單極存儲(chǔ)器裝置的制造方法
【專利說明】單極存儲(chǔ)器裝置
[0001 ] 優(yōu)先權(quán)申請(qǐng)
[0002] 本申請(qǐng)案主張2012年8月21日提出申請(qǐng)的序列號(hào)為13/590,758的美國申請(qǐng)案 的優(yōu)先權(quán)權(quán)益，所述美國申請(qǐng)案以全文引用的方式并入本文中。
【背景技術(shù)】
[0003] 半導(dǎo)體裝置行業(yè)具有改進(jìn)存儲(chǔ)器裝置的操作的受市場(chǎng)驅(qū)動(dòng)的需要?？赏ㄟ^存儲(chǔ)器 裝置設(shè)計(jì)及處理方面的進(jìn)步來實(shí)現(xiàn)改進(jìn)。
【附圖說明】
[0004] 圖1展示根據(jù)各種實(shí)施例的實(shí)例性存儲(chǔ)器裝置的框圖。
[0005] 圖2展示根據(jù)各種實(shí)施例的包含存儲(chǔ)器陣列的實(shí)例性存儲(chǔ)器裝置的特征的框圖， 所述存儲(chǔ)器陣列具有帶有存取組件及存儲(chǔ)器元件的存儲(chǔ)器單元。
[0006] 圖3展示根據(jù)各種實(shí)施例的具有耦合到存儲(chǔ)器元件的存取組件的實(shí)例性存儲(chǔ)器 單元的示意圖。
[0007] 圖4展示根據(jù)各種實(shí)施例的具有耦合到存儲(chǔ)器元件的存取組件的實(shí)例性存儲(chǔ)器 單元的示意圖。
[0008] 圖5展示根據(jù)各種實(shí)施例的具有耦合到存儲(chǔ)器元件的存取組件的實(shí)例性存儲(chǔ)器 單元的示意圖。
[0009] 圖6展示根據(jù)各種實(shí)施例的包含電阻性存儲(chǔ)器單元的圖解說明電阻性存儲(chǔ)器單 元的組件的實(shí)例性設(shè)備的框圖。
[0010] 圖7展示根據(jù)各種實(shí)施例的包含電阻性存儲(chǔ)器單元的圖解說明電阻性存儲(chǔ)器單 元的組件的實(shí)例性設(shè)備的框圖。
[0011] 圖8A展示根據(jù)各種實(shí)施例在實(shí)例性電阻性存儲(chǔ)器單元中產(chǎn)生細(xì)絲的框圖。
[0012] 圖8B展示圖解說明根據(jù)各種實(shí)施例在圖8A的實(shí)例性電阻性存儲(chǔ)器單元中重設(shè)細(xì) 絲的框圖。
[0013] 圖9展示根據(jù)各種實(shí)施例形成電阻性存儲(chǔ)器單元的實(shí)例性方法的實(shí)施例的特征。
[0014] 圖10展示根據(jù)各種實(shí)施例操作電阻性存儲(chǔ)器單元的實(shí)例性方法的實(shí)施例的特 征。
[0015] 圖11展示根據(jù)各種實(shí)施例的完成晶片。
[0016] 圖12展示根據(jù)各種實(shí)施例的電子系統(tǒng)的各種特征的框圖。
【具體實(shí)施方式】
[0017] 以下詳細(xì)說明參考以圖解說明方式展示本發(fā)明的各種實(shí)施例的附圖。足夠詳細(xì)地 描述這些實(shí)施例旨在使所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員能夠?qū)嵺`這些及其它實(shí)施例。還可利用其它實(shí) 施例，且可對(duì)這些實(shí)施例作出結(jié)構(gòu)、邏輯及電改變。各種實(shí)施例未必相互排斥，這是因?yàn)槟?些實(shí)施例可與一個(gè)或多個(gè)其它實(shí)施例組合以形成新實(shí)施例。因此，不應(yīng)將以下詳細(xì)說明視 為限制性意義。
