CN116758957A - 相变存储器及其操作方法、存储器系统 - Google Patents
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Abstract
本公开实施例提供了一种相变存储器及其操作方法、存储器系统，该相变存储器的操作方法包括：在执行初始化操作的第一阶段，向相变存储器的存储单元施加开启电压；开启电压大于存储单元的阈值电压；在第一阶段之后的第二阶段，向存储单元施加初始化操作电压和初始化操作电流；初始化操作电流大于存储单元的阈值电流，且小于存储单元的保持电流。
Description
技术领域
本公开涉及半导体技术领域，涉及但不限于一种相变存储器及其操作方法、存储器系统。
背景技术
相变随机存取存储器(Phase Change Random Access Memory，PCRAM)弥补了动态随机存取存储器(Dynamic Random Access Memory，DRAM)和闪存(flash)之间的性能差距，具有高速读取、高可擦写次数、非易失性、元件尺寸小、功耗低、抗强震动和抗辐射等优点，而被广泛地使用。
不同于以电荷形式存储数据的DRAM和flash，相变存储器是利用相变材料的结晶态和非结晶态的特性来存储数据，例如，对相变材料用不同的电脉冲诱导，在非结晶态和结晶态之间进行快速和可逆的相变。使用电流加热，使得相变材料从非结晶态转化为结晶态，这一过程称为SET(置位)操作；或者，使得相变材料从结晶态转换为非结晶态，这一过程称为RESET(复位)操作。相变材料的这种状态的变化就可以表示一个比特的数据“0”或“1”。
随着更高性能产品的需求，如何进一步提高相变存储器的可靠性，成为亟需解决的技术问题之一。
发明内容
根据本公开实施例的第一方面，提供了一种相变存储器的操作方法，包括：
在执行初始化操作的第一阶段，向所述相变存储器的存储单元施加开启电压；所述开启电压大于所述存储单元的阈值电压；
在所述第一阶段之后的第二阶段，向所述存储单元施加初始化操作电压和初始化操作电流；所述初始化操作电流大于所述存储单元的阈值电流，且小于所述存储单元的保持电流。
上述方案中，所述初始化操作电压小于所述开启电压且大于或者等于所述存储单元的保持电压。
上述方案中，所述第一阶段的时长小于所述第二阶段的时长。
上述方案中，所述存储单元包括选通层和相变层，所述选通层在所述第二阶段按照第一频率反复地导通和关断。
上述方案中，所述初始化操作电流越小，所述第一频率越高。
上述方案中，所述方法还包括：重复执行至少一次所述第一阶段的操作和所述第二阶段的操作，以完成所述初始化操作。
上述方案中，所述初始化操作包括初始化置位操作和初始化复位操作；其中，所述初始化置位操作的时长大于所述初始化复位操作的时长。
根据本公开实施例的第二方面，提供了一种相变存储器，包括：相变存储单元阵列以及与所述相变存储单元阵列耦接的外围电路；其中，
所述相变存储单元阵列包括多个存储单元，以及与所述多个存储单元耦接的多条字线和多条位线；
所述外围电路被配置为：在执行初始化操作的第一阶段，向所述存储单元所耦接的字线和位线之间施加开启电压；所述开启电压大于所述存储单元的阈值电压；
在所述第一阶段之后的第二阶段，向所述存储单元所耦接的字线和位线之间施加初始化操作电压和初始化操作电流；所述初始化操作电流大于所述存储单元的阈值电流，且小于所述存储单元的保持电流。
上述方案中，所述初始化操作电压小于所述开启电压且大于或者等于所述存储单元的保持电压。
根据本公开实施例的第三方面，提供了一种存储器系统，包括：一个或多个如上所述的相变存储器；以及
与所述相变存储器耦接的且用于控制所述相变存储器的存储器控制器。
本公开实施例中提供的相变存储器的操作方法，通过将初始化操作的第二阶段的初始化操作电流的大小控制在存储单元的阈值电流和保持电流之间，利用存储单元在低于保持电流时的不稳定状态的驰豫共振现象，使得存储单元的选通层按照第一频率反复地导通和关断。仅施加一次初始化操作电流，就能实现多次的复位或置位操作，因此可以大幅度地降低初始化操作所需的脉冲次数，从而减少初始化操作时间将产品尽快投入使用。同时，减小初始化操作带来的浪涌电流，以减轻对相变存储器的危害，从而提高相变存储器的可靠性。
附图说明
