[發明專利]非易失性存儲裝置和對非易失性存儲裝置的寫入方法

有效

• 申請號: 201180002021.1
• 申請日: 2011-03-28
• 公開（公告）號: CN102422361A
• 公開（公告）日: 2012-04-18
• 發明（設計）人: 加藤佳一
• 申請（專利權）人: 松下電器產業株式會社
• 主分類號: G11C13/00
• 分類號: G11C13/00;H01L27/10
• 代理公司: 永新專利商標代理有限公司 72002
• 代理人: 徐殿軍

1.一種非易失性存儲裝置，具備：

電阻變化型元件，該電阻變化型元件具有第1電極、第2電極和配置在所述第1電極和所述第2電極間的電阻變化層；以及

寫入電路，向所述電阻變化型元件寫入信息；

該非易失性存儲裝置的特征在于：

所述電阻變化型元件具有以下特性，即：若施加第1電壓的脈沖，則從用于第1信息的存儲的第1電阻狀態向用于第2信息的存儲的第2電阻狀態變化，若施加極性與所述第1電壓不同的第2電壓的脈沖，則從所述第2電阻狀態向所述第1電阻狀態變化；

所述寫入電路，在使所述電阻變化型元件從所述第1電阻狀態向所述第2電阻狀態變化時，對于所述電阻變化型元件，至少將所述第1電壓的脈沖、電壓的絕對值比所述第2電壓小且極性與所述第2電壓相等的第3電壓的脈沖、以及所述第1電壓的脈沖按所提及的順序進行施加。

2.根據權利要求1所述的非易失性存儲裝置，其特征在于：

所述第3電壓的脈沖寬度比所述第1電壓的脈沖寬度寬。

3.根據權利要求1所述的非易失性存儲裝置，其特征在于：

所述第1電壓的脈沖寬度比所述第3電壓的脈沖寬度寬。

4.根據權利要求1～3中任一項所述的非易失性存儲裝置，其特征在于：

所述寫入電路，對于所述電阻變化型元件，在施加所述第1電壓的脈沖后，在重復施加N次所述第3電壓的脈沖之后，至少施加一次所述第1電壓的脈沖，其中，N是2以上的整數。

5.根據權利要求4所述的非易失性存儲裝置，其特征在于：

所述寫入電路，在所述N次的重復中，施加N次所述第3電壓的脈沖，以使得隨著重復次數的增加，所述第3電壓的絕對值減小。

6.根據權利要求1所述的非易失性存儲裝置，其特征在于：

該非易失性存儲裝置還具有：

讀出電路，讀出所述電阻變化型元件的信息；以及

控制電路，控制所述寫入電路和所述讀出電路；

所述讀出電路，在所述寫入電路使所述電阻變化型元件從所述第1電阻狀態向所述第2電阻狀態變化時，對于所述電阻變化型元件至少在執行了以下(1)和(2)兩個處理后，執行讀出處理，其中，(1)是施加所述第1電壓的脈沖的第1寫入處理，(2)是將所述第3電壓的脈沖和所述第1電壓的脈沖按所提及的順序進行施加的第2寫入處理；

所述控制電路控制所述寫入電路和所述讀出電路，以使得重復所述第2寫入處理和所述讀出處理，直到所述電阻變化型元件成為規定的電阻值。

7.根據權利要求6所述的非易失性存儲裝置，其特征在于：

所述控制電路控制所述寫入電路和所述讀出電路，以使得在所述寫入電路執行了所述第2寫入處理后，在規定的時間經過后，所述讀出電路執行所述讀出處理，并且重復所述第2寫入處理和所述讀出處理，直到所述電阻變化型元件成為規定的電阻值。

8.根據權利要求1所述的非易失性存儲裝置，其特征在于：

所述電阻變化型元件與選擇元件一起構成存儲器單元，該選擇元件與該電阻變化型元件串聯連接，并對是使該電阻變化型元件為導通狀態還是為非導通狀態進行切換；

所述非易失性存儲裝置還具備：

作為所述存儲器單元的集合的存儲器單元陣列；

選擇電路，從所述存儲器單元陣列中至少選擇一個存儲器單元；

讀出電路，從由所述選擇電路選出的存儲器單元中讀出信息；

寫數據緩存器，貯存應向所述存儲器單元陣列中的M個存儲器單元寫入的數據，其中，M是2以上的整數；

讀數據緩存器，貯存從所述存儲器單元陣列中的M個存儲器單元中讀出的數據；

比較電路，比較在所述寫數據緩存器和讀數據緩存器中貯存的M個存儲器單元的數據是否一致；以及

控制電路，進行如下控制：控制所述選擇電路和所述寫入電路，以使得對所述存儲器單元陣列中的對應的M個存儲器單元，寫入所述寫數據緩存器中貯存的數據；控制所述選擇電路和所述讀出電路，以使得從所述存儲器單元陣列中的M個存儲器單元中讀出數據并貯存在所述讀數據緩存器中；以及根據所述比較電路的比較結果，控制是否將在所述寫數據緩存器中貯存的數據再次重寫到對應的存儲器單元中。