[发明专利]电阻式随机存取存储器阵列的操作方法与集成电路芯片

说明书

本公开实施例提供一种电阻式随机存取存储器阵列的操作方法与集成电路芯片，执行电阻式随机存取存储器(RRAM)单元的读取操作的方法与装置。通过施加非零偏压至未选择的位元线与选择线，借此在不损害对应的存取晶体管的情况下增加读取电流窗口。在一些实施例中，可通过施加第一读取电压至耦接包括被选择的RRAM装置的一RRAM单元列的字线，藉此启动字线。第二读取电压被施加至耦接被选择的RRAM装置的第一电极的位元线。一或多个非零偏压被施加在耦接RRAM单元列中具有未选择的RRAM装置的RRAM单元的位元线与选择线。

技术领域

本公开实施例涉及存储器，特别涉及电阻式随机存取存储器的装置与操作方法。

背景技术

许多现代电子设备具备应用于存储数据的电子存储器。电子存储器可以是易失性存储器(volatile memory)或非易失性存储器(non-volatile memory)。易失性存储器在被供电时存储数据，而非易失性存储器能够在没有电力时存储数据。电阻式随机存取存储器(Resistive random access memory(RRAM))是下一代非易失性存储器技术的一种具有前景的选项。RRAM的结构简单、所需的单元面积(cell area)小、切换电压低、切换时间短，且可与互补式金属氧化物半导体(CMOS)制程兼容。

发明内容

本公开一些实施例提供一种电阻式随机存取存储器阵列的操作方法。操作方法包括执行一被选择的电阻式随机存取存储器装置的一读取操作。读取操作包括：施加一第一读取电压至耦接一电阻式随机存取存储器阵列中的一电阻式随机存取存储器单元列的一字线，以启动字线，其中电阻式随机存取存储器单元列包括被选择的电阻式随机存取存储器装置；施加一第二读取电压至耦接被选择的电阻式随机存取存储器装置的一第一电极的一位元线；以及施加一或多个非零偏压至耦接电阻式随机存取存储器单元列中具有多个未选择的电阻式随机存取存储器装置的多个电阻式随机存取存储器单元的多个位元线以及多个选择线。

本公开一些实施例提供一种电阻式随机存取存储器阵列的操作方法。操作方法包括执行一被选择的电阻式随机存取存储器装置的一读取操作。读取操作包括：施加一第一非零电压至耦接一电阻式随机存取存储器阵列的一电阻式随机存取存储器单元列的一字线，其中电阻式随机存取存储器单元列包括被选择的电阻式随机存取存储器装置；施加一第二非零电压至耦接被选择的电阻式随机存取存储器装置的一第一电极的一位元线；施加一基本上为零的电压至可操作地耦接被选择的电阻式随机存取存储器装置的一第二电极的一选择线；以及施加一非零偏压至耦接电阻式随机存取存储器单元列中具有多个未选择的电阻式随机存取存储器装置的多个电阻式随机存取存储器单元的多个位元线以及多个选择线。

本公开一些实施例提供一种集成电路芯片。集成电路芯片包括一电阻式随机存取存储器阵列、一字线解码器、一位元线解码器、一偏压元件。电阻式随机存取存储器阵列包括多个电阻式随机存取存储器单元。字线解码器被配置以施加一第一读取电压至耦接电阻式随机存取存储器阵列中的一电阻式随机存取存储器单元列的一字线。电阻式随机存取存储器单元列包括一被选择的电阻式随机存取存储器装置。位元线解码器被配置以施加一第二读取电压至耦接被选择的电阻式随机存取存储器装置的一第一电极的一位元线。偏压元件被配置以施加一非零偏压至耦接电阻式随机存取存储器单元列中具有多个未选择的电阻式随机存取存储器装置的多个电阻式随机存取存储器单元的多个位元线以及多个选择线。

附图说明

根据以下的详细说明并配合说明书附图做完整公开。应注意的是，根据本产业的一般作业，图示并未必按照比例绘制。事实上，可能任意的放大或缩小元件的尺寸，以做清楚的说明。

图1是依据本公开实施例的包括偏压元件的RRAM电路的示意图，上述偏压元件可被配置以改善上述RRAM的读取电流窗口；

图2是依据本公开实施例的对RRAM电路执行读取操作的方法流程图，上述方法使用偏压以改善上述RRAM的读取电流窗口；