專利名稱：一種相變存儲(chǔ)器的擦寫方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及存儲(chǔ)器的操作方法，尤其是指可實(shí)現(xiàn)低功耗的相變存儲(chǔ)器的擦寫方法。本發(fā)明屬于微納電子學(xué)技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：
相變存儲(chǔ)器技術(shù)是基于Ovshinsky在20世紀(jì)60年代末(Phys.Rev.Lett.，21，1450～1453，1968)70年代初(Appl.Phys.Lett.，18，254～257，1971)提出的相變薄膜可以應(yīng)用于相變存儲(chǔ)介質(zhì)的構(gòu)想建立起來的，是一種價(jià)格便宜、性能穩(wěn)定的存儲(chǔ)器件。相變存儲(chǔ)器可以做在硅晶片襯底上，其關(guān)鍵材料是可記錄的相變薄膜、加熱電極材料、絕熱材料和引出電極材的研究熱點(diǎn)也就圍繞其器件工藝展開器件的物理機(jī)制研究，包括如何減小器件料等。相變存儲(chǔ)器的基本原理是利用電脈沖信號(hào)作用于器件單元上，使相變材料在非晶態(tài)與多晶態(tài)之間發(fā)生可逆相變，通過分辨非晶態(tài)時(shí)的高阻與多晶態(tài)時(shí)的低阻，可以實(shí)現(xiàn)信息的寫入、擦除和讀出操作。
相變存儲(chǔ)器由于具有高速讀取、高可擦寫次數(shù)、非易失性、元件尺寸小、功耗低、抗強(qiáng)震動(dòng)和抗輻射等優(yōu)點(diǎn)，被國際半導(dǎo)體工業(yè)協(xié)會(huì)認(rèn)為最有可能取代目前的閃存存儲(chǔ)器而成為未來存儲(chǔ)器主流產(chǎn)品和最先成為商用產(chǎn)品的器件。
相變存儲(chǔ)器的讀、寫、擦操作就是在器件單元上施加不同寬度和高度的電壓或電流脈沖信號(hào)擦操作(RESET)，當(dāng)加一個(gè)短且強(qiáng)的脈沖信號(hào)使器件單元中的相變材料溫度升高到熔化溫度以上后，再經(jīng)過快速冷卻從而實(shí)現(xiàn)相變材料多晶態(tài)到非晶態(tài)的轉(zhuǎn)換，即“1”態(tài)到“0”態(tài)的轉(zhuǎn)換；寫操作(SET)，當(dāng)施加一個(gè)長且中等強(qiáng)度的脈沖信號(hào)使相變材料溫度升到熔化溫度之下、結(jié)晶溫度之上后，并保持一段時(shí)間促使晶核生長，從而實(shí)現(xiàn)非晶態(tài)到多晶態(tài)的轉(zhuǎn)換，即“0”態(tài)到“1”態(tài)的轉(zhuǎn)換；讀操作，當(dāng)加一個(gè)對(duì)相變材料的狀態(tài)不會(huì)產(chǎn)生影響的很弱的脈沖信號(hào)后，通過測(cè)量器件單元的電阻值來讀取它的狀態(tài)。
目前世界上從事相變存儲(chǔ)器研發(fā)工作的機(jī)構(gòu)大多數(shù)是半導(dǎo)體行業(yè)的大公司，他們關(guān)注的焦點(diǎn)都集中在如何盡快實(shí)現(xiàn)相變存儲(chǔ)器的商業(yè)化上，問題集中在降低相應(yīng)的操作電流，器件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和存儲(chǔ)機(jī)理研究等。其中器件的操作電流的降低是非常關(guān)鍵和重要的，因?yàn)橄嘧兇鎯?chǔ)器器件單元的相變過程最終要靠金屬互補(bǔ)氧化物半導(dǎo)體管或者二極管的驅(qū)動(dòng)來實(shí)現(xiàn)，為了實(shí)現(xiàn)與高密度存儲(chǔ)芯片中的CMOS管操作電流或者二極管操作電流相匹配，必需降低器件的電流。