定温度停留给定的时间，则处于高电阻状态的数据储存材料会结晶，并且数据可能被擦除。

图1是说明电阻式存储器装置的干扰现象的图。在图1中，参考符号BE代表底部电极、TE代表顶部电极、PCM代表作为数据储存材料的相变材料。

如图1(a)所示，在对选中单元的写入操作期间，热量辐射至处于非结晶状态的相邻单元。

另外，如图1(b)所示，在用于选中单元的写入操作被重复了特定次数时，相邻单元可能结晶。

也就是，随着对选中单元重复进行写入操作，相邻单元的数据会因为干扰现象而被删除。

随着时间的推移，相邻单元的电阻状态，即写入至非结晶状态并且重复地暴露于从选中的单元辐射的热量，会结晶成处于低电阻状态。另外，相邻单元的电阻状态会受到用于选中单元的写入操作的写入脉冲持续时间的影响，以及从选中单元至相邻单元的距离的影响。

发明内容

在本发明的一个实施例中，一种电阻式存储器装置可以包括：存储器区，其包括多个电阻式存储器单元；以及控制器，其适于根据电阻式存储器单元的数据储存材料来储存写入操作的阈值次数、随着对所述存储器区执行写入操作而对相应电阻式存储器单元的写入操作的次数计数、以及当检测到达到所述写入操作的阈值次数的存储器单元时执行中断控制。

在本发明的一个实施例中，一种操作电阻式存储器装置的方法，所述电阻式存储器装置可以包括控制器，所述控制器适于控制用于包括多个电阻式存储器单元的存储器区的写入操作，以及用于根据所述电阻式存储器单元的数据储存材料来储存写入操作的阈值次数，所述方法包括：随着对所述存储器区执行写入操作，对相应电阻式存储器单元的写入操作计数；以及当检测到达到所述写入操作的阈值次数的存储器单元时，执行中断控制。

在本发明的一个实施例中，一种电阻式存储器装置可以包括：多个电阻式存储器单元；以及控制器，其适于从所述多个电阻式存储器单元中检测过写入电阻式存储器单元，并且允许所述电阻式存储器装置响应于对检测到的过写入电阻式存储器单元的写入操作的写入命令来对所述多个电阻式存储器单元中的另一个单元执行写入操作，其中所述过写入电阻式存储器单元被执行了预定次数的写入操作。