图1为根据本公开一实施例示出的经初始化操作后相变材料的电阻变化示意图；
图2为根据本公开另一实施例提供的相变存储器的结构示意图；
图3为根据本公开另一实施例示出的相变存储器的三维结构示意图；
图4为根据本公开另一实施例示出的相变存储器的操作方法的脉冲示意图；
图5为根据本公开又一实施例示出的相变存储器的操作方法的脉冲示意图；
图6为根据本公开又一实施例提供的相变存储器的操作方法的实现流程示意图；
图7为根据本公开再一实施例提供的相变存储器的操作方法的脉冲示意图；
图8为根据本公开又一实施例示出的一种存储器系统的示意图。
具体实施方式
下面将结合附图和实施例对本公开的技术方案进一步详细阐述。虽然附图中显示了本公开的示例性实施方法，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施方式所限制。相反，提供这些实施方式是为了能够更透彻的理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。
在下列段落中参照附图以举例方式更具体的描述本公开。根据下面说明和权利要求书，本公开的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本公开实施例的目的。
应当明白，空间关系术语例如“在……下”、“在……下面”、“下面的”、“在……之下”、“在……之上”、“上面的”等，在这里可为了方便描述而被使用从而描述图中所示的一个元件或特征与其它元件或特征的关系。应当明白，除了图中所示的取向以外，空间关系术语意图还包括使用和操作中的器件的不同取向。例如，如果附图中的器件翻转，然后，描述为“在其它元件下面”或“在其之下”或“在其下”元件或特征将取向为在其它元件或特征“上”。因此，示例性术语“在……下面”和“在……下”可包括上和下两个取向。器件可以另外地取向(旋转90度或其它取向)并且在此使用的空间描述语相应地被解释。
在此使用的术语的目的仅在于描述具体实施例并且不作为本公开的限制。在此使用时，单数形式的“一”、“一个”和“所述/该”也意图包括复数形式，除非上下文清楚指出另外的方式。还应明白术语“组成”和/或“包括”，当在该说明书中使用时，确定所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或部件的存在，但不排除一个或更多其它的特征、整数、步骤、操作、元件、部件和/或组的存在或添加。在此使用时，术语“和/或”包括相关所列项目的任何及所有组合。
需要说明的是，本公开实施例所记载的技术方案之间，在不冲突的情况下，可以任意组合。
相变存储器基于存储单元的相变材料的电阻改变(例如，处于高电阻状态或低电阻状态)来存储数据。相变存储器具有无晶体管的交叉点架构，该架构使存储单元位于垂直导体的相交处，这里的垂直导体包括彼此垂直相交的字线(Word Line，WL)与位线(BitLine，BL)，WL和BL一般由图案化工艺之后形成的20nm/20nm等幅线宽(Line/Space，L/S)构成。
不同于以电荷形式存储数据的DRAM和flash，相变存储器是利用相变材料的结晶态和非结晶态的特性来存储数据。对相变存储器的存储单元使用电流加热，使得相变材料从非结晶态转化为结晶态，也就是相变材料从高阻状态变为低阻状态，这一过程称为SET(置位)操作；或者，使得相变材料从结晶态转换为非结晶态，也就是相变材料从低阻状态变为高阻状态，这一过程称为RESET(复位)操作。相变材料的这种状态的变化就可以表示一个比特的数据“0”或“1”。
PCRAM的存储单元中最为核心的是以硫系化合物(例如GST材料，具体如，Ge2Sb2Te5)为基础的相变材料。对于PCRAM来说，需要我们对存储单元进行反复的读写。在对存储单元进行常规的读写操作前，通常会对相变存储器进行初始化操作，图1为根据本公开一实施例示出的经初始化操作后相变材料的电阻变化示意图。参考图1，经过多次初始化操作(例如RESET操作或者SET操作)，相变材料的电阻将发生变化，经过反复的可逆相变后，相变材料的非晶态电阻(图1中所示虚线)会一直增加直至稳定。相变材料的晶态电阻(图1中所示实线)则会一直减小直至稳定。如此，在常规的读写操作前对存储单元进行初始化操作可以有效增大相变材料的非晶态电阻和晶态电阻之间的差异，以提高存储单元的读窗口。
