还原时间对AlOx/WOx RRAM开关速度的调制作用

作者：徐娟; 傅雅蓉; 林殷茵

来源：半导体技术, 2017, 42(09): 650-668.

DOI：10.13290/j.cnki.bdtjs.2017.09.002

• 阻变存储器
• 开关速度
• 还原时间
• 速度波动
• 速度测试算法

基于128 kbit AlOx/WOx双层结构阻变存储器(RRAM)芯片,提出并验证了还原时间对RRAM开关速度的调制作用,同时设计了一种固定电压幅值逐步增大脉宽的算法用于RRAM阵列中速度的测试。还原处理的时间越长,AlOx层的厚度越薄,同时氧空位的含量增多,可加快导电细丝的形成、断裂和重新连接,进而提升芯片的开关速度。测试结果表明,还原时间由10 min增加至30 min,在4 V和4.5 V操作电压下,FORMING速度分布的均值分别由200 ns减小至120 ns和由100 ns减小至60 ns;在4 V和4.5 V操作电压下,RESET速度分布的均值分别由160 ns减小至120 ns和由120 ns减小至100 ns;SET速度分布的均值在4 V电压下可由120 ns减小至80 ns。此外,还原时间的增长可以改善速度分布的一致性,减小速度的波动。

• 单位
  专用集成电路与系统国家重点实验室; 复旦大学