[發明專利]電阻變化型存儲器裝置及其操作方法

有效

• 申請號: 201010149797.3
• 申請日: 2010-04-08
• 公開（公告）號: CN101866941A
• 公開（公告）日: 2010-10-20
• 發明（設計）人: 大塚涉
• 申請（專利權）人: 索尼公司
• 主分類號: H01L27/24
• 分類號: H01L27/24;G11C13/00
• 代理公司: 北京東方億思知識產權代理有限責任公司 11258
• 代理人: 王安武;南霆

1.一種電阻變化型存儲器裝置，包括：

存儲器單元，所述存儲器單元各自具有其中存儲元件和存取晶體管串聯連接的電流路徑，其中所述存儲元件的電阻根據所施加的電壓而變化；

第一配線，所述第一配線各自連接到所述電流路徑的一端；

第二配線，所述第二配線各自連接到所述電流路徑的另一端；

阱，所述阱是其中形成所述存取晶體管的半導體區域；以及

驅動電路，所述驅動電路適合于在將數據寫入所述存儲器單元的操作和將數據從所述存儲器單元擦除的操作中的一者的過程中，通過在所述第一配線與所述第二配線之間施加電壓，將電流經由所述存取晶體管提供給所述存儲元件，所述操作中的一者被稱作第一操作，所述驅動電路也適合于在所述數據寫入操作和所述數據擦除操作中的另一者的過程中，通過在所述第一配線或所述第二配線與所述阱之間施加與所述第一操作的極性相反的電壓，將電流沿著與所述第一操作的電流方向相反的方向提供給所述存儲元件，所述操作中的另一者被稱作第二操作。

2.根據權利要求1所述的電阻變化型存儲器裝置，其中

所述存取晶體管連接到所述第一配線，并且所述存儲元件連接到所述第二配線，以及

在所述第一操作期間，將以所述第一配線的電勢為基準的正電壓施加到所述第二配線。

3.根據權利要求2所述的電阻變化型存儲器裝置，其中

所述存取晶體管形成在P型阱中，

兩個N型半導體區域設置在所述P型阱中，并且

所述P型阱經由所述兩個N型半導體區域中的一者連接到所述存儲元件。

4.根據權利要求1所述的電阻變化型存儲器裝置，其中

所述存儲元件具有兩個電極并且包括分層的主體，在所述分層的主體中，在所述兩個電極之間層疊有由絕緣體制成的存儲層和含有Cu、Ag和Zn中的至少一者以及S、Se和Te中的至少一者的離子供應層。

5.根據權利要求1所述的電阻變化型存儲器裝置，包括：

存儲器單元陣列，其包括布置為矩陣形式的多個存儲器單元；以及

存取線，其適合于連接到沿著全部所述多個存儲器單元的一個方向布置的所述存儲器單元，并控制所述存取晶體管，其中

所述第一配線共同連接到沿著全部所述多個存儲器單元的另一個方向布置的所述存儲器單元的所述存取晶體管。

6.根據權利要求5所述的電阻變化型存儲器裝置，其中，

與所述阱的導電類型相同并且比所述阱的導電率高的阱接觸區域形成在所述阱中，并且

多個所述阱接觸區域在所述存儲器單元陣列內以相等的間隔線狀布置。

7.根據權利要求5所述的電阻變化型存儲器裝置，其中，

與所述阱的導電類型相同并且比所述阱的導電率高的阱接觸區域離散地布置在所述阱中，并且

多個離散地布置的所述阱接觸區域一同連接到配線層。

8.一種電阻變化型存儲器裝置的操作方法，包括：

第一操作步驟：在數據寫入操作和數據擦除操作中的一者的過程中，將第一電壓施加到具有電流路徑的存儲器單元的存儲元件，在所述電流路徑中，電阻根據所施加的電壓而變化的所述存儲元件與存取晶體管串聯連接；以及

第二操作步驟：在所述數據寫入操作和所述數據擦除操作中的另一者的過程中，將具有與所述第一電壓相反的極性的第二電壓施加到所述存儲元件，其中

在所述第一操作步驟中，通過在所述電流路徑的兩端施加電壓，將所述第一電壓施加到所述存儲元件，并且

在所述第二操作步驟中，通過將以所述存儲元件的一端的電勢為基準的電壓施加到阱，將所述第二電壓施加到所述存儲元件，所述阱電連接到所述存儲元件的另一端并且是其中形成所述存取晶體管的半導體區域。