[发明专利]阻变存储器的操作方法及阻变存储器装置

说明书

技术领域

本发明设计存储设备技术领域，特别是一种阻变存储器的操作方法和阻变存储器装置。

背景技术

阻变式存储器(RRAM)由于速度快、容量大及功耗低等优点，而成为下一代非易失性存储技术的研究热点。

阻变式存储器的数据保持能力，是判断其性能的重要指标之一。对阻变式存储器进行擦写操作之后，在短时间内，其阻值会出现一个快速减小的过程。这种现象被称为阻变式存储器的阻态弛豫特性。阻态弛豫特性会严重影响阻态的数据保持特性，使得高低阻值的窗口缩小甚至消失，进而导致阻变式存储器器件的功能失效。

发明内容

本发明的至少一个实施例涉及阻变存储器的操作方法和阻变存储器装置，可有效缓解阻变存储器的阻态弛豫。

本发明的一个方面提供了一种阻变存储器的操作方法，包括如下步骤：对阻变存储器阵列中的存储单元施加初始重置电压；进行读校验操作，以获取所述存储单元的阻值；判断所述存储单元的所述阻值是否达到预设的目标阻值；如果所述存储单元的阻值大于等于所述目标阻值，则结束所述方法；如果所述存储单元的阻值小于所述目标阻值，则向所述存储单元施加置位电压，以将所述存储单元置位到在低阻态的目标阻值，然后对所述存储单元再次施加幅值升高的重置电压，并重复所述读校验操作及之后的步骤，直到所述存储单元达到所述目标阻值。

在本发明的实施例中，例如，所述存储单元包括阻变元件和非线性选通器件，所述非线性选通器件为晶体管，所述重置电压通过所述存储单元的字线端和源线端施加。

在本发明的实施例中，例如，如果所述存储单元的阻值小于所述目标阻值，则判断所述重置电压是否大于最大的源线电压，如果不是，则向所述存储单元施加置位电压，如果是，则结束所述方法。

在本发明的实施例中，例如，如果存储单元的电压大于最大源线电压，则判定该存储单元测试不通过，结束所述方法。

在本发明的实施例中，例如，所述幅值升高的重置电压等于源线电压与步长之和。

在本发明的实施例中，例如，所述初始重置电压为脉冲电压，该脉冲电压的脉冲宽度为20-100ns。

在本发明的实施例中，例如，所述脉冲电压的脉冲宽度为40-60ns。

在本发明的实施例中，例如，所述阻变存储器阵列中包括多个所述存储单元；所述初始重置电压为脉冲电压，所述脉冲电压的幅值不大于多个所述存储单元的临界电压中的最大值。

在本发明的实施例中，例如，所述阻变存储器阵列中包括多个所述存储单元；所述初始重置电压为脉冲电压，所述脉冲电压的幅值V_max与多个所述存储单元的临界电压中的中位数V_mid之差满足：-0.2V≤V_max-V_mid≤0.1V。

在本发明的实施例中，例如，所述读校验操作为向所述存储单元发送幅值为0.1-0.3V的脉冲电压，并获取所述存储单元的电流数据，通过该脉冲电压和所述电流数据计算所述存储单元的阻值。

在本发明的实施例中，例如，所述读校验操作为向所述存储单元发送幅值为0.2-0.25V的脉冲电压。

在本发明的实施例中，例如，所述存储单元包括阻变元件和非线性选通器件，所述非线性选通器件为晶体管，所述置位电压在所述存储单元的字线端和位线端施加。

在本发明的实施例中，例如，对所述存储单元施加的置位电压的幅值V2与对该存储单元在置位前施加的重置电压的幅值V1满足-0.4≤V2-V1＜0。

在本发明的实施例中，例如，对所述存储单元施加的置位电压的幅值V2与对该存储单元在置位前施加的重置电压的幅值V1满足-0.2≤V2-V1＜0。

在本发明的实施例中，例如，如果所述存储单元的阻值等于预设的目标阻值，则判定所述存储单元测试通过，然后结束所述方法。