目前降低器件功耗的方法都只是對(duì)器件本身的改動(dòng)，方法分別有減小電極與相變材料的接觸面積；提高相變材料的電阻；在電極與相變材料之間或相變材料內(nèi)部添加熱阻層等等。但是這些方法都要對(duì)器件本身進(jìn)行改動(dòng)，成本巨大，而通過改變編程方式，從而實(shí)現(xiàn)讀寫操作能夠節(jié)省成本，這正是本發(fā)明的出發(fā)點(diǎn)。


發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題在于提供一種相變存儲(chǔ)器的擦寫方法，降低存儲(chǔ)器的擦寫脈高，在不改變相變存儲(chǔ)器器件結(jié)構(gòu)的情況下，降低器件功耗。
為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案 一種相變存儲(chǔ)器的擦寫方法，進(jìn)行擦操作時(shí)，包括以下步驟 步驟一，對(duì)器件中的相變材料施加一個(gè)脈沖，所述脈沖使相變材料達(dá)到熔融溫度，并在相變材料局部形成非晶區(qū)域； 步驟二，對(duì)器件中的相變材料繼續(xù)施加多個(gè)脈沖，在相變材料中累積非晶區(qū)域，直至器件從低阻態(tài)轉(zhuǎn)到高阻態(tài)。
進(jìn)一步地，所述相變存儲(chǔ)器的引導(dǎo)元件是CMOS管或P-N二極管。其中，引導(dǎo)元件為與相變存儲(chǔ)器串聯(lián)的開關(guān)器件，通過控制引導(dǎo)元件來控制操作相變存儲(chǔ)器的電流信號(hào)的導(dǎo)通和關(guān)閉。
進(jìn)一步地，步驟二中在相變材料中累積非晶區(qū)域是通過使得非晶區(qū)域和電極形成串聯(lián)，從而使器件從低阻態(tài)轉(zhuǎn)到高阻態(tài)。
進(jìn)一步地，所述的脈沖為電流脈沖或電壓脈沖。
進(jìn)一步地，所述的脈沖為電流脈沖時(shí)，脈高為0.20-0.30mA。
進(jìn)一步地，所述的脈沖為電壓脈沖時(shí)，脈高為0.3-0.7V。
作為本發(fā)明的優(yōu)選方案之一，步驟一所述脈沖的脈寬為20-120ns。
作為本發(fā)明的優(yōu)選方案之一，步驟二所述多個(gè)脈沖中的每一個(gè)脈沖，其脈寬為20-40ns。
作為本發(fā)明的優(yōu)選方案之一，步驟二所述多個(gè)脈沖之間的間隔為5-40ns。
作為本發(fā)明的優(yōu)選方案之一，步驟二所述多個(gè)脈沖的脈高小于等于步驟一所述脈沖的脈高。
進(jìn)一步地，步驟二所述多個(gè)脈沖中的每一個(gè)脈沖，其脈高都小于等于其前一個(gè)脈沖的脈高，用以保證每個(gè)脈沖操作不對(duì)上個(gè)脈沖操作留下的非晶區(qū)域造成重新結(jié)晶的影響。
通常相變存儲(chǔ)器進(jìn)行擦操作(RESET)時(shí)，需要施加一個(gè)短且強(qiáng)的脈沖信號(hào)使器件單元中的相變材料溫度升高到熔化溫度以上；寫操作(SET)時(shí)，施加一個(gè)長且中等強(qiáng)度的脈沖信號(hào)使相變材料溫度升到熔化溫度之下、結(jié)晶溫度之上。這種傳統(tǒng)的擦寫方法由于強(qiáng)調(diào)器件反應(yīng)速度，所以要求操作脈寬小，因而通常采用較強(qiáng)的單脈沖，器件的操作電流或電壓較大。為了降低器件功耗，本發(fā)明降低了脈沖的脈高，采用多脈沖，通過累積作用實(shí)現(xiàn)存儲(chǔ)器的擦寫操作，一方面低脈高產(chǎn)生的低熱量有利于材料穩(wěn)定性，另一方面低脈高能夠保證相變存儲(chǔ)器在要求低編程電流(電壓)環(huán)境下的應(yīng)用。
