[发明专利]在交叉点存储器阵列中形成选择器的亚阈值电压

说明书

本发明题为“在交叉点存储器阵列中形成选择器的亚阈值电压”。本发明描述了用于在存储器设备诸如交叉点存储器阵列中形成选择器的装置和技术。阈值开关选择器与存储节点中的切换电阻的存储器单元串联。在该阵列中的第一切换操作之前，施加激励到该存储节点以将该选择器从具有初始阈值电压的初始状态转换到具有较低的操作阈值电压的操作状态。该激励可包括具有不超过该操作阈值电压的电压的信号。为了限制峰值电流消耗，该激励可被施加到该阵列的不同子集，一次一个子集。

背景技术

本技术涉及存储装置和存储器设备的操作。

半导体存储器设备已经变得越来越普遍用于各种电子设备。例如，非易失性半导体存储器用于蜂窝电话、数字相机、个人数字助理、移动计算设备、非移动计算设备以及其他设备。

存储器设备可包括被布置成交叉点阵列的存储器单元，其中每个存储器单元在位线和字线的交集处。然而，在操作此类存储器设备时存在各种挑战。

附图说明

图1A描绘了包括与选择器串联的存储器单元的示例存储节点的横截面视图。

图1B描绘了2D配置的存储器单元的示例交叉点存储器阵列的透视图，其中每个存储节点连接到字线和位线。

图1C描绘了以3D配置布置成两个电平的存储器单元的示例交叉点存储器阵列的透视图。

图2描绘了可使用图1B和图1C的存储器单元的交叉点存储器阵列的示例存储器系统的框图。

图3描绘了图2的存储器系统的细节的示例配置。

图4A描绘了在没有激励的第一切换操作(曲线400)和第二切换操作(曲线401)期间选择器的I-V曲线。

图4B描绘了在第一激励之后的第一切换操作(曲线430)和第二切换操作(曲线431)期间选择器的I-V曲线。

图4C描绘了选择器的I-V曲线，比较图4A的曲线400和401与图4B的曲线430和431。

图4D描绘了在第二激励之后的第一切换操作(曲线440)和第二切换操作(曲线441)期间以及在没有激励的第一切换操作(曲线442)和第二切换操作(曲线443)期间选择器的I-V曲线。

图4E描绘了在第三激励之后的第一切换操作(曲线450)和第二切换操作(曲线451)期间以及在没有激励的第一切换操作(曲线452)和第二切换操作(曲线453)期间选择器的I-V曲线。

图4F描绘了在第五激励之后的第一切换操作(曲线460)和第二切换操作(曲线461)期间选择器的I-V曲线，分别与图4A的曲线400和401比较。

图5描绘了用于阈值开关选择器的示例材料连同保持阈值电压Vhold和操作阈值电压Vop的表。

图6A描绘了双极开关存储器单元的示例I-V曲线。

图6B描绘了与图6A的双极开关存储器单元一起使用的阈值开关选择器的示例I-V曲线。

图6C描绘了包括与图6B的阈值开关选择器串联的图6A的双极开关存储器单元的存储节点的示例I-V曲线。

图7A描绘了在形成操作中被施加到存储节点的激励的示例电压与时间曲线。

图7B描绘了在形成操作中被施加到存储节点的激励的示例电流与时间曲线。

图8A描绘了用于形成选择器和对存储器阵列中的存储器单元编程的示例方法的流程图。

图8B描绘了用于执行图8A的步骤801的示例方法的流程图，其中选择器的形成在存储器阵列中一次发生一个子集。

图9描绘了与图1B、图3和图8B一致的存储节点的示例子集。

具体实施方式