然而，为了提高具有不同电气距离的存储单元的读窗口，上述初始化操作所需要的脉冲的时间长且次数多，会严重影响到存储单元的可靠性。同时，在初始化操作中开启存储单元的选通层导致的浪涌电流(Inrush Current)对相变存储器是一个巨大的挑战。
图2为根据本公开另一实施例提供的相变存储器的结构示意图。参考图2，相变存储器200包括：相变存储单元阵列201以及与相变存储单元阵列201耦接的外围电路202；其中，
相变存储单元阵列201包括多个存储单元208，以及与多个存储单元耦接的多条字线204和多条位线206；
外围电路202被配置为：在执行初始化操作的第一阶段，向存储单元208所耦接的字线204和位线206之间施加开启电压；开启电压大于所述存储单元208的阈值电压；
在第一阶段之后的第二阶段，向存储单元208所耦接的字线204和位线206之间施加初始化操作电压和初始化操作电流；初始化操作电流大于存储单元208的阈值电流，且小于存储单元208的保持电流。
图3为根据本公开另一实施例示出的相变存储器的三维结构示意图。参考图3，相变存储器300包括多条字线301、多条位线302以及设置在字线301和位线302之间的存储单元303。其中，字线301沿第一方向延伸，位线302沿第二方向延伸，第一方向和第二方向彼此垂直。字线301和位线302的材料包括但不限于钨(W)、钴(Co)、铜(Cu)、铝(Al)、多晶硅、掺杂硅、硅化物或其任何组合。
在一些实施例中，存储单元303包括沿第三方向依次叠置的底部电极层303-5、选通层303-4、中间电极层303-3、相变层303-2以及顶部电极层303-1，
这里，第三方向为Z轴方向，第三方向与第一方向和第二方向均垂直。
在一些实施例中，相变层303-2的材料包括硫系化合物为基础的相变材料。示例性的，所述相变存储层的材料包括二元相变材料，例如GaSb、InSb、InSe、Sb2Te3、Sb7Te3、GeTe等；三元相变材料，例如Ge2Sb2Te5、Ge1Sb4Te7、InSbTe、GaSeTe、等；四元相变材料，例如AgInSbTe、GeTeSbS、GeTeInGa等。
在一些实施例中，选通层303-4的材料可包括：阈值选择开关(Ovonic ThresholdSitching，OTS)材料，例如ZnaTeb、GeaTeb、NbaOb或者SiaAsbTec等，其中，a、b、c表示为化学计量数。
在一些实施例中，底部电极层303-5、中间电极层303-3电极层以及顶部电极层303-1的材料可包括非晶碳，例如α相碳，电极层用于传导电信号。
在本公开实施例中，如图4所示的相变存储器的操作方法的脉冲示意图，需要说明的是，初始化操作包括初始化复位操作和初始化置位操作，图4是以初始化复位操作为例进行说明。图4所示的Vreset为初始化复位操作的电压脉冲，表示施加在与选中的存储单元耦接的字线和位线之间的电压差，Ireset为初始化复位操作中给选中的存储单元施加的复位电流脉冲。
由图4可知，外围电路被配置为执行两个阶段的初始化复位操作，时刻T1至时刻T2之间为第一阶段，时刻T2至时刻T3之间为第二阶段。
在一具体示例中，结合图3和图4，外围电路被配置为：在执行初始化操作的第一阶段，向存储单元303所耦接的字线301和位线302之间施加开启电压V0；开启电压V0大于存储单元303的阈值电压。这里，存储单元的阈值电压等于选通层303-4的阈值电压Vt。在未施加开启电压V0或者开启电压V0小于选通层303-4的阈值电压Vt时，选通层303-4处于关断状态，选通层303-4具有高电阻。在开启电压V0的作用下，存储单元303的选通层303-4两端的电压大于其阈值电压的瞬间，选通层303-4导通，选通层303-4在导通后具有低电阻。
在第一阶段之后的第二阶段，向存储单元303所耦接的字线301和位线302之间施加初始化操作电压V1和初始化操作电流I1；初始化操作电流I1大于存储单元303的阈值电流，且小于存储单元303的保持电流。
这里，存储单元的阈值电流等于选通层303-4的阈值电流It。选通层的阈值电流表示当开启电压大于选通层303-4的阈值电压时，在选通层导通瞬间流经选通层的电流。
