[发明专利]可变电阻存储器件、包括其的存储系统及驱动其的方法

说明书

本发明涉及可变电阻存储器件、包括其的存储系统及驱动其的方法。可变电阻存储器件包括存储单元、第一电流施加块、第二电流施加块和模式设置电路。存储单元包括第一电极、第二电极和存储层，该存储层插置于第一电极和第二电极之间。第一电流施加块配置成使第一电流流向第一电极，该第一电流从第一电极流向第二电极。第二电流施加块配置成使第二电流流向第二电极，该第二电流从第二电极流向第一电极。模式设置电路配置成选择性地向第一电流施加块的第一电极和第二电流施加块的第二电极中的任一个提供第一电压。

相关申请的交叉引用

本申请要求于2021年5月11日提交至韩国知识产权局的韩国申请第10-2021-0060837号的优先权，其整体通过引用并入本文。

技术领域

各种实施方式可以大体涉及存储器件和驱动存储器件的方法，更具体地，涉及：配置成通过使用双向电流执行存储操作的可变电阻存储器件、包括可变电阻存储器件的存储系统，以及驱动可变电阻存储器件的方法。

背景技术

包括可变电阻材料的存储器件(在下文中，称为可变电阻存储器件)可用在诸如计算机、数码相机、蜂窝电话、个人数字终端等的各种电子装置中。可变电阻材料可具有响应于诸如电压、电流等的电信号而改变的电阻。

通常，可变电阻存储器件可公知为单极存储器件。即，可变电阻存储器件可包括位线、字线和连接在位线和字线之间的存储单元。例如，存储单元可包括具有根据施加电压而改变的电阻值的电阻元件。当被选位线和被选字线之间的电压差可大于阈值电压时，电阻元件可以导通。可以通过被选位线和被选字线之间的电压差以及电压施加方式来确定置位电流或复位电流，从而可以改变电阻元件的电阻值以执行存储操作。

然而，电阻元件的结晶状态可以因从位线到字线的单向上的置位电流/复位电流而连续改变，从而引发电阻层的劣化。

为了防止可变电阻存储器件中的电阻层的劣化，可以向存储单元施加双向电流以执行存储操作。然而，为了通过使用双向电流来驱动存储单元，可能需要使用附加的控制晶体管。因此，可能需要减少控制晶体管的数量。

另外，当可以通过使用双向电流来执行存储操作和放电操作时，电压摆动值可能增加。因此，可能难以确保控制晶体管的可靠性。

发明内容

在本公开的示例性实施方式中，一种可变电阻存储器件可包括存储单元、第一电流施加块、第二电流施加块和模式设置电路。存储单元可包括第一电极、第二电极和存储层，该存储层插置于第一电极和第二电极之间。第一电流施加块可配置成使第一电流流向第一电极，该第一电流从第一电极流向第二电极。第二电流施加块可配置成使第二电流流向第二电极，该第二电流从第二电极流向第一电极。模式设置电路可配置成选择性地向第一电流施加块的第一电极和第二电流施加块的第二电极中的任一个提供第一电压。当存储单元被选择时，第一电流施加块和第二电流施加块之中的被选电流施加块可以被驱动。当第一电流施加块被选择时，第二电压可以被施加到第二电极。当第二电流施加块被选择时，第二电压可以被施加到第一电极。第一电压可以具有比第二电压高出阈值电压的电压电平。

在本公开的示例性实施方式中，一种存储系统可包括控制器和可变电阻存储器件。控制器可配置成输出控制命令。可变电阻存储器件可包括控制电路和多个存储垫。控制电路可从控制器接收控制命令以生成控制信号。存储垫中的每一个可包括多个存储单元，该多个存储单元配置成通过响应于控制信号使用正向电流或反向电流来执行存储操作和放电操作。可变电阻存储器件的存储单元可定位在多个位线和多个字线的相交点处。位线中的每一个可以选择性地连接到配置成接收第一电压的第一层级位线结构和配置成接收低于第一电压的第二电压的第二层级位线结构。字线中的每一个可以选择性地连接到配置成接收第二电压的第一层级字线结构和接收第一电压的第二层级字线结构。控制电路可配置成生成：用于选择被选存储垫中的存储单元的控制信号、用于传输正向电流的控制信号、用于传输反向电流的控制信号、以及用于在放电操作期间使被选位线和被选字线放电的放电控制信号、在与用于存储操作的电流方向相比的相反方向上流动的用于放电操作的电流。