在本發(fā)明的技術(shù)方案中，通過小脈沖累積非晶區(qū)域的方式可實(shí)現(xiàn)RESET操作。這種積累式的RESET操作只要一開始的操作脈沖能夠使得多晶相變材料中有熔融區(qū)域即可，而滿足多晶相變材料中有熔融區(qū)域的要求只需要很小的操作電流?，F(xiàn)有技術(shù)中，單脈沖操作下RESET電流一般為2-3mA，而本發(fā)明的方案能夠在保持器件結(jié)構(gòu)不變的情況下，降低RESET操作電流到0.2-0.3mA。目前PCRAM的reset脈寬一般是100ns，SET脈寬一般是1000ns，因而影響相變存儲(chǔ)器速度的關(guān)鍵因素是SET脈寬(1000ns)。本發(fā)明的技術(shù)方案可以實(shí)現(xiàn)在1000ns內(nèi)完成累積操作，所以該擦寫操作可以在不犧牲相變存儲(chǔ)器操作速度的基礎(chǔ)上降低擦寫電流。
因而相較于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明的有益效果在于該相變存儲(chǔ)器的擦寫方法可以限制操作電流(或電壓)，通過多脈沖的累積作用，提高電流密度，從而提高熱效率，在不改變相變存儲(chǔ)器器件結(jié)構(gòu)的情況下，降低了器件功耗，大大節(jié)省了優(yōu)化器件結(jié)構(gòu)的成本。



圖1是實(shí)施例1，2中相變存儲(chǔ)器器件縱向截面結(jié)構(gòu)軸對(duì)稱示意圖； 圖2是實(shí)施例1中步驟一的單電流脈沖示意圖； 圖3是實(shí)施例1中步驟二的多個(gè)電流脈沖電流示意圖； 圖4a、圖4b是實(shí)施例1的步驟一電流操作后的高阻態(tài)區(qū)域分布圖和溫度分布圖； 圖5a、圖5b是實(shí)施例1的步驟二中第一個(gè)電流脈沖操作后的高阻態(tài)區(qū)域分布圖和溫度分布圖； 圖6a、圖6b是實(shí)施例1的步驟二中第二個(gè)電流脈沖操作后的高阻態(tài)區(qū)域分布圖和溫度分布圖； 圖7a、圖7b是實(shí)施例1的步驟二中第三個(gè)電流脈沖操作后的高阻態(tài)區(qū)域分布圖和溫度分布圖； 圖8是實(shí)施例中電流操作中相變材料電阻和操作時(shí)間的關(guān)系示意圖； 圖9是實(shí)施例2中步驟一的單電壓脈沖示意圖； 圖10是實(shí)施例2中步驟二的多個(gè)電壓脈沖示意圖； 圖11a、圖11b是實(shí)施例2的步驟一電壓操作后的高阻態(tài)區(qū)域分布圖和溫度分布圖； 圖12a、圖12b是實(shí)施例2的步驟二中第一個(gè)電壓脈沖操作后的高阻態(tài)區(qū)域分布和溫度分布圖； 圖13a、圖13b是實(shí)施例2的步驟二中第二個(gè)電壓脈沖操作后的高阻態(tài)區(qū)域分布圖和溫度分布圖； 圖14是實(shí)施例中電壓操作中相變材料電阻和操作時(shí)間的關(guān)系示意圖。
圖中的標(biāo)記說明 11 下電極12 相變材料 13 上電極14 絕緣材料 15 中心對(duì)稱軸線 41 圖4b的熔融溫度等溫線 42 圖4a的非晶區(qū)域51 圖5b的熔融溫度等溫線 52 圖5a的非晶區(qū)域61 圖6b的熔融溫度等溫線 62 圖6a的非晶區(qū)域71 圖7b的熔融溫度等溫線 72 圖7a的非晶區(qū)域 81，82，83，84，85相變材料在不同脈沖操作后的電阻數(shù)據(jù)點(diǎn)的位置 111 圖11b的熔融溫度等溫線112 圖11a的非晶區(qū)域 121 圖12b的熔融溫度等溫線122 圖12a的非晶區(qū)域 131 圖13b的熔融溫度等溫線132 圖13a的非晶區(qū)域 141，142，143，144 相變材料在不同脈沖操作后的電阻數(shù)據(jù)點(diǎn)的位置