存储单元303的保持电流等于选通层303-4的保持电流Ihold。选通层的保持电流表示保持选通层处于导通状态所需要的电流，在初始化操作电流小于选通层的保持电流时，存储单元的选通层会在导通状态和关断状态之间循环。
基于存储单元303的结构可知，在相变存储器300中，采用选通层303-4作为一个选择器，以便在一个比较大的相变存储单元阵列中选择执行初始化操作的目标。第一阶段，在开启电压V0的作用下，存储单元303的选通层303-4两端的电压大于其阈值电压时，选通层303-4导通，从而选中存储单元303。
经过第一阶段，存储单元303的选通层303-4导通，在第二阶段，通过将向存储单元303施加的初始化操作电流I1控制在存储单元303的阈值电流和保持电流之间，以减小初始化操作带来的浪涌电流，降低对相变存储器的影响。
在第二阶段，当初始化操作电流I1处于存储单元303的阈值电流和保持电流之间时，选通层303-4按照第一频率反复地导通和关断，选通层303-4反复导通和关断的过程就是对存储单元303进行反复复位操作的过程。如此，通过存储单元在低于保持电流时的不稳定状态的弛豫共振现象，使得选通层303-4按照第一频率反复地导通和关断，实现对存储单元的初始化操作。仅施加一次初始化操作电流，就能实现多次的复位操作，因此可以大幅度地降低初始化操作所需的脉冲次数，从而减少初始化操作时间将产品尽快投入使用。
此外，在第二阶段选通层303-4按照第一频率反复地导通和关断的过程中，选通层303-4处于未完全关断状态，因此选通层303-4从未完全关断状态到导通状态的过程中产生的浪涌电流会远小于选通层303-4从完全关断状态到重新导通时的浪涌电流，以降低对相变存储器的损耗。
在一些实施例中，初始化操作电流越小，第一频率越高。
在一些实施例中，第一阶段的时长小于第二阶段的时长。
在一些实施例中，如图4所示，初始化操作电压V1等于开启电压V0。
在一些实施例中，如图5所示，初始化操作电压V1小于开启电压V0且大于或者等于存储单元的保持电压，这里，存储单元的保持电压等于选通层303-4的保持电压Vhold。选通层的保持电压表示其保持导通状态所需要的最小电压。如此，在初始化复位操作的第二阶段，降低初始化操作电压有利于进一步减轻相变存储器的损耗。
在一些实施例中，选通层的厚度由选通层所需的阈值电压和保持电压的大小决定。一般地，选通层的厚度越大，选通层的阈值电压和保持电压就越大。
在一具体实施方式中，选通层的阈值电压为3V，选通层的保持电压为2V。开启电压为3.5V。
在一具体实施方式中，选通层的阈值电流范围为1nA至30μA，选通层的保持电流范围为100μA至300μA。
在一些实施例中，为了保证实现对存储单元的初始化，在上述实施例所公开的范围内，对选中的存储单元所耦接的字线和位线之间施加的电压随着存储单元与电压源的电气距的增大而增大，以避免实际施加在存储单元两端的电压过小而导致的初始化操作失败。
在一些实施例中，外围电路被配置为对存储单元执行初始化置位操作。初始化置位操作的时长大于初始化复位操作的时长。示例性地，初始化复位操作，是一个高温淬火的过程，在第二阶段对存储单元施加一个时间很短，强度很高的电流脉冲，使存储单元中相变层的温度上升到熔点以上之后迅速经历退火，相变层将由熔融状态进入非结晶状态，即高阻态。初始化置位操作，是一个中温结晶的过程，在第二阶段对存储单元施加一个时间较长，强度中等的电流脉冲进行加热，使存储单元中相变层的温度上升结晶温度以上、融化温度以下，导致其结晶，相变层进入结晶状态，即低阻态。需要时说明的是，初始化置位操作和初始化复位操作时，对存储单元施加的电脉冲的电场的方向是一致的，只是电脉冲的时长和强度不同。上述初始化置位操作和初始化复位操作的电流脉冲的强度均在存储单元的阈值电流和保持电流之间。
在一些实施例中，初始化置位操作的时长与初始化复位操作的时长之间的比值范围为7:1至4:1。示例性地，初始化置位操作的时长为70ns，初始化复位操作的时长为10ns，或者初始化置位操作的时长为40ns，初始化复位操作的时长为10ns。
本公开实施例提供了一种相变存储器的操作方法，图6为根据本公开又一实施例提供的相变存储器的操作方法的实现流程示意图，该相变存储器的操作方法的具体步骤包括：
