[发明专利]熟化电阻式随机存取存储器的方法

说明书

本发明提供一种熟化电阻式随机存取存储器(resistive random access memory，RRAM)的方法，包括：取得第一RRAM，其中第一RRAM包括多个存储单元；对第一RRAM进行成形操作及首次重置操作，以在前述存储单元中形成多个特定存储单元；读取前述特定存储单元的特定数量，并依据特定数量决定熟化循环参数；基于熟化循环参数对第一RRAM执行熟化操作，以将第一RRAM熟化为第二RRAM。

技术领域

本发明涉及一种电阻式随机存取存储器(resistive random access memory，RRAM)的制程方法，尤其涉及一种熟化电阻式随机存取存储器的方法。

背景技术

RRAM是一种非易失性存储器，其中的RRAM单元各自包括上电极板、下电极板、及夹在上、下电极板之间的介电材料层。介电材料层通常是绝缘的，而通过在上电极板上施加合适电压以对存储单元进行成形(forming)操作，可在介电材料层中形成穿过介电材料层的导电路径(通常称为导电丝(conductive filament，CF))。导电丝一旦形成，便可通过在上电极板上施加适当的电压对其进行重置(reset)操作(即，令部分导电丝断开或破裂，导致在RRAM单元上出现高阻值状态(high resistance state，HRS)。

之后，可再通过在上电极板上施加适当的电压对RRAM单元进行设定(set)操作(即，重新形成导电丝，导致在RRAM单元上出现低阻值状态(low resistance state，LRS))。通过反复的设定操作及重置操作，可控制RRAM的阻值状态(LRS或HRS)，LRS和HRS可用于指示“0”或“1”的数位信号，从而提供相关的存储器功能。

然而，RRAM一直以来都有数据保留(data retention)问题。一般而言，RRAM的LRS通道形成较容易成熟，且在经制程开发之后，通常更能符合可靠性的相关考验。然而，对于HRS的通道而言，其常因热能导致氧空缺晶格排列改变或发散，使得部分氧空缺未能连结，进而造成电流仍维持在较高的电平的情况。并且，由于近年的RRAM的设计趋势倾向低功率的设计，因此对于本领域技术人而言，如何设计一种能够在RRAM中建立稳定通道的机制实为一项重要议题。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种熟化电阻式随机存取存储器，其可用以解决上述技术问题。

本发明提供一种熟化电阻式随机存取存储器的方法，包括：取得一第一电阻式随机存取存储器，其中第一电阻式随机存取存储器包括多个存储单元；对第一电阻式随机存取存储器进行一成形操作及一首次重置操作，以在前述存储单元中形成多个特定存储单元，其中各特定存储单元的一存储单元电流大于一预设门限值；读取前述特定存储单元的特定数量，并依据特定数量决定一熟化循环参数；基于熟化循环参数对第一电阻式随机存取存储器执行一熟化操作，以将第一电阻式随机存取存储器熟化为一第二电阻式随机存取存储器。

基于上述，本发明可在对RRAM进行成形操作及首次重置操作之后，取得其中特定存储单元的特定数量，并据以适应性地决定熟化操作的熟化循环次数。藉此，可令各存储单元中的通道结构更为稳固，从而改善RRAM数据保留的表现。

为让本发明的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合附图作详细说明如下。

附图说明

图1是依据本发明的一实施例示出的熟化RRAM的方法流程图；

图2是依据本发明的一实施例示出的经/未经熟化操作的存储单元结构示意图

附图标号说明：

210、220：存储单元

S110～S160：步骤

具体实施方式