发明名称 用以更新可程式化电阻记忆体之方法与装置
摘要 本发明系有关于具有可程式化电阻记忆元件(例如硫属化物材料元素)之非挥发性记忆胞,进行更新操作。更新操作包括一加热信号与一冷却信号,其中加热信号的功率系比重置信号高,而冷却信号的维持时间则比设置信号长。
申请公布号 TWI376692 申请公布日期 2012.11.11
申请号 TW097111893 申请日期 2008.04.01
申请人 旺宏电子股份有限公司 发明人 陈介方;陈逸舟
分类号 G11C11/00 主分类号 G11C11/00
代理机构 代理人 李贵敏 台北市内湖区民权东路6段109号2楼之1
主权项 一种非挥发性积体电路,包括:至少一非挥发性记忆胞,其包括:一可程式化电阻元件其具有复数个物理状态以储存资料;控制电路,其系用以施加复数个电气信号至该至少一非挥发性记忆胞,该复数个电气信号包括:复数个信号,其系施加至该至少一非挥发性记忆胞以储存资料,包括:一重置信号,其系致使该至少一非挥发性记忆胞之该可程式化电阻元件,储存该复数个物理状态之一第一物理状态;一设置信号,其系致使该至少一非挥发性记忆胞之该可程式化电阻元件,储存该复数个物理状态之一第二物理状态;复数个信号,其系施加至该至少一非挥发性记忆胞以维持该至少一非挥发性记忆胞之储存资料能力,包括:一加热信号,其系致使该至少一非挥发性记忆胞之该可程式化电阻元件储存该复数个物理状态之该第一物理状态,其中施加至该可程式化电阻元件之该加热信号系以高于该重置信号之功率进行;一冷却信号,其系致使该至少一非挥发性记忆胞之该可程式化电阻元件储存该复数个物理状态之该第二物理状态,其中施加至该可程式化电阻元件之该冷却信号其持续时间系大于该设置信号。如申请专利范围第1项所述之电路,其中该至少一非挥发性记忆胞之寿命系至少为一千万次重置与设置信号循环。如申请专利范围第1项所述之电路,其中在当复数个重置与设置信号循环发生或即将发生之一段时间区间以后,该控制电路系施加至少一循环之该加热与冷却信号,其中该循环包括至少一加热信号与至少一冷却信号。如申请专利范围第1项所述之电路,其中在当复数个重置与设置信号循环发生或即将发生之一段时间区间以后,该控制电路系施加至少一循环之该加热与冷却信号,其中该循环包括至少一加热信号与至少一冷却信号,其中该时间区间系由一计时器所决定。如申请专利范围第1项所述之电路,其中在当复数个重置与设置信号循环发生或即将发生之一段时间区间以后,该控制电路系施加至少一循环之该加热与冷却信号,其中该循环包括至少一加热信号与至少一冷却信号,其中该时间区间系由计数该重置与设置信号之循环数目而决定。如申请专利范围第1项所述之电路,其中在当复数个重置与设置信号循环发生或即将发生之一段时间区间以后,该控制电路系施加至少一循环之该加热与冷却信号,其中该循环包括至少一加热信号与至少一冷却信号,其中该时间区间系由该重置与设置信号之随机数目循环所决定。如申请专利范围第1项所述之电路,其中在当复数个重置与设置信号循环发生或即将发生之一段时间区间以后,该控制电路系施加至少一循环之该加热与冷却信号,其中该循环包括至少一加热信号与至少一冷却信号,其中该时间区间系在该至少一非挥发性记忆胞无法正确地回应至该重置信号时终止。如申请专利范围第1项所述之电路,其中在当复数个重置与设置信号循环发生或即将发生之一段时间区间以后,该控制电路系施加至少一循环之该加热与冷却信号,其中该循环包括至少一加热信号与至少一冷却信号,其中该时间区间系在该至少一非挥发性记忆胞无法正确地回应至该设置信号时终止。如申请专利范围第1项所述之电路,其中该控制电路系在一包括有该电路之一机构启动时施加至少一循环之该加热与冷却信号,其中该循环包括至少一加热信号与至少一冷却信号。如申请专利范围第1项所述之电路,其中该控制电路系在施加任何一重置或设置信号之前,施加至少一循环之加热与冷却信号,其中该循环包括至少一加热信号与至少一冷却信号。如申请专利范围第1项所述之电路,其中该加热信号之施加系使得该至少一非挥发性记忆胞之该可程式化电阻元件成为实质上完全非晶态。如申请专利范围第1项所述之电路,其中该冷却信号之施加系使得该至少一非挥发性记忆胞之该可程式化电阻元件成为实质上完全结晶态。如申请专利范围第1项所述之电路,其中该控制电路系施加至少一循环之该加热与冷却信号,该循环包括复数个加热信号之后接着是至少一冷却信号。