步骤S10：在执行初始化操作的第一阶段，向相变存储器的存储单元施加开启电压；开启电压大于存储单元的阈值电压；
步骤S20：在第一阶段之后的第二阶段，向存储单元施加初始化操作电压和初始化操作电流；初始化操作电流大于存储单元的阈值电流，且小于存储单元的保持电流。
下面结合图3和图4描述本实施例的相变存储器的操作方法。
参阅图4，时刻T1至时刻T2之间为第一阶段，时刻T2至时刻T3之间为第二阶段。在执行初始化操作的第一阶段，向存储单元303所耦接的字线301和位线302之间施加开启电压V0；开启电压V0大于存储单元303的阈值电压。这里，存储单元的阈值电压等于选通层303-4的阈值电压Vt。
在第一阶段之后的第二阶段，向存储单元303所耦接的字线301和位线302之间施加初始化操作电压V1和初始化操作电流I1；初始化操作电流I1大于存储单元303的阈值电流，且小于存储单元303的保持电流。这里，存储单元的阈值电流等于选通层303-4的阈值电流It。存储单元303的保持电流等于选通层303-4的保持电流Ihold。
经过第一阶段，存储单元303的选通层303-4导通，在第二阶段，通过将向存储单元303施加的初始化操作电流I1控制在存储单元303的阈值电流和保持电流之间，以减小初始化操作电流带来的浪涌电流，降低对相变存储器的影响。
在第二阶段，当初始化操作电流I1处于存储单元303的阈值电流和保持电流之间时，选通层303-4按照第一频率反复地导通和关断，选通层303-4反复导通和关断的过程就是对存储单元303进行反复复位操作的过程。如此，仅施加一次初始化操作电流，就能实现多次的复位操作，因此可以大幅度地降低初始化操作所需的脉冲次数，从而减少初始化操作时间将产品尽快投入使用。
此外，在第二阶段选通层303-4按照第一频率反复地导通和关断的过程中，选通层303-4处于未完全关断状态，因此选通层303-4从未完全关断状态到导通状态的过程中产生的浪涌电流会远小于选通层303-4重新导通时的浪涌电流，以降低对相变存储器的损耗。
在一些实施例中，初始化操作电流越小，第一频率越高。
在一些实施例中，第一阶段的时长小于第二阶段的时长。
在一些实施例中，如图4所示，初始化操作电压V1等于开启电压V0。
在一些实施例中，如图5所示，初始化操作电压V1小于开启电压V0且大于或者等于存储单元的保持电压。这里，存储单元的保持电压等于选通层303-4的保持电压Vhold。选通层的保持电压表示其保持导通状态所需要的最小电压。如此，在初始化复位操作的第二阶段，降低初始化操作电压有利于进一步减轻相变存储器的损耗。
在一些实施例中，对存储单元执行初始化置位操作，初始化置位操作的时长大于初始化复位操作的时长。示例性地，在初始化复位操作的第二阶段对存储单元施加一个时间很短，强度很高的电流脉冲。在初始化置位操作的第二阶段对存储单元施加一个时间较长，强度中等的电流脉冲。需要时说明的是，上述初始化置位操作和初始化复位操作的电流脉冲的强度均在存储单元的阈值电流和保持电流之间。
在一些实施例中，初始化置位操作的时长与初始化复位操作的时长之间的比值范围为7:1至4:1。示例性地，初始化置位操作的时长为70ns，初始化复位操作的时长为10ns，或者初始化置位操作的时长为40ns，初始化复位操作的时长为10ns。
在本公开实施例中，相变存储器的操作方法还包括：重复执行至少一次第一阶段的操作和第二阶段的操作，以完成初始化操作。如图7所示，以初始化复位操作为例，在第一次初始化复位操作结束后，执行第二次初始化复位操作，一直到第N次初始化复位操作完成，实现对相变存储器中存储单元的初始化。其中，N为大于1的自然数，在实际应用中可根据需求选择重复执行初始化操作的次数，一般来说，N的值与相变存储器中存储单元的个数有关，存储单元的个数越多，重复执行初始化操作的次数就越多。
在一些实施例中，重复执行至少一次第一阶段的操作和第二阶段的操作，以完成初始化操作的过程中，每次初始化操作施加的初始化操作电压和初始化操作电流的大小可以相同也可以不同，例如第一次初始化操作的初始化操作电流大于第二次初始化操作的初始化操作电流，只需要保持每次初始化操作的初始化操作电流的大小处于存储单元的阈值电流和保持电流之间即可。
在一些实施例中，可以依次选择相变存储单元阵列中的单个存储单元执行初始化操作。
