[发明专利]电阻式随机存取存储装置及其操作方法

说明书

一种电阻式随机存取存储装置及其操作方法。在形成期间分别提供每个个电阻式随机存取记忆胞一预设偏压电流，以均匀化每个电阻式随机存取记忆胞的阻抗值，进而提高资料存取的可靠性。

技术领域

本发明是有关于一种存储装置，且特别是有关于一种电阻式随机存取存储装置及其操作方法。

背景技术

非易失性存储器具有存入的资料在断电后也不会消失的优点，因此是许多电子产品维持正常操作所必备的记忆元件。目前，电阻式随机存取存储器(Resistive RandomAccess Memory；RRAM)是业界积极发展的一种非易失性存储器，其具有写入操作电压低、写入抹除时间短、记忆时间长、非破坏性读取、多状态记忆、结构简单以及所需面积小等优点，在未来个人电脑和电子设备上极具应用潜力。

电阻式随机存取存储器为利用氧空位(oxygen vacancies)或氧离子(oxygenions)移动来形成导电丝状物(conductive filament)，通过外在施加电压极性与电流值，促使导电状物断裂与再生成的现象，造成电阻值的差异。然而在半导体制程中经常发生制程变异的情况，例如若氧化层厚度或是离子掺杂浓度不一致，将导致晶体管的偏压电位发生偏移，而使得形成的导电丝状物的电阻值产生差异，进而影响位元的写入。

发明内容

本发明提供一种电阻式随机存取存储装置及其操作方法，可提高资料存取的可靠性。

本发明的电阻式随机存取存储装置，包括多个电阻式随机存取记忆胞以及多个电流源。其中多个电流源分别耦接于对应的位元线与对应的电阻式随机存取记忆胞之间，在形成期间分别提供相同的预设偏压电流至每个电阻式随机存取记忆胞，以均匀化每个电阻式随机存取记忆胞的阻抗值。

在本发明的一实施例中，上述的预设偏压电流为使电阻式随机存取记忆胞均形成低电阻态所需的最小电流。

在本发明的一实施例中，上述每个该电阻式随机存取记忆胞包括可变阻抗单元与开关单元。其中可变阻抗单元耦接对应的电流源。开关单元耦接可变阻抗单元，受控于控制电压而在形成期间被导通。

在本发明的一实施例中，上述的开关单元为晶体管，晶体管的栅极耦接至字元线，以接收控制电压，晶体管的漏极耦接可变阻抗单元，晶体管的源极耦接至源极线。

本发明的实施例提供一电阻式随机存取存储装置的操作方法，其中电阻式随机存取存储装置包括多个电阻式随机存取记忆胞，电阻式随机存取存储装置的操作方法包括下列步骤。依据上述多个电阻式随机存取记忆胞的制程差异设定预设偏压电流。当进入形成期间时，分别提供相同的预设偏压电流至每个电阻式随机存取记忆胞，以均匀化每个电阻式随机存取记忆胞的阻抗值。

在本发明的一实施例中，上述依据多个电阻式随机存取记忆胞的制程差异设定预设偏压电流的步骤包括下列步骤。检测使上述多个电阻式随机存取记忆胞均形成低电阻态所需的最小电流。将此最小电流设定为预设偏压电流。

在本发明的一实施例中，上述每个个电阻式随机存取记忆胞包括可变阻抗单元以及开关单元，其中可变阻抗单元耦接开关单元，电阻式随机存取存储装置的操作方法还包括，在形成期间提供控制电压至开关单元以导通开关单元。

在本发明的一实施例中，上述的开关单元为晶体管，晶体管的栅极耦接至字元线，以接收控制电压，晶体管的漏极耦接可变阻抗单元，晶体管的源极耦接至源极线。

基于上述，本发明的实施例通过在形成期间分别提供每个电阻式随机存取记忆胞一预设偏压电流，以均匀化每个电阻式随机存取记忆胞的阻抗值，进而提高资料存取的可靠性。

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，并配合所附附图作详细说明如下。

附图说明

图1为本发明一实施例的电阻式随机存取存储装置的示意图。