電阻式存儲(chǔ)器裝置及其存儲(chǔ)單元的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明是有關(guān)于一種電阻式存儲(chǔ)器及其存儲(chǔ)單元。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著信息需求的增加，在電子裝置中配置大容量的存儲(chǔ)器已成為一個(gè)重要趨勢(shì)。在提供足夠容量的長(zhǎng)效性記憶空間的需求下，在現(xiàn)今的技術(shù)領(lǐng)域中，電阻式存儲(chǔ)器成為一種新寵。
[0003]利用電阻式存儲(chǔ)器來(lái)做為非易失性存儲(chǔ)器是一種廣受歡迎的趨勢(shì)。其主要原因在于，電阻式存儲(chǔ)器所具有的相對(duì)高的寫入速度、相對(duì)低的操作功耗，以及電阻式存儲(chǔ)器的制造完全兼容于現(xiàn)今的集成電路的制造技術(shù)。
[0004]然而，在現(xiàn)今的技術(shù)領(lǐng)域中，電阻式存儲(chǔ)單元尚有其阻抗值在被設(shè)定(set)以及重置(reset)間的差距無(wú)法保持穩(wěn)定的問(wèn)題。而其主要的原因在于電阻式存儲(chǔ)單元被重置時(shí)的電阻值的控制較不穩(wěn)定而產(chǎn)生的。這個(gè)現(xiàn)象可能導(dǎo)致對(duì)電阻式存儲(chǔ)單元進(jìn)行數(shù)據(jù)讀取時(shí)發(fā)生錯(cuò)誤，影響到電阻式存儲(chǔ)器的可靠度。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明提供一種電阻式存儲(chǔ)器及其存儲(chǔ)單元，可有效提高其感測(cè)邊界(sensingmargin),以及提升其可靠度。
[0006]本發(fā)明的電阻式存儲(chǔ)單元包括第一晶體管、第二晶體管、第一電阻以及第二電阻。第一晶體管具有第一端、第二端以及控制端。第一晶體管的第一端及第二端分別耦接至第一位線及參考電壓，第一晶體管的控制端接收字符線信號(hào)。第二晶體管具有第一端、第二端以及控制端，第二晶體管的第一端及第二端分別耦接至第二位線及參考電壓，第二晶體管的控制端接收字符線信號(hào)。第一電阻串接在第一晶體管的第一端及第一位線的耦接路徑間或串接在第一晶體管的第二端及參考電壓的耦接路徑間。第二電阻串接在第二晶體管的第一端及第二位線的耦接路徑間或串接在第二晶體管的第二端及參考電壓的耦接路徑間。
[0007]本發(fā)明另提出一種電阻式存儲(chǔ)器裝置，包括多個(gè)電阻式存儲(chǔ)單元、多數(shù)條位線對(duì)以及多數(shù)條源極線。電阻式存儲(chǔ)單元排列成存儲(chǔ)單元數(shù)組，且存儲(chǔ)單元數(shù)組具有多數(shù)個(gè)存儲(chǔ)單元行以及多數(shù)個(gè)存儲(chǔ)單元列。字符線分別耦接存儲(chǔ)單元列并分別傳送多個(gè)字符線信號(hào)。位線對(duì)分別耦接存儲(chǔ)單元行。源極線分別耦接至電阻式存儲(chǔ)單元。此外，電阻式存儲(chǔ)單元包括第一晶體管、第二晶體管、第一電阻以及第二電阻。第一晶體管具有第一端、第二端以及控制端。第一晶體管的第一端及第二端分別耦接至第一位線及參考電壓，第一晶體管的控制端接收字符線信號(hào)。第二晶體管具有第一端、第二端以及控制端，第二晶體管的第一端及第二端分別耦接至第二位線及參考電壓，第二晶體管的控制端接收字符線信號(hào)。第一電阻串接在第一晶體管的第一端及第一位線的耦接路徑間或串接在第一晶體管的第二端及參考電壓的耦接路徑間。第二電阻串接在第二晶體管的第一端及第二位線的耦接路徑間或串接在第二晶體管的第二端及參考電壓的耦接路徑間。