具體實(shí)施例方式 下面結(jié)合圖示更完整的描述本發(fā)明，本發(fā)明提供優(yōu)選的實(shí)施例，但不應(yīng)被認(rèn)為僅限于在此闡述的實(shí)施例中。
相變存儲(chǔ)器通常由多個(gè)器件單元構(gòu)成，每個(gè)器件單元包括相變材料和與相變材料相接觸的上電極與下電極，存儲(chǔ)器就是通過對(duì)器件單元施加不同寬度和高度的電脈沖信號(hào)實(shí)現(xiàn)讀、擦、寫操作的。這些電脈沖信號(hào)可以通過編程方式改變它們的脈高和脈寬，并由電極施加到相變材料上。
傳統(tǒng)的擦寫方法由于采用了較強(qiáng)的脈沖信號(hào)，器件的操作電流或電壓較大，電流通常為2-3mA，電壓通常＞1V。為了降低器件功耗，本發(fā)明提供一種新的相變存儲(chǔ)器的擦寫方法，該方法可以適用于任何相變存儲(chǔ)器件單元。所述相變存儲(chǔ)器的引導(dǎo)元件可以是CMOS管也可以是P-N二極管。
采用該方法進(jìn)行擦操作時(shí)，包括以下步驟 步驟一，根據(jù)該相變存儲(chǔ)器單元結(jié)構(gòu)和相變材料的特點(diǎn)對(duì)器件中的相變材料施加一個(gè)較低脈高的脈沖使相變材料升溫，該脈沖使相變材料中的最高溫度點(diǎn)恰好達(dá)到熔融溫度，并在相變材料局部形成非晶區(qū)域。其中，所形成的非晶區(qū)域不要完全封住下電極(或上電極)，只要有非晶態(tài)形成即可。
步驟二，對(duì)相變材料繼續(xù)施加多個(gè)較低脈高的脈沖，在相變材料中累積非晶區(qū)域，直至器件從低阻態(tài)轉(zhuǎn)到高阻態(tài)。其中，在相變材料中累積非晶區(qū)域是通過使得非晶區(qū)域和電極形成串聯(lián)來使器件從低阻態(tài)轉(zhuǎn)到高阻態(tài)的。
所述的脈沖為電流脈沖或電壓脈沖。所述的脈沖為電流脈沖時(shí)，脈高為0.20-0.30mA；所述的脈沖為電壓脈沖時(shí)，脈高為0.3-0.7V。根據(jù)不同的相變存儲(chǔ)器單元結(jié)構(gòu)和相變材料的特點(diǎn)，所采用的脈高也會(huì)有所不同。
作為本發(fā)明的優(yōu)選方案，步驟一所述脈沖的脈寬為20-120ns；步驟二所述多個(gè)脈沖中的每一個(gè)脈沖，其脈寬為20-40ns。步驟二所述多個(gè)脈沖之間的間隔為5-40ns。
作為本發(fā)明的優(yōu)選方案，步驟二中所述多個(gè)脈沖的脈高小于等于步驟一中所述脈沖的脈高。進(jìn)一步地，步驟二所述多個(gè)脈沖中的每一個(gè)脈沖，其脈高都小于等于其前一個(gè)脈沖的脈高，用以保證每個(gè)脈沖操作不對(duì)上個(gè)脈沖操作留下的非晶區(qū)域造成重新結(jié)晶的影響。