在一些实施例中，可以同时选择相变存储单元阵列中的多个存储单元执行初始化操作，如此减少完成相变存储器的初始化操作所需的时间。
本公开实施例中提供的相变存储器的操作方法，通过将初始化操作的第二阶段的初始化操作电流的大小控制在存储单元的阈值电流和保持电流之间，仅施加一次初始化操作电流，就能实现多次的复位操作，因此可以大幅度地降低初始化操作所需的脉冲次数，从而减少初始化操作时间将产品尽快投入使用。同时，减小初始化操作带来的浪涌电流，降低对相变存储器的影响。
本公开实施例还提供了一种存储器系统，该存储器系统包括：至少一个如上所述的相变存储器；以及耦合到所述相变存储器并且被配置为控制所述相变存储器的控制器。
图8为本公开实施例示出的一种存储器系统的示意图。如图8所示，存储器系统800包括至少一个如上的相变存储器；以及耦合到相变存储器并且被配置为控制存储器的存储器控制器。
存储器系统800包括移动电话、智能电话、台式计算机、膝上型计算机、平板计算机、个人数字助理(PDA)、便携式多媒体播放器(PMP)、数码相机、摄像机、个人计算机(PC)、服务器计算机、工作站、数字TV、机顶盒、便携式游戏机、导航系统、可穿戴电子设备、物联网(IoT)装置、万物互联(IoE)装置、电子书、虚拟现实(Virtual Reality，VR)装置、增强现实(Argument Reality，AR)设备或其中具有存储器的任何其他合适的电子设备。
如图8所示，存储器系统800可以包括主机808和存储子系统802，存储子系统802具有一个或多个相变存储器804，存储子系统802还包括存储器控制器806。主机808可以是电子设备的处理器(例如，中央处理单元(Central Processing Unit，CPU))或者片上系统(System of Chip，SoC)(例如，应用处理器(Application Processor，AP))。主机808可结合或运行一个或多个操作系统810的一个或多个应用812的执行，来访问存储器子系统802。相变存储器804可以是本公开中公开的任何相变存储器。
根据一些实施方式，存储器控制器806还耦接到主机808。存储器控制器806可以提供关于相变存储器804的接口，以管理存储在相变存储器804中的数据，并且可通过各种接口协议(例如，USB、MMC、PCIe、串行ATA、并行ATA、SCSI)中的至少一个与主机808通信。存储器控制器806可被实现为独立芯片，或者可与相变存储器804集成。存储器控制器806可在主板上实现，并且可被实现为包括在微处理器中的集成控制器(Integrated MemoryController，IMC)。
在一些实施例中，存储器控制器806可以管理存储在相变存储器804中的数据，并与主机808通信。
存储器控制器806可以被配置为控制相变存储器804的操作，例如读取、擦除和编程操作。存储器控制器806还可以被配置为管理关于存储在或要存储怒在相变存储器804中的数据的各种功能，包括但不限于坏块管理、垃圾收集、逻辑到物理地址转换、损耗均衡等。在一些实施方式中，存储器控制器806还被配置为处理关于从相变存储器804读取的或者被写入到相变存储器804的数据的纠错码(Error Correction Code，ECC)。
应理解，说明书通篇中提到的“一实施例”或“一些实施例”意味着与实施例有关的特定特征、结构或特性包括在本公开的至少一个实施例中。因此，在整个说明书各处出现的“在一实施例中”或“在一些实施例中”未必一定指相同的实施例。此外，这些特定的特征、结构或特性可以任意适合的方式结合在一个或多个实施例中。应理解，在本公开的各种实施例中，上述各过程的序号的大小并不意味着执行顺序的先后，各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本公开实施例的实施过程构成任何限定。上述本公开实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。
以上所述，仅为本公开的具体实施方式，但本公开的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本公开揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本公开的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种相变存储器的操作方法，其特征在于，包括：