[0018] 圖1展示存儲(chǔ)器裝置100的實(shí)例性實(shí)施例的框圖。存儲(chǔ)器裝置100可包含具有多 個(gè)存儲(chǔ)器單元101的存儲(chǔ)器陣列102。存儲(chǔ)器陣列為可根據(jù)多個(gè)參數(shù)按邏輯布置的存儲(chǔ)器 單元的系統(tǒng)性物理布置。在各種實(shí)施例中，每一存儲(chǔ)器單元可根據(jù)兩個(gè)參數(shù)值而尋址。兩 個(gè)參數(shù)可稱作行及列。存儲(chǔ)器單元可按邏輯位于存儲(chǔ)器陣列中且根據(jù)行值及列值唯一地編 索引。行及列并不限于特定物理定向或線性關(guān)系，使得邏輯布置可極大地不同于物理布置。 存儲(chǔ)器陣列的列可布置為可由指派給列值的解碼器同時(shí)存取的存儲(chǔ)器單元群組。存儲(chǔ)器陣 列的行可布置為可由指派給行值的解碼器同時(shí)存取的存儲(chǔ)器單元群組。
[0019] 存儲(chǔ)器單元101可連同存取線104及第一數(shù)據(jù)線106 -起布置成行及列。舉例來 說，存取線可被結(jié)構(gòu)化為字線以傳導(dǎo)信號(hào)WLO到WLm且第一數(shù)據(jù)線可被結(jié)構(gòu)化為位線以傳 導(dǎo)信號(hào)BLO到BLn。存儲(chǔ)器裝置100可使用存取線104及第一數(shù)據(jù)線106來將信息傳送到 存儲(chǔ)器單元101及從存儲(chǔ)器單元101傳送信息。行解碼器107及列解碼器108對(duì)地址線 109上的地址信號(hào)AO到AX進(jìn)行解碼以確定將存取存儲(chǔ)器單元101中的哪些存儲(chǔ)器單元。
[0020] 感測(cè)放大器電路110操作以確定從存儲(chǔ)器單元101讀取的信息的值且所讀取信息 以信號(hào)的形式傳遞到第一數(shù)據(jù)線106。感測(cè)放大器電路110還可使用第一數(shù)據(jù)線106上的 信號(hào)來確定待寫入到存儲(chǔ)器單元101的信息的值。
[0021] 存儲(chǔ)器裝置100可包含用以在存儲(chǔ)器陣列102與輸入/輸出（I/O)線105之間傳 送信息的電路112。I/O線105上的信號(hào)DQO至DQN可表示從存儲(chǔ)器單元101讀取或?qū)懭?到存儲(chǔ)器單元100中的信息。在存儲(chǔ)器裝置100可駐存于其中的封裝上，I/O線105可包 含存儲(chǔ)器裝置100內(nèi)的節(jié)點(diǎn)（或者，引腳、焊料球或例如受控塌陷芯片連接（C4)或倒裝芯 片附接（FCA)等其它互連技術(shù)）。存儲(chǔ)器裝置100外部的其它裝置可經(jīng)由I/O線105、地址 線109或控制線120與存儲(chǔ)器裝置100通信。舉例來說，此類外部裝置可包含存儲(chǔ)器控制 器或處理器。
[0022] 存儲(chǔ)器裝置100可執(zhí)行存儲(chǔ)器操作，例如，用以從存儲(chǔ)器單元101中的選定者讀取 信息的讀取操作及用以將信息編程（例如，寫入）到存儲(chǔ)器單元101中的選定者中的編程 操作（也稱作寫入操作）。存儲(chǔ)器裝置100還可執(zhí)行存儲(chǔ)器擦除操作以從存儲(chǔ)器單元101 中的某些或所有存儲(chǔ)器單元清除信息。存儲(chǔ)器控制單元118基于存在于控制線120上的信 號(hào)而控制存儲(chǔ)器操作?？刂凭€120上的信號(hào)的實(shí)例可包含一或多個(gè)時(shí)鐘信號(hào)及用以指示存 儲(chǔ)器裝置100可執(zhí)行或應(yīng)執(zhí)行哪一操作（例如，編程或讀取操作）的其它信號(hào)。存儲(chǔ)器裝置 100外部的其它裝置可控制控制線120上的控制信號(hào)的值。外部裝置可包含（舉例來說） 處理器或存儲(chǔ)器控制器。控制線120上的信號(hào)組合的特定值可產(chǎn)生命令，例如（舉例來說） 可引起存儲(chǔ)器裝置100執(zhí)行對(duì)應(yīng)存儲(chǔ)器操作的編程或讀取命令。舉例來說，對(duì)應(yīng)存儲(chǔ)器操 作可包含編程、讀取或擦除操作。
