[发明专利]控制单元晶体管的接口状态提高感测界限的电阻存储装置

说明书

提供一种控制单元晶体管的接口状态提高感测界限的电阻存储装置。存储系统可包括：存储装置，具有电连接到多条位线和多条字线的非易失性存储单元的阵列。所述非易失性存储单元可包括与相应单元晶体管电串联连接的各个非易失性电阻装置。还提供可连接到所述存储装置的控制器。所述控制器可被配置为在将数据写入到所述存储装置中的操作期间利用支持(i)非易失性电阻装置和(ii)单元晶体管内的接口状态的双编程的信号来驱动所述存储装置。

技术领域

本发明构思的实施例涉及半导体存储装置，更具体地讲，涉及电阻存储装置。

背景技术

用于存储数据的半导体存储装置可被分类成易失性半导体存储装置和非易失性半导体存储装置。例如，易失性半导体存储装置可通过电容器的充电或放电存储数据。诸如随机存取存储器(RAM)的易失性半导体存储装置会在电源被施加时存储或读取数据，并在电源中断时丢失数据。易失性半导体存储装置可主要用作计算机的主存储装置。

即使电源中断，非易失性半导体存储装置也可存储数据。非易失性半导体存储装置可用于存储诸如计算机和便携式通信装置的宽范围的应用的程序和数据。

由于对高容量低功耗半导体存储装置的制造的需求，已经进行了关于不需要刷新操作的高级非易失性存储装置的研究。当前，使用相变材料的相变型RAM(PRAM)、使用可变电阻材料的电阻RAM(RRAM)(诸如过渡金属氧化物)和使用铁磁材料的磁性RAM(MRAM)作为高级存储装置已经吸引了大量关注。所有的高级存储装置可根据施加的电流或电压而具有可变电阻，并且可由于非易失性特性而不需要刷新操作，从而即使不再施加电流或电压，高级存储装置也可照原样保持电阻值。

发明内容

根据本发明的实施例的存储系统可包括：存储装置，具有电连接到多条位线和多条字线的非易失性存储单元的阵列。所述非易失性存储单元可包括与相应单元晶体管电串联连接的各个非易失性电阻装置。还提供可连接到所述存储装置的控制器。所述控制器可被配置为在将数据写入到所述存储装置中的操作期间利用支持单元晶体管内的接口状态和非易失性电阻装置的双编程的信号来驱动所述存储装置。

根据本发明的这些实施例中的一些实施例，将数据写入到所述存储装置中的操作可包括：通过利用接口状态的不等电平分别对第一非易失性存储单元内的第一单元晶体管和第二非易失性存储单元内的第二单元晶体管进行编程，来将等同数据写入到第一非易失性存储单元和第二非易失性存储单元中。具体地讲，将等同数据写入到第一非易失性存储单元和第二非易失性存储单元中的操作可包括：在利用接口状态的不等电平对第一单元晶体管和第二单元晶体管进行编程的操作之前，分别对第一非易失性存储单元内的第一非易失性电阻装置和第二非易失性存储单元内的第二非易失性电阻装置进行编程。还可在对第一非易失性电阻装置和第二非易失性电阻装置进行编程的操作之后，进行确定第一非易失性电阻装置和第二非易失性电阻装置是否已被编程到等同目标值的操作。此外，在第一单元晶体管和第二单元晶体管是MOS晶体管的情况下，它们可经由热载流子注入和福勒-诺德海姆(F-N)隧穿中的至少一个利用接口状态的不等电平被编程。