第一個(gè)脈沖操作形成的非晶區(qū)域在多晶相變材料中相當(dāng)于一個(gè)阻擋層，可以限制電流分布，提高局部電流密度，從而提高熱效率。當(dāng)加第二個(gè)脈沖時(shí)，脈沖高度還是保持較小的電流(電壓)，在電極和非晶區(qū)域間的通道中間形成熔融區(qū)域，迅速淬火，使得此熔融區(qū)域形成非晶。通過兩次操作，非晶區(qū)域變大，進(jìn)一步限制了電流，提高了電流密度，提高了熱效率。再加第三個(gè)脈沖電流(電壓)，由于更大的電流密度，從而使得熱效率極大的提高，同樣的脈高能夠熔融更多的晶態(tài)相變材料。以此累加直至高阻態(tài)非晶區(qū)域封住電極，使得器件中多晶與非晶的并聯(lián)狀態(tài)轉(zhuǎn)變成串聯(lián)狀態(tài)，使器件達(dá)到高阻態(tài)，實(shí)現(xiàn)擦寫操作(reset)。
實(shí)施例1 相變存儲(chǔ)器器件縱向截面軸對(duì)稱結(jié)構(gòu)如圖1所示，下電極11材料為W，相變材料12為Ge2Sb2Te5，上電極13材料為W，周圍的絕緣材料14為SiO2，中心對(duì)稱軸線15。下電極半徑為20nm。相變材料厚度為150nm。
步驟一，對(duì)器件施加一個(gè)單脈沖，如圖2所示，脈高為0.20-0.30mA，本實(shí)施例優(yōu)選為0.25mA，脈寬(操作時(shí)間)為20-120ns，優(yōu)選為100ns。器件在25-30ns時(shí)刻即達(dá)到熱平衡。也就是說當(dāng)器件通電流時(shí)，一方面相變材料產(chǎn)生熱量，一方面器件通過上下電極和周圍介質(zhì)材料散熱，在小于25-30ns時(shí)，器件中散熱需要時(shí)間，產(chǎn)生熱量占主要作用，溫度升高，在大于25-30ns時(shí)，器件中產(chǎn)生的熱量和散發(fā)的熱量達(dá)到平衡，溫度維持不變。
此時(shí)溫度保持如圖4a、4b所示，其中圖4b的熔融溫度等溫線41包裹的范圍內(nèi)，相變材料融化，脈沖停止，溫度迅速降低，熔融區(qū)域形成圖4a的非晶區(qū)域42。非晶未能封住下電極，未能形成高阻和低阻的串聯(lián)，因此器件電阻保持低阻態(tài)。如圖8中81，82，83，84處的方形數(shù)據(jù)點(diǎn)所示，電阻一直維持在4.5kohm。
步驟二，對(duì)器件施加多個(gè)脈沖，采用同樣的脈高0.25mA，脈寬為20-40ns優(yōu)選為30ns，多個(gè)脈沖之間的間隔為5-20ns，優(yōu)選為5ns，如圖3所示。
在第一次脈沖(0-30ns)操作中，器件在時(shí)刻30ns處即達(dá)到熱平衡。此時(shí)溫度分布如圖5a、5b所示，其中圖5b的熔融溫度等溫線51包裹的范圍內(nèi)，相變材料融化，脈沖停止，溫度迅速降低，熔融區(qū)域形成圖5a的非晶區(qū)域52。非晶未能封住下電極，未能形成高阻和低阻的串聯(lián)，因此器件電阻保持低阻態(tài)。如圖8中82處的圓形數(shù)據(jù)點(diǎn)所示，電阻為4.5kohm。
在第二次脈沖(35ns-65ns)操作中，器件在時(shí)刻65ns處即達(dá)到熱平衡。此時(shí)溫度分布如圖6a、6b所示，其中圖6b的熔融溫度等溫線61包裹的范圍內(nèi)，相變材料融化，脈沖停止，溫度迅速降低，熔融區(qū)域形成圖6a的非晶區(qū)域62。非晶區(qū)域有所增加，但仍未能封住下電極，未能形成高阻和低阻的串聯(lián)，因此器件電阻有所增加，但依舊保持低阻態(tài)。如圖8中83處的圓形數(shù)據(jù)點(diǎn)所示，電阻為9kohm。
在第三次脈沖(70ns-100ns)操作中，器件在脈沖時(shí)刻100ns處即達(dá)到熱平衡，此時(shí)溫度分布如圖7a、7b所示，其中圖7b的熔融溫度等溫線71包裹的范圍內(nèi)，相變材料融化，脈沖停止，溫度迅速降低，熔融區(qū)域形成圖7a的非晶區(qū)域72。非晶區(qū)域封住下電極，形成高阻和低阻的串聯(lián)，因此器件從低阻態(tài)轉(zhuǎn)為高阻態(tài)，實(shí)現(xiàn)擦寫操作(reset)。如圖8中85處的圓形數(shù)據(jù)點(diǎn)，電阻為2600kohm。