[0023] 存儲(chǔ)器單元101中的每一者可經(jīng)編程以存儲(chǔ)表示單個(gè)位的值或多個(gè)位（例如，兩 個(gè)、三個(gè)、四個(gè)或更高數(shù)目個(gè)位）的值的信息。舉例來說，存儲(chǔ)器單元101中的每一者可經(jīng)編 程以存儲(chǔ)表示單個(gè)位的二進(jìn)制值"0"或"1"的信息。每單元單個(gè)位有時(shí)稱為單電平單元。 在另一實(shí)例中，存儲(chǔ)器單元101中的每一者可經(jīng)編程以存儲(chǔ)表示以下值的信息：所述值表 示多個(gè)位，例如，兩個(gè)位的四個(gè)可能值"〇〇"、"〇1"、"1〇"及"11"中的一者；三個(gè)位的八個(gè)可 能值"000"、"00Γ'、"010"、"01Γ'、"100"、"10Γ'、"110" 及"111" 中的一者；或多個(gè)位的另 一組值中的一者。具有存儲(chǔ)多個(gè)位的能力的單元有時(shí)稱作多電平單元（或多狀態(tài)單元）。
[0024] 存儲(chǔ)器裝置100可接收供應(yīng)電壓，所述供應(yīng)電壓包含分別在第一供應(yīng)線130及第 二供應(yīng)線132上的供應(yīng)電壓信號(hào)Vcc及Vss。供應(yīng)電壓信號(hào)Vss可以接地電位操作。接地 電位可具有大約零伏特的值。供應(yīng)電壓信號(hào) Vcc可包含從外部電源（例如電池或交流/直 流（AC-DC)轉(zhuǎn)換器電路）供應(yīng)到存儲(chǔ)器裝置100的外部電壓。
[0025] 存儲(chǔ)器裝置100的電路112可包含選擇電路115及輸入/輸出（I/O)電路116。 選擇電路115可對(duì)信號(hào)SELl至SELn作出響應(yīng)以選擇第一數(shù)據(jù)線106及第二數(shù)據(jù)線113上 的可表示從存儲(chǔ)器單元101讀取或編程到存儲(chǔ)器單元101中的信息的信號(hào)。列解碼器108 可基于地址線109上的AO到AX地址信號(hào)而選擇性地激活SELl到SELn信號(hào)。選擇電路 115可選擇第一數(shù)據(jù)線106及第二數(shù)據(jù)線113上的信號(hào)以在讀取及編程操作期間提供存儲(chǔ) 器陣列102與I/O電路116之間的通信。
[0026] 存儲(chǔ)器裝置100可包含非易失性存儲(chǔ)器裝置且存儲(chǔ)器單元101可包含非易失性存 儲(chǔ)器單元使得存儲(chǔ)器單元101可在將電力與存儲(chǔ)器裝置100斷開連接時(shí)將信息存留于其 中。所述電力可由標(biāo)記Vcc、Vss或兩者表示。
[0027] 存儲(chǔ)器單元101中的每一者可包含具有材料的存儲(chǔ)器元件，所述存儲(chǔ)器元件的至 少一部分可經(jīng)編程以改變所述材料的電阻值。當(dāng)在編程操作中對(duì)存儲(chǔ)器單元101中的每一 者進(jìn)行編程時(shí)，存儲(chǔ)器單元101中的每一者可具有對(duì)應(yīng)于電阻值的狀態(tài)。因此，不同電阻值 可表示編程于存儲(chǔ)器單元101中的每一者中的不同的信息的值。
[0028] 當(dāng)存儲(chǔ)器裝置100接收到編程命令及待編程到存儲(chǔ)器單元101中的一或多個(gè)選定 者中的信息的值時(shí)，存儲(chǔ)器裝置100可執(zhí)行編程操作。編程命令可從外部處理器、存儲(chǔ)器控 制器或其它控制器接收?；谛畔⒌闹?，存儲(chǔ)器裝置100可對(duì)選定存儲(chǔ)器單元進(jìn)行編程以 致使選定存儲(chǔ)器單元具有適當(dāng)電阻值來表示存儲(chǔ)于其中的信息的數(shù)值或符號(hào)值。存儲(chǔ)器裝 置100可包含裝置及存儲(chǔ)器單元，且使用下文參考本文中