[发明专利]一种阶梯脉冲确定方法、系统及存储介质

说明书

本申请实施例提供了一种阶梯脉冲确定方法、系统及存储介质，该方法包括确定被一幅值区间内多个不同幅值的脉冲作用的存储器的阻值区间，确定阻值区间内的待选阻值对应的第一脉冲，根据第一脉冲作用于存储器得到的第一阻值确定预选阶梯脉冲的幅值区间，根据第一脉冲的幅值调节预选阶梯脉冲的子脉冲的脉宽，得到目标阶梯脉冲。基于本申请实施例，优化后的阶梯脉冲作用于存储器，比单脉冲或等宽阶梯脉冲作用于存储器得到的阻值更低。

技术领域

本发明涉及微电子器件领域，尤其涉及一种阶梯脉冲确定方法、系统及存储介质。

背景技术

随着社会信息化的不断发展，微电子器件逐渐普及应用于人们的日常工作和生活，尤其是高速、高密度和低功耗的存储器被广泛应用于计算机和电子设备。存储器可以分为易失性存储器和非易失性存储器，易失性存储器主要以SRAM(Static Random AccessMemory,静态随机存取存储器)和DRAM(Dynamic Random Access Memory,动态随机存取存储器)为代表，非易失性存储器主要以EEPRPM(Electrically Erasable ProgrammableRead-Only Memory,带电可擦可编程存储器)和FLASH(Flash Memory，闪存)为代表。

目前学术界和工业界为推进工艺节点，提出了许多新型半导体的存储器，例如磁存储器、电阻存储器、铁电存储器以及相变存储器。PCM(Phase Change Memory,相变存储器)，如图1所示，由底部电极、加热电极、相变材料层、粘合层和顶部电极构成。基于PCM的相变材料的晶态和非晶态转变，能够实现数据的存储。通常，PCM的转化过程可以分为非晶态转化为晶态的reset操作和晶态转化为非晶态的set操作。reset操作需要一个脉冲幅度大且脉宽短的方形脉冲来加热相变材料层，使得相变材料温度高至熔点之上后快速冷却变为非晶态；set操作需要一个脉冲幅度小且脉宽长的方形脉冲加热相变材料层，使得相变材料层温度达到结晶点之上熔点之下后淬火冷却变成晶态。在非晶态下，相变材料电阻较高存储数据0；在晶态下，相变材料电阻较低存储数据1。由于PCM具备高密度、高访问速度、低功耗的优异特性，被国际半导体工业协会认为是未来主流的非易失性存储器件。在PCM的存储过程中，相较于reset操作，set操作的时间是决定PCM存储速度的关键。在加热过程中，与加热电极接触区域的温度比远离加热电极区域的温度高，容易造成PCM加热不一致性的状况。为了解决加热不一致的问题，采用等宽阶梯脉冲对PCM的不同区域进行set操作，但是随着PCM的尺寸逐渐减小，加热电极变为刀片型，传统等宽脉冲的set操作效果不佳，无法满足PCM高速读写的要求。

发明内容

本发明提供一种阶梯脉冲确定方法及系统，以解决传统等宽脉冲的set操作效果不佳，无法满足PCM高速读写的要求的问题。

本申请实施例提供一种阶梯脉冲确定方法，包括：

确定被一幅值区间内多个不同幅值的脉冲作用的存储器的阻值区间；幅值区间包括晶态下的晶态幅值区间；

确定阻值区间内的待选阻值对应的第一脉冲；待选阻值与阻值区间内的最小阻值之差在预设范围内，第一脉冲的幅值位于晶态幅值区间内；

根据第一脉冲作用于存储器得到的第一阻值确定预选阶梯脉冲的幅值区间；晶态幅值区间包括预选阶梯脉冲的幅值区间，预选阶梯脉冲作用于存储器得到的第二阻值不大于第一阻值，预选阶梯脉冲包含多个子脉冲，每个子脉冲的脉宽相同；

根据第一脉冲的幅值调节预选阶梯脉冲的子脉冲的脉宽，得到目标阶梯脉冲，目标阶梯脉冲的子脉冲的脉宽不同。

进一步地，幅值区间内多个不同幅值的脉冲的总脉宽相同。

进一步地，根据第一脉冲作用于存储器得到的第一阻值确定预选阶梯脉冲的幅值区间，包括：

确定多个阶梯脉冲；多个阶梯脉冲中的每个阶梯脉冲的幅值区间均位于晶态幅值区间内；