[发明专利]相变存储器最优脉冲操作条件的筛选方法

说明书

本发明提供一种相变存储器最优脉冲操作条件的筛选方法，包括基于待测相变存储器，设定待优化脉冲、各待优化脉冲对应的预设操作条件及影响因子；其中，各待优化脉冲对应的预设操作条件的个数相同；基于各预设操作条件生成N组测试数据，以分别对待测相变存储器进行RESET操作和SET操作，并获取各测试数据对应的RESET分布电阻及SET分布电阻；分别对RESET分布电阻和影响因子及SET分布电阻和影响因子进行回归分析，获取RESET响应模型及SET响应模型；基于RESET响应模型及SET响应模型对各待优化脉冲的操作条件进行预测，获取最优脉冲操作条件。通过本发明解决了传统“试错法”存在费时、筛选结果不准确的问题。

技术领域

本发明涉及微电子领域，特别是涉及一种相变存储器最优脉冲操作条件的筛选方法。

背景技术

相变存储器的基本工作原理是以硫系化合物为基础的相变材料作为存储介质，在相变器件单元两端施加不同的脉冲，通过相变材料在非晶态与晶态之间转化来实现数据存储。相变材料在非晶态时表现为半导体特性，其阻值表现为高阻；在晶态时表现为半金属特性，其阻值为低阻。非晶态一般定义为“RESET”态，对应存储单元的逻辑值为“1”，相应的操作为RESET操作；晶态定义为“SET”态，对应存储单元的逻辑值为“0”，相应的操作为SET操作；其中，SET和RESET态之间的电阻差异可以达到2～3个数量级。

相变存储器的脉冲操作条件包含四种：RESET脉冲高度、RESET脉冲宽度、SET脉冲高度和SET脉冲宽度，故相变存储单元在晶态和非晶态之间的相互转换必须在合适的脉冲操作条件下才能完成，每一脉冲操作条件作用之后得到的都是不同程度的RESET和SET状态。理想情况下，RESET态的电阻越大越好，SET态的电阻越小越好，以使两种状态更加容易区分，更加便于应用。

在相变存储器的应用阶段，RESET态和SET态的最优脉冲操作条件决定了相变存储器芯片可以达到最好的使用性能。传统意义上的RESET态和SET态最优脉冲条件的筛选方法有很多，最常见的方法是“试错法”，如在研究RESET脉冲高度的最优操作条件时，通过固定RESET脉冲宽度、SET脉冲高度和SET脉冲宽度，只通过改变RESET脉冲高度实现查找哪个RESET脉冲高度能使非晶态阻值更高。可见，使用传统“试错法”进行最优脉冲操作条件的筛选时，不仅费时，而且还忽略了各脉冲操作条件之间的相互影响，从而影响筛选结果的准确性。

鉴于此，有必要设计一种新的相变存储器最优脉冲操作条件的筛选方法用以解决上述技术问题。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种相变存储器最优脉冲操作条件的筛选方法，用于解决传统“试错法”存在费时、筛选结果不准确的问题。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种相变存储器最优脉冲操作条件的筛选方法，所述筛选方法包括：

基于待测相变存储器，设定待优化脉冲及各所述待优化脉冲对应的预设操作条件，并基于各所述待优化脉冲，设定影响因子；其中，各所述待优化脉冲对应的所述预设操作条件的个数相同；

基于各所述待优化脉冲对应的所述预设操作条件，生成N组测试数据，以分别对所述待测相变存储器中的若干存储单元进行RESET操作和SET操作，并获取各所述测试数据对应的RESET分布电阻的电阻值及SET分布电阻的电阻值；其中，N为大于等于1的正整数；

分别对RESET分布电阻和影响因子、及SET分布电阻和影响因子进行回归分析，获取RESET响应模型及SET响应模型；以及

基于所述RESET响应模型及所述SET响应模型，对各所述待优化脉冲的操作条件进行预测，获取使所述待测相变存储器实现RESET操作及SET操作的最优脉冲操作条件。

可选地，所述筛选方法基于JMP统计软件实现。