存储器及其操作方法与流程

本申请涉及存储，尤其涉及一种存储器及其操作方法。

背景技术：

1、相变存储器作为一种非易失性存储器件，在读写速度、读写次数、数据保持时间、单元面积、多值实现等诸多方面具备较大的优越性。然而，由于制造工艺和结构的差异，不同相变存储单元的阈值电压不同。采用相同的擦除电压对不同相变存储单元执行擦除操作，部分相变存储单元会出现过擦除的问题。

2、因此，有必要提出一种技术方案以改善相变存储单元的过擦除问题。

技术实现思路

1、本申请提供一种存储器及其操作方法，以充分利用写入操作的时间，改善存储器中存储单元的过擦除问题。

2、第一方面，本申请提供一种存储器，包括：

3、存储阵列，包括多个存储单元，一个所述存储单元包括依次层叠设置的第一电极层、第一双向阈值开关层、第二电极层、相变存储层以及第三电极层；以及

4、外围电路，与多个所述存储单元连接，且被配置为：

5、在对选中的第一存储单元执行写入操作的过程中，对选中的第二存储单元执行第一擦除操作，接着对所述第二存储单元执行读取验证操作，并根据所述读取验证操作的结果确定是否对所述第二存储单元执行下一次的所述第一擦除操作以及下一次的所述读取验证操作。

6、在一些实施例中，所述根据所述读取验证操作的结果确定是否对所述第二存储单元执行下一次的所述第一擦除操作以及下一次的所述读取验证操作，包括：

7、在所述读取验证操作的结果表征所述第一擦除操作成功的情况下，无需对所述第二存储单元执行下一次的所述第一擦除操作和下一次的所述读取验证操作；

8、在所述读取验证操作的结果表征所述第一擦除操作未成功的情况下，对所述第二存储单元执行下一次的所述第一擦除操作和下一次的所述读取验证操作，直至第一擦除操作成功。

9、在一些实施例中，所述外围电路，在对选中的第一存储单元执行写入操作的过程中，对选中的第二存储单元执行第一擦除操作，接着对所述第二存储单元执行读取验证操作，并根据所述读取验证操作的结果确定是否对所述第二存储单元执行下一次的所述第一擦除操作以及下一次的所述读取验证操作的步骤之前，还被配置为：获取所述第二存储单元的累计擦除总次数；

10、在所述累计擦除总次数达到第一预设次数的情况下，执行所述对选中的第一存储单元执行写入操作的过程中，对选中的第二存储单元执行第一擦除操作，接着对所述第二存储单元执行读取验证操作，并根据所述读取验证操作的结果确定是否对所述第二存储单元执行下一次的所述第一擦除操作以及下一次的所述读取验证操作的步骤，直至第一擦除操作成功；

11、在所述累计擦除总次数未达到所述第一预设次数的情况下，对所述第二存储单元执行第二擦除操作。

12、在一些实施例中，在所述累计擦除总次数达到第一预设次数而未达到第二预设次数的情况下，所述下一次的所述第一擦除操作所施加的擦除脉冲与前一次的所述第一擦除操作所施加的擦除脉冲相同；

13、在所述累计擦除总次数达到所述第二预设次数的情况下，所述下一次的所述第一擦除操作所施加的擦除脉冲大于所述前一次的所述第一擦除操作所施加的擦除脉冲；其中，第二预设次数大于所述第一预设次数。

14、在一些实施例中，所述下一次的所述第一擦除操作所施加的擦除脉冲的脉冲幅值大于所述前一次的所述第一擦除操作所施加的擦除脉冲的脉冲幅值；和/或，

15、所述下一次的所述第一擦除操作所施加的擦除脉冲的脉冲宽度大于所述前一次的所述第一擦除操作所施加的擦除脉冲的脉冲宽度。

16、在一些实施例中，所述外围电路还被配置为：

17、在每次对所述第二存储单元执行所述第一擦除操作时，对所述第一擦除操作的次数进行累计，得到所述第一擦除操作的累计擦除次数；

18、在所述第一擦除操作的累计擦除次数达到第三预设次数的情况下，结束第一擦除操作。

19、在一些实施例中，一次所述第一擦除操作的时间与一次所述读取操作的时间的加和，小于所述写入操作的时间。

20、在一些实施例中，所述第一存储单元和所述第二存储单元位于所述存储阵列的同一个存储页中。

21、第二方面，本申请还提供一种存储器，包括：

22、存储阵列，包括多个存储单元，一个所述存储单元包括依次层叠设置的第四电极层、第二双向阈值开关层以及第五电极层；以及

23、外围电路，与多个所述存储单元连接，且被配置为：

24、在对选中的第一存储单元执行写入操作的过程中，对选中的第二存储单元执行第一擦除操作，接着对所述第二存储单元执行读取验证操作，并根据所述读取验证操作的结果确定是否对所述第二存储单元执行下一次的所述第一擦除操作以及下一次的所述读取验证操作。

