logo好方法网

一种RRAM电路及RRAM行形成的方法


技术摘要:
本发明公开一种RRAM电路及RRAM行形成的方法。RRAM电路包括:多个RRAM单元,其中,每个RRAM单元分别包括连接至位线的第一电极和通过存取晶体管连接至源极线的第二电极;连接电源的组件,包括通过位线连接至RRAM单元的第一电极的位线电源连接组件和通过源极线连接至RRAM  全部
背景技术:
阻变存储器(RRAM)是一种利用可控的电阻变化实现数据存储的新型非挥发性存 储器。这种存储器具有高速度、低电压、高存储密度、易于集成等优点,是下一代半导体存储 器的强有力竞争者。阻变存储器的工作原理是在阻变材料两端施加大小或者极性不同的电 压,控制阻变材料的电阻值在高低电阻态之间转换。阻变存储器的工作方式包括单极和双 极两种,前者在器件两端施加单一极性的电压,利用外加电压大小不同控制阻变材料的电 阻值在高低电阻态之间转换,以实现数据的写入和擦除;而后者是利用施加不同极性的电 压控制阻变材料电阻值的转换。习惯上称阻变材料表现出的两个稳定的状态为高阻态和低 阻态,由高阻态到低阻态的转变为program或者SET,由低阻态到高阻态的转变为eraze或者 RESET。在阻变存储器第一次转变之前,通常需要施加一次较大的电压,使器件从初始状态 转变为低阻态,这一过程称为Forming(形成)过程。相对单极阻变存储器,双极的器件一般 具有更好的性能和更简易的操作,因此双极阻变存储器更有希望得到最终的应用。 图1示出了RRAM阵列的电路结构图。在对RRAM执行形成操作时,通常是按照次序依 次给每个RRAM施加形成信号,例如向字线WL0、位线BL0施加形成信号,RRAM1 ,1执行形成操 作;向字线WL1、位线BL0施加形成信号,RRAM2,1执行形成操作;向字线WL0、位线BL1施加形成 信号,RRAM1 ,2执行形成操作…。按照次序对RRAM阵列中的每个RRAM逐个执行形成操作的方 法会消耗很长时间,效率很低。 现有技术中还有一种对RRAM阵列中的RRAM执行形成操作的方法,即同时向数条字 线WL施加形成信号。但是,同时开启数条字线来对多个RRAM执行形成操作,RRAM阵列中的字 线BL和源线SL会承载较大电流,考虑到RRAM阵列中的RRAM数量级较大,此时的字线BL和源 线SL会因承载超过其负载能力的电流而烧坏。另外,同时开启数条字线WL对多个RRAM执行 写入操作,会对写入驱动器和解码器的驱动能力带来很大的考验。
技术实现要素:
本发明实施例为了解决以上问题中的至少一个,创造性地提供一种RRAM电路及 RRAM行形成的方法。 根据本发明实施例第一方面,提供一种阻变存储器RRAM电路,包括:多个RRAM单 元,其中,每个RRAM单元分别包括连接至位线的第一电极和通过存取晶体管连接至源极线 的第二电极;连接电源的组件,包括通过位线连接至RRAM单元的第一电极的位线电源连接 组件和通过源极线连接至RRAM单元的第二电极的源线电源连接组件,所述连接电源的组件 被配置为向所述多个RRAM单元中的通过存取晶体管连接到同一字线上的两个或更多个 RRAM单元同时施加形成电压。 优选地,所述阻变存储器RRAM电路还包括:电流限制元件,被配置为限制源线和位 3 CN 111599396 A 说 明 书 2/5 页 线上的电流,其中,所述电流限制元件通过位线连接至位线电源连接组件以及通过源线连 接至源线电源连接组件。 优选地,所述电流限制元件包括:多个晶体管器件,所述晶体管器件通过位线连接 至位线电源连接组件或通过源线连接至源线电源连接组件。 优选地,所述多个晶体管器件为多个MOS晶体管,并且所述多个MOS晶体管的栅极 连接至开关电源,以及其中,所述开关电源被配置为向所述多个MOS晶体管中的两个或更多 个MOS晶体管施加开关电压。 优选地,所述电源组件被配置为在写入操作期间向所述多个RRAM单元中两个或更 多个RRAM单元同时施加写入电压,以及其中,所述写入电压小于所述形成电压。 优选地,所述阻变存储器RRAM电路还包括:位线解码器,通过位线或源线连接至所 述多个MOS晶体管,所述位线解码器被配置为:在所述开关电源向所述多个MOS晶体管中的 两个或更多个MOS晶体管施加断开电压时,所述位线解码器向与所述多个RRAM单元中的位 线施加形成或写入信号。 根据本发明实施例第二方面,提供一种对RRAM电路执行形成操作的方法,包括:激 活连接至RRAM阵列内的RRAM单元行的一个字线;连接电源的组件向多个RRAM单元中的两个 或更多个RRAM单元同时施加形成电压,其中,所述连接电源的组件包括通过位线连接至 RRAM单元的第一电极的位线电源连接组件和通过源极线连接至RRAM单元的第二电极的源 线电源连接组件,其中,所述多个RRAM单元中的每个RRAM单元分别包括连接至位线的第一 电极和通过存取晶体管连接至源极线的第二电极。 优选地,所述对RRAM电路执行形成操作的方法还包括:开关电源向多个MOS晶体管 中的两个或更多个MOS晶体管施加开关电压,其中,所述多个晶体管通过位线连接至位线电 源连接组件以及通过源线连接至源线电源连接组件,并且所述多个MOS晶体管的栅极连接 至开关电源。 与现有技术相比,本发明方案解决了因对RRAM阵列中的RRAM逐个执行形成操作而 导致形成操作时间过长的问题,也可以避免多个RRAM同时执行形成操作时,位线BL和源线 SL因承载过多电流而烧断。 附图说明 通过参考附图阅读下文的详细描述,本发明示例性实施方式的上述以及其他目 的、特征和优点将变得易于理解。在附图中,以示例性而非限制性的方式示出了本发明的若 干实施方式,其中: 在附图中,相同或对应的标号表示相同或对应的部分。 图1示出了RRAM阵列的电路结构图; 图2示出了RRAM阵列中的RRAM单元结构示意图; 图3示出了本发明实施例提供的另一种阻变存储器RRAM电路图; 图4示出了向本发明实施例提供的一种阻变存储器RRAM电路上施加的一组电压信 号; 图5示出了向本发明实施例提供的另一种阻变存储器RRAM电路上施加的一组电压 信号。 4 CN 111599396 A 说 明 书 3/5 页
下载此资料需消耗2积分,
分享到:
收藏