在执行初始化操作的第一阶段，向所述相变存储器的存储单元施加开启电压；所述开启电压大于所述存储单元的阈值电压；
在所述第一阶段之后的第二阶段，向所述存储单元施加初始化操作电压和初始化操作电流；所述初始化操作电流大于所述存储单元的阈值电流，且小于所述存储单元的保持电流。
2.根据权利要求1所述的操作方法，其特征在于，所述初始化操作电压小于所述开启电压且大于或者等于所述存储单元的保持电压。
3.根据权利要求1或2所述的操作方法，其特征在于，所述第一阶段的时长小于所述第二阶段的时长。
4.根据权利要求1或2所述的操作方法，其特征在于，所述存储单元包括选通层和相变层，所述选通层在所述第二阶段按照第一频率反复地导通和关断。
5.根据权利要求4所述的操作方法，其特征在于，所述初始化操作电流越小，所述第一频率越高。
6.根据权利要求1或2所述的操作方法，其特征在于，所述方法还包括：重复执行至少一次所述第一阶段的操作和所述第二阶段的操作，以完成所述初始化操作。
7.根据权利要求1或2所述的操作方法，其特征在于，所述初始化操作包括初始化置位操作和初始化复位操作；其中，所述初始化置位操作的时长大于所述初始化复位操作的时长。
8.一种相变存储器，其特征在于，包括：相变存储单元阵列以及与所述相变存储单元阵列耦接的外围电路；其中，
所述相变存储单元阵列包括多个存储单元，以及与所述多个存储单元耦接的多条字线和多条位线；
所述外围电路被配置为：在执行初始化操作的第一阶段，向所述存储单元所耦接的字线和位线之间施加开启电压；所述开启电压大于所述存储单元的阈值电压；
在所述第一阶段之后的第二阶段，向所述存储单元所耦接的字线和位线之间施加初始化操作电压和初始化操作电流；所述初始化操作电流大于所述存储单元的阈值电流，且小于所述存储单元的保持电流。
9.根据权利要求8所述的相变存储器，其特征在于，所述初始化操作电压小于所述开启电压且大于或者等于所述存储单元的保持电压。
10.一种存储器系统，其特征在于，包括：一个或多个权利要求8或9所述的相变存储器；以及
与所述相变存储器耦接的且用于控制所述相变存储器的存储器控制器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202310682037.6A CN116758957A (zh) | 2023-06-08 | 2023-06-08 | 相变存储器及其操作方法、存储器系统 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| CN202310682037.6A CN116758957A (zh) | 2023-06-08 | 2023-06-08 | 相变存储器及其操作方法、存储器系统 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN116758957A true CN116758957A (zh) | 2023-09-15 |
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ID=87950743
Family Applications (1)
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|---|---|---|---|
| CN202310682037.6A Pending CN116758957A (zh) | 2023-06-08 | 2023-06-08 | 相变存储器及其操作方法、存储器系统 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN116758957A (zh) |
-
2023
- 2023-06-08 CN CN202310682037.6A patent/CN116758957A/zh active Pending
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