[0008]基于上述，本發(fā)明通過(guò)電阻式存儲(chǔ)單元中的第一位線以及第二位線所分別傳送的第一電阻與第二電阻的阻抗?fàn)顟B(tài)來(lái)判讀出電阻式存儲(chǔ)單元中的儲(chǔ)存數(shù)據(jù)。如此一來(lái)，藉由第一電阻與第二電阻是被設(shè)定(set)或被重置(reset)的不同狀態(tài)的組合來(lái)進(jìn)行判讀，可以更準(zhǔn)確的獲知電阻式存儲(chǔ)單元中的儲(chǔ)存數(shù)據(jù)。并且，在當(dāng)被重置的電阻的阻抗值無(wú)法有效被重置到理想值時(shí)可以通過(guò)改變被設(shè)定的電阻的阻抗值來(lái)控制電阻式存儲(chǔ)單元的感測(cè)邊界，維持其效能。
[0009]為讓本發(fā)明的上述特征和優(yōu)點(diǎn)能更明顯易懂，下文特舉實(shí)施例，并配合附圖作詳細(xì)說(shuō)明如下。
【附圖說(shuō)明】
[0010]圖1繪示本發(fā)明實(shí)施例的電阻式存儲(chǔ)單元的示意圖。
[0011]圖2繪示本發(fā)明實(shí)施例的電阻式存儲(chǔ)單元的示意圖。
[0012]圖3繪示本發(fā)明一實(shí)施例的電阻式存儲(chǔ)器裝置的示意圖。
[0013]圖4繪示圖3實(shí)施例的另一實(shí)施方式的電阻式存儲(chǔ)器裝置的示意圖。
[0014]圖5繪示圖3實(shí)施例的再一實(shí)施方式的電阻式存儲(chǔ)器裝置的示意圖。
[0015]圖6繪示本發(fā)明另一實(shí)施例的電阻式存儲(chǔ)器裝置的示意圖。
[0016]圖7繪示本發(fā)明圖6實(shí)施例的電阻式存儲(chǔ)器裝置的另一實(shí)施方式的示意圖。
[0017]圖8繪示本發(fā)明再一實(shí)施例的電阻式存儲(chǔ)器裝置的示意圖。
[0018]其中，附圖標(biāo)記說(shuō)明如下:
[0019]100、211?242:電阻式存儲(chǔ)單元
[0020]200、300、400:電阻式存儲(chǔ)器裝置
[0021]Ml、M2:晶體管
[0022]R0_L、R0_R、Rl、R2:電阻
[0023]VG_Sell、VG_Sel2:字符線信號(hào)
[0024]VS:參考電壓
[0025]WLO ?WL3:字符線
[0026]SLO ?SL1、SL0_U、SL0_D:源極線
[0027]BL_L、BL_R、BL0_L ?BL1_L、BL0_R ?BL1_R、BL1_U ?BL3_U、BL1_D ?BL3_D:位線
[0028]311_1、311_2、321_1、321_2:部分電阻式存儲(chǔ)單元
[0029]WL0_U ?WL1_U、WL0_D ?WL1_D:子字符線
[0030]410:存儲(chǔ)單元數(shù)組
[0031]420:差分放大器
[0032]431,432:前級(jí)放大器
[0033]Sffl ?SW4:開(kāi)關(guān)
[0034]SELl?SEL4:選擇信號(hào)
[0035]ST:感測(cè)端
[0036]RT:參考端
[0037]REF:參考信號(hào)線
【具體實(shí)施方式】
