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反熔絲一次性可編程電阻性隨機存取存儲器的制作方法

文檔序號:11891140閱讀:來源:國知局

技術特征:

1.一種反熔絲器件,包括:

第一電極;

所述第一電極上的絕緣體;

所述絕緣體上的第二電極;

耦合到所述第二電極的選擇器邏輯;以及

所述第一和第二電極之間的導電路徑,所述導電路徑被配置成提供硬擊穿以用于一次性可編程非易失性數據存儲。

2.如權利要求1所述的反熔絲器件,其特征在于,所述絕緣體包括介電材料,所述介電材料包括以下各項:氧化鉿(HfO2)、氧化鈦((TiOx)、氧化鉈(TlO2)、氧化鎢(W2O3)和/或氧化鋁(Al2O3)。

3.如權利要求1所述的反熔絲器件,其特征在于,所述第一電極和所述第二電極包括氮化鈦(TiN)、氮化鉭(TaN)、銅、鋁和/或鉑。

4.如權利要求1所述的反熔絲器件,其特征在于,所述選擇器邏輯包括具有柵極、第一端子以及第二端子的晶體管。

5.如權利要求1所述的反熔絲器件,其特征在于,所述導電路徑是通過將高電壓和電流值施加到所述絕緣體而形成的。

6.如權利要求1所述的反熔絲器件,其特征在于,所述反熔絲器件被納入到以下各項中的至少一者中:音樂播放器、視頻播放器、娛樂單元、導航設備、通信設備、個人數字助理(PDA)、位置固定的數據單元、以及計算機。

7.一種編程和讀取一次性可編程(OTP)器件的方法,包括:

在電阻性隨機存取存儲器(RRAM)陣列的至少第一單元內驅動電流以引起所述第一單元的硬擊穿,從而提供所述第一單元內的數據的一次性編程;以及

從所述第一單元讀取所述數據。

8.如權利要求7所述的方法,其特征在于,進一步包括:

對所述RRAM陣列的第二單元進行非編程以進入高電阻狀態(tài),來用于所述第二單元內的另一數據的高電阻存儲;以及

在所述第一單元和所述第二單元之間差分地感測數據。

9.如權利要求8所述的方法,其特征在于,進一步包括:

對所述RRAM陣列的第三單元進行非編程以進入所述高電阻狀態(tài),來用于所述第三單元內的另一數據的高電阻存儲;

從所述第一單元、所述第二單元、以及所述第三單元差分地感測單元狀態(tài)值;以及

通過分析從所述第一單元、所述第二單元以及所述第三單元差分地感測的單元狀態(tài)值來確定最終單元狀態(tài)值。

10.如權利要求7所述的方法,其特征在于,進一步包括:

對所述RRAM陣列的第二單元進行非編程以進入低電阻狀態(tài),來用于所述第二單元內的另一數據的低電阻存儲;以及

在所述第一單元和所述第二單元之間差分地感測數據。

11.如權利要求10所述的方法,其特征在于,進一步包括:

對所述RRAM陣列的第三單元進行非編程以進入所述低電阻狀態(tài),來用于所述第三單元內的另一數據的低電阻存儲;

從所述第一單元、所述第二單元、以及所述第三單元差分地感測單元狀態(tài)值;以及

通過分析從所述第一單元、所述第二單元以及所述第三單元差分地感測的單元狀態(tài)值來確定最終單元狀態(tài)值。

12.如權利要求7所述的方法,其特征在于,進一步包括:

在所述RRAM陣列的諸單元內驅動所述電流以提供所述單元的硬擊穿,從而用于所述單元內的數據的一次性編程存儲;以及

從所述RRAM陣列的所述單元差分地感測單元狀態(tài)值以確定最終單元狀態(tài)值。

13.如權利要求7所述的方法,其特征在于,驅動所述電流是使用多個脈沖、較高脈沖或具有較長歷時的脈沖來執(zhí)行的。

14.如權利要求7所述的方法,其特征在于,進一步包括在所述RRAM陣列的至少所述第一單元內驅動降低的電流來提供第二單元的軟擊穿,從而提供所述第二單元內的數據的多次編程。

15.如權利要求7所述的方法,其特征在于,進一步包括在所述RRAM陣列的至少所述第一單元內驅動降低的電流來設置第二單元的低電阻狀態(tài)或重置其高電阻狀態(tài),從而提供所述第二單元內的數據的多次編程。

16.如權利要求7所述的方法,其特征在于,進一步包括將所述OTP器件納入到包括以下各項的至少一者中:音樂播放器、視頻播放器、娛樂單元、導航設備、通信設備、個人數字助理(PDA)、位置固定的數據單元、以及計算機。

17.一種反熔絲器件,包括:

第一電極;

所述第一電極上的絕緣體;

所述絕緣體上的第二電極;

耦合到所述第二電極的選擇器邏輯;以及

用于在所述第一和第二電極之間進行導電以引起硬擊穿從而用于一次性可編程非易失性存儲的裝置。

18.如權利要求17所述的反熔絲器件,其特征在于,所述絕緣體包括介電材料,所述介電材料包括以下各項:氧化鉿(HfO2)、氧化鈦((TiOx)、氧化鉈(TlO2)、氧化鎢(W2O3)和/或氧化鋁(Al2O3)。

19.如權利要求17所述的反熔絲器件,其特征在于,所述第一電極和所述第二電極包括氮化鈦(TiN)和氮化鉭(TaN)、銅、鋁和/或鉑。

20.如權利要求17所述的反熔絲器件,其特征在于,所述選擇器邏輯包括具有柵極、第一端子以及第二端子的晶體管。

21.如權利要求17所述的反熔絲器件,其特征在于,所述導電裝置是通過將高電壓和電流值施加到所述絕緣體而形成的。

22.如權利要求17所述的反熔絲器件,其特征在于,所述反熔絲器件被納入到以下各項中的至少一者中:音樂播放器、視頻播放器、娛樂單元、導航設備、通信設備、個人數字助理(PDA)、位置固定的數據單元、以及計算機。

23.一種對OTP器件進行編程和讀取的方法,包括以下步驟:

在電阻性隨機存取存儲器(RRAM)陣列的至少第一單元內驅動電流以引起所述第一單元的硬擊穿,以提供所述第一單元內的數據的一次性編程;以及

從所述第一單元讀取所述數據。

24.如權利要求23所述的方法,其特征在于,進一步包括以下步驟:將所述OTP器件納入到音樂播放器、視頻播放器、娛樂單元、導航設備、通信設備、個人數字助理(PDA)、位置固定的數據單元、以及計算機中的至少一者中。

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