如申请专利范围第1项所述之电路,其中该控制电路系施加至少一循环之该加热与冷却信号,该循环包括至少一加热信号之后接着是复数个冷却信号。一种用以操作一非挥发性积体电路之方法,该非挥发性积体电路具有一非挥发性记忆胞,该非挥发性记忆胞包括一可程式化电阻元件以储存资料于复数个物理状态中,该方法包括:施加复数个信号至该非挥发性记忆胞以储存资料,包括:施加一重置信号以致使该非挥发性记忆胞之该可程式化电阻元件储存该复数个物理状态之一第一物理状态;以及施加一设置信号以致使该非挥发性记忆胞之该可程式化电阻元件储存该复数个物理状态之一第二物理状态;以及施加复数个信号至该非挥发性记忆胞以维持该至少一非挥发性记忆胞储存资料之能力,包括:施加一加热信号以致使该非挥发性记忆胞之该可程式化电阻元件储存该复数个物理状态之该第一物理状态,其中该加热信号系以一相对于该重置信号较高之功率而施加至该可程式化电阻元件;以及施加一冷却信号以致使该非挥发性记忆胞之该可程式化电阻元件储存该复数个物理状态之该第二物理状态,其中该冷却信号系以一相对于该设置信号较长之时间而施加至该可程式化电阻元件。如申请专利范围第15项所述之方法,其中在当复数个重置与设置信号循环发生或即将发生的一段时间区间之后,至少一循环之该加热与冷却信号系被施加至该非挥发性记忆胞,其中该循环包括至少一加热信号与至少一冷却信号。如申请专利范围第15项所述之方法,其中至少一循环之该加热与冷却信号系在一包括有该非挥发性记忆胞之一机构启动时施加至该非挥发性记忆胞,其中该循环包括至少一加热信号与至少一冷却信号。如申请专利范围第15项所述之方法,在施加任何该重置或设置信号之前,施加至少一循环之该加热与冷却信号至该非挥发性记忆胞,其中该循环包括至少一加热信号与至少一冷却信号。如申请专利范围第15项所述之方法,其中该加热信号系被施加以致使该非挥发性记忆胞之该可程式化电阻元件成为实质上完全非晶态。如申请专利范围第15项所述之方法,其中该冷却信号系被施加以致使该非挥发性记忆胞之该可程式化电阻元件成为实质上完全结晶态。一种非挥发性积体电路,其包括一可程式化电阻元件以储存资料于复数个物理状态中以及一控制电路,该控制电路包括:用以施加复数个信号至该非挥发性记忆胞以储存资料之手段,包括:用以施加一重置信号以致使该非挥发性记忆胞之该可程式化电阻元件以储存该复数个物理状态之一第一物理状态之手段;用以施加一设置信号以致使该非挥发性记忆胞之该可程式化电阻元件以储存该复数个物理状态之一第二物理状态之手段;以及用以施加复数个信号至该非挥发性记忆胞以维持该至少一非挥发性记忆胞储存资料能力之手段,包括:用以施加一加热信号以致使该至少一非挥发性记忆胞之该可程式化电阻元件储存该复数个物理状态之该第一物理状态之手段,其中该加热信号系以相对于该重置信号较高之功率而施加至该可程式化电阻元件;以及用以施加一冷却信号以致使该至少一非挥发性记忆胞之该可程式化电阻元件储存该复数个物理状态之该第二物理状态之手段,其中该冷却信号系以相对于该设置信号较长之时间而施加至该可程式化电阻元件。一种用以形成一非挥发性积体电路之方法,包括:形成至少一非挥发性记忆胞,其包括:一可程式化电阻元件其具有复数个物理状态以储存资料;形成控制电路,其系施加复数个电气信号至该至少一非挥发性记忆胞,该复数个电气信号包括:复数个信号系施加至该至少一非挥发性记忆胞以储存资料,包括:一重置信号以致使该至少一非挥发性记忆胞之该可程式化电阻元件储存该复数个物理状态之一第一物理状态;一设置信号以致使该至少一非挥发性记忆胞之该可程式化电阻元件储存该复数个物理状态之一第二物理状态;复数个信号系施加至该至少一非挥发性记忆胞以维持该至少一非挥发性记忆胞之储存资料能力,包括:一加热信号以致使该至少一非挥发性记忆胞之该可程式化电阻元件储存该复数个物理状态之该第一物理状态,其中该加热信号系以相较于该重置信号较高之功率而施加至该可程式化电阻元件;一冷却信号以致使该至少一非挥发性记忆胞之该可程式化电阻元件储存该复数个物理状态之该第二物理状态,其中该冷却信号系以相较于该设置信号较长之时间而施加至该可程式化电阻元件。
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