實(shí)施例2 與實(shí)施例1采用相同的技術(shù)方案，不同之處在于所采用的脈沖信號(hào)為電壓脈沖。
步驟一，對(duì)器件施加一個(gè)單脈沖，如圖9所示，脈高為0.3-0.7V，本實(shí)施例優(yōu)選為0.3V，脈寬(操作時(shí)間)為20-120ns，優(yōu)選為100ns。器件在25-30ns時(shí)刻即達(dá)到熱平衡。溫度保持如圖11a、11b所示，其中圖11b的熔融溫度等溫線111包裹的范圍內(nèi)，相變材料融化，脈沖停止，溫度迅速降低，熔融區(qū)域形成圖11a的非晶區(qū)域112。非晶未能封住下電極，未能形成高阻和低阻的串聯(lián)，因此器件電阻保持低阻態(tài)。如圖14中141，142，143處的方形數(shù)據(jù)點(diǎn)所示，電阻一直維持在4.3kohm。
步驟二，對(duì)器件施加多個(gè)脈沖，采用同樣的脈高0.3V，脈寬為20-40ns優(yōu)選為40ns，多個(gè)脈沖之間的間隔為20-40ns，優(yōu)選為20ns，如圖10所示。
在第一次脈沖(0-40ns)操作中，器件在時(shí)刻30ns處即達(dá)到熱平衡。此時(shí)溫度分布如圖12a、12b所示，其中圖12b的熔融溫度等溫線121包裹的范圍內(nèi)，相變材料融化，脈沖停止，溫度迅速降低，熔融區(qū)域形成圖12a的非晶區(qū)域122。非晶未能封住下電極，未能形成高阻和低阻的串聯(lián)，因此器件電阻保持低阻態(tài)。如圖14中142處圓形數(shù)據(jù)點(diǎn)所示，電阻為4.3kohm。
在第二次脈沖(60ns-100ns)操作中，器件在脈沖時(shí)刻100ns處即達(dá)到熱平衡，此時(shí)溫度分布如圖13a、13b所示，其中圖13b的熔融溫度等溫線131包裹的范圍內(nèi)，相變材料融化，脈沖停止，溫度迅速降低，熔融區(qū)域形成圖13a的非晶區(qū)域132。非晶區(qū)域封住下電極，形成高阻和低阻的串聯(lián)，因此器件從低阻態(tài)轉(zhuǎn)為高阻態(tài)，實(shí)現(xiàn)擦寫操作(reset)。如圖14中144處圓形數(shù)據(jù)點(diǎn)，電阻為2700kohm。
本發(fā)明中涉及的其他技術(shù)屬于本領(lǐng)域技術(shù)人員熟悉的范疇，在此不再贅述。上述實(shí)施例僅用以說明而非限制本發(fā)明的技術(shù)方案。任何不脫離本發(fā)明精神和范圍的技術(shù)方案均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的專利申請(qǐng)范圍當(dāng)中。
權(quán)利要求
1.一種相變存儲(chǔ)器的擦寫方法，其特征在于進(jìn)行擦操作時(shí)，包括以下步驟
步驟一，對(duì)器件中的相變材料施加一個(gè)脈沖，所述脈沖使相變材料達(dá)到熔融溫度，并在相變材料局部形成非晶區(qū)域；