[0038]請(qǐng)參照?qǐng)D1，圖1繪示本發(fā)明實(shí)施例的電阻式存儲(chǔ)單元的示意圖。電阻式存儲(chǔ)單元110包括晶體管M1、M2以及電阻R0_L以及R0_R。晶體管Ml具有第一端、第二端以及控制端，晶體管Ml可以是金氧半導(dǎo)場(chǎng)效晶體管(M0SFET)。晶體管Ml的第二端(例如其源極)耦接至參考電壓VS，晶體管Ml的控制端(例如其柵極)接收字符線信號(hào)VG_Sell，晶體管Ml的第一端(例如其漏極)則稱接至電阻R0_L,參考電壓VS可以是源極電壓(source voltage)。晶體管M2具有第一端、第二端以及控制端，晶體管M2也可以是金氧半導(dǎo)場(chǎng)效晶體管(M0SFET)。晶體管M2的第二端(例如其源極)耦接至參考電壓VS，晶體管M2的控制端(例如其柵極)接收字符線信號(hào)VG_Sel2，晶體管M2的第一端(例如其漏極)則耦接至電阻R0_R。
[0039]在上述的實(shí)施例中，晶體管Ml及M2可以是N型的也可以是P型的金氧半導(dǎo)場(chǎng)效晶體管。當(dāng)然，在本發(fā)明其他實(shí)施例中，晶體管Ml及M2也可以是任意型態(tài)的雙極性接面晶體管(Bipolar Junct1n Transistor, BJT)。
[0040]請(qǐng)注意，晶體管Ml以及M2的控制端所分別接收的字符線信號(hào)VG_Sell以及VG_Sel2可以是來(lái)自于同一條字符線(word line)所傳送的相同的信號(hào),也可以是一條字符線中的兩條子字符線所傳送的不相同的信號(hào)。
[0041]電阻R0_L的第一端耦接至晶體管Ml的第一端，而電阻R0_L的第二端則耦接至位線BL0_L。此外，電阻R0_R的第一端耦接至晶體管M2的第一端，而電阻R0_R的第二端則耦接至位線BL0_R。
[0042]值得注意的是，本實(shí)施例的電阻式存儲(chǔ)單元110可以提供單一個(gè)位的儲(chǔ)存數(shù)據(jù)或也可以提供兩個(gè)位的讀取數(shù)據(jù)。以電阻式存儲(chǔ)單元110提供單一個(gè)位的儲(chǔ)存數(shù)據(jù)為范例，用戶可以通過(guò)位線BL0_L以及位線BL0_R來(lái)獲知電阻R0_L以及R0_R所分別提供的阻抗?fàn)顟B(tài)。并通過(guò)這個(gè)阻抗?fàn)顟B(tài)來(lái)得知電阻式存儲(chǔ)單元110所儲(chǔ)存的儲(chǔ)存數(shù)據(jù)。舉例來(lái)說(shuō)明，例如當(dāng)電阻R0_LK提供的阻抗為高阻抗，而電阻1?0_1?所提供的阻抗為低阻抗(低于電阻R0_L所提供的阻抗值)時(shí)，可以判讀電阻式存儲(chǔ)單元110所儲(chǔ)存的儲(chǔ)存數(shù)據(jù)為位“O”(或?yàn)槲弧?1”)，而當(dāng)電阻R0_L所提供的阻抗為低阻抗，電阻R0_R所提供的阻抗為高阻抗時(shí)，則判讀電阻式存儲(chǔ)單元110所儲(chǔ)存的儲(chǔ)存數(shù)據(jù)為位“O”(或?yàn)槲弧癐”)。
[0043]當(dāng)然，本發(fā)明實(shí)施例或也可以在當(dāng)電阻R0_L以及R0_R所提供的阻抗皆為高阻抗(例如大于第一臨界電阻值)時(shí)，判讀電阻式存儲(chǔ)單元110所儲(chǔ)存的儲(chǔ)存數(shù)據(jù)為位“O”(或?yàn)槲弧?I ”)，并在當(dāng)電阻R0_L以及R0_R所提供的阻抗皆為低阻抗(例如小于第二臨界電阻值)時(shí)，判讀電阻式存儲(chǔ)單元110所儲(chǔ)存的儲(chǔ)存數(shù)據(jù)為位“O”(或?yàn)槲弧癐”)。其中，用以判斷電阻R0_L以及1?0_1?所提供的阻抗皆為高阻抗或低阻抗的第一及第二臨界電阻值可以相同也可以不相同。第一及第二臨界電阻值是預(yù)先設(shè)定好的數(shù)值，且第一臨界電阻值大于第二臨界電阻值。
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