25、第三方面，本申请还提供一种存储器的操作方法，所述存储器包括存储阵列以及外围电路，所述存储阵列包括与所述外围电路连接的多个存储单元，一个所述存储单元包括依次层叠设置的第一电极层、第一双向阈值开关层、第二电极层、相变存储层以及第三电极层；所述方法包括：

26、在对选中的第一存储单元执行写入操作的过程中，对选中的第二存储单元执行第一擦除操作，接着对所述第二存储单元执行读取验证操作，并根据所述读取验证操作的结果确定是否对所述第二存储单元执行下一次的所述第一擦除操作以及下一次的所述读取验证操作。

27、在本申请的一些实施例的存储器及其操作方法中，在对第一存储单元执行写入操作的过程中，在对第二存储单元执行完第一擦除操作之后，对第二存储单元执行读取验证操作，并根据读取验证操作的结果选择性地对第二存储单元执行下一次的第一擦除操作，使得第二存储单元的擦除过程与其擦除阈值电压相匹配，进而降低对第二存储单元造成过擦除的风险，进而提高存储器的耐久性。

28、并且，在存储单元包括依次层叠设置的第一电极层、双向阈值开关层、第二电极层、相变存储层以及第三电极层的情况下，存储单元为相变存储单元。相变存储单元的写入操作时间远大于其擦除操作时间，使得第一存储单元的写入操作过程中，执行第二存储单元的第一擦除操作和读取验证操作的时间可以更长，且第一擦除操作和读取验证操作的次数可以更多，更有利于保证第二存储单元擦除成功的同时，还能尽量减小由于增加读取验证操作和第一擦除操作的次数而造成的延时问题。再者，第二存储单元的擦除过程与其擦除阈值电压相匹配，还可以改善对第二存储单元执行擦除操作产生的热量对相邻存储单元造成的写串扰问题。

技术特征：

1.一种存储器，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的存储器，其特征在于，所述根据所述读取验证操作的结果确定是否对所述第二存储单元执行下一次的所述第一擦除操作以及下一次的所述读取验证操作，包括：

3.根据权利要求2所述的存储器，其特征在于，所述外围电路，在对选中的第一存储单元执行写入操作的过程中，对选中的第二存储单元执行第一擦除操作，接着对所述第二存储单元执行读取验证操作，并根据所述读取验证操作的结果确定是否对所述第二存储单元执行下一次的所述第一擦除操作以及下一次的所述读取验证操作的步骤之前，还被配置为：获取所述第二存储单元的累计擦除总次数；

4.根据权利要求3所述的存储器，其特征在于，在所述累计擦除总次数达到第一预设次数而未达到第二预设次数的情况下，所述下一次的所述第一擦除操作所施加的擦除脉冲与前一次的所述第一擦除操作所施加的擦除脉冲相同；

5.根据权利要求4所述的存储器，其特征在于，所述下一次的所述第一擦除操作所施加的擦除脉冲的脉冲幅值大于所述前一次的所述第一擦除操作所施加的擦除脉冲的脉冲幅值；和/或，

6.根据权利要求2所述的存储器，其特征在于，所述外围电路还被配置为：

7.根据权利要求1所述的存储器，其特征在于，一次所述第一擦除操作的时间与一次所述读取操作的时间的加和，小于所述写入操作的时间。

8.根据权利要求1所述的存储器，其特征在于，所述第一存储单元和所述第二存储单元位于所述存储阵列的同一个存储页中。

9.一种存储器，其特征在于，包括：

10.一种存储器的操作方法，其特征在于，所述存储器包括存储阵列以及外围电路，所述存储阵列包括与所述外围电路连接的多个存储单元，一个所述存储单元包括依次层叠设置的第一电极层、第一双向阈值开关层、第二电极层、相变存储层以及第三电极层；所述方法包括：

技术总结本申请提供一种存储器及其操作方法。存储器包括存储阵列和外围电路。存储阵列包括多个存储单元。一个存储单元包括依次层叠设置的第一电极层、第一双向阈值开关层、第二电极层、相变存储层以及第三电极层。外围电路与多个存储单元连接，且被配置为：在对选中的第一存储单元执行写入操作的过程中，对选中的第二存储单元执行第一擦除操作，接着对第二存储单元执行读取验证操作，并根据读取验证操作的结果确定是否对第二存储单元执行下一次的第一擦除操作以及下一次的读取验证操作。技术研发人员：周光乐,刘万良,邱雅琪,杨海波,刘峻受保护的技术使用者：新存科技（武汉）有限责任公司技术研发日：技术公布日：2024/7/25