步驟二，對(duì)器件中的相變材料繼續(xù)施加多個(gè)脈沖，在相變材料中累積非晶區(qū)域，直至器件從低阻態(tài)轉(zhuǎn)到高阻態(tài)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述相變存儲(chǔ)器的擦寫方法，其特征在于所述相變存儲(chǔ)器的引導(dǎo)元件是CMOS管或P-N二極管。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述相變存儲(chǔ)器的擦寫方法，其特征在于步驟二中在相變材料中累積非晶區(qū)域是通過使得非晶區(qū)域和電極形成串聯(lián)來使器件從低阻態(tài)轉(zhuǎn)到高阻態(tài)的。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述相變存儲(chǔ)器的擦寫方法，其特征在于所述的脈沖為電流脈沖或電壓脈沖。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述相變存儲(chǔ)器的擦寫方法，其特征在于所述的脈沖為電流脈沖時(shí)，脈高為0.20-0.30mA。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述相變存儲(chǔ)器的擦寫方法，其特征在于所述的脈沖為電壓脈沖時(shí)，脈高為0.3-0.7V。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述相變存儲(chǔ)器的擦寫方法，其特征在于步驟一所述脈沖的脈寬為20-120ns。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述相變存儲(chǔ)器的擦寫方法，其特征在于步驟二所述多個(gè)脈沖中的每一個(gè)脈沖，其脈寬為20-40ns。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述相變存儲(chǔ)器的擦寫方法，其特征在于步驟二所述多個(gè)脈沖之間的間隔為5-40ns。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述相變存儲(chǔ)器的擦寫方法，其特征在于步驟二所述多個(gè)脈沖的脈高小于等于步驟一中所述脈沖的脈高。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述相變存儲(chǔ)器的擦寫方法，其特征在于步驟二所述多個(gè)脈沖中的每一個(gè)脈沖，其脈高都小于等于其前一個(gè)脈沖的脈高，用以保證每個(gè)脈沖操作不對(duì)上個(gè)脈沖操作留下的非晶區(qū)域造成重新結(jié)晶的影響。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種相變存儲(chǔ)器的擦寫方法，進(jìn)行擦操作時(shí)，首先對(duì)器件中的相變材料施加一個(gè)脈高較低的脈沖，所述脈沖使相變材料恰好達(dá)到熔融溫度，并在相變材料局部形成非晶區(qū)域；然后繼續(xù)施加多個(gè)脈高較低的脈沖，在相變材料中累積非晶區(qū)域，直至器件從低阻態(tài)轉(zhuǎn)到高阻態(tài)。本發(fā)明通過累積作用實(shí)現(xiàn)存儲(chǔ)器的擦寫操作，一方面低脈高產(chǎn)生的低熱量有利于材料穩(wěn)定性，另一方面低脈高能夠保證相變存儲(chǔ)器在要求低編程電流(電壓)環(huán)境下的應(yīng)用，在不改變相變存儲(chǔ)器器件結(jié)構(gòu)的情況下，降低了器件功耗，大大節(jié)省了優(yōu)化器件結(jié)構(gòu)的成本。
文檔編號(hào)G11C16/06GK101699562SQ20091019925
公開日2010年4月28日 申請(qǐng)日期2009年11月23日 優(yōu)先權(quán)日2009年11月23日
發(fā)明者龔岳峰, 宋志棠, 凌云 申請(qǐng)人:中國科學(xué)院上海微系統(tǒng)與信息技術(shù)研究所