[發明專利]存儲裝置和其操作方法

無效

• 申請號: 201210009739.X
• 申請日: 2012-01-13
• 公開（公告）號: CN102592656A
• 公開（公告）日: 2012-07-18
• 發明（設計）人: 大塚涉
• 申請（專利權）人: 索尼公司
• 主分類號: G11C7/12
• 分類號: G11C7/12
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所 11105
• 代理人: 郭定輝

技術領域

本公開涉及包括通過存儲層的電特性的改變來存儲信息的存儲元件的存儲裝置(memory?unit)以及操作該存儲裝置的方法。

背景技術

在諸如計算機之類的信息設備中，具有高速工作和高密度的DRAM(Dynamic?Random?Access?Memory，動態隨機存取存儲器)廣泛地用作隨機存取存儲器。然而，在DRAM中，制造成本是高的，這是由于制造工藝相比于用于電子設備的一般邏輯電路LSI(Large?Scale?Integrated?Circuit，大規模集成電路)和一般信號處理器的制造工藝更加復雜。進一步，由于DRAM是信息在電源關閉的情況下不會予以保持的非易失性存儲器，因此需要頻繁地進行更新操作，即，需要讀出所寫入的信息(數據)、再次放大該信息并且重寫該信息。

同時，近年來，根據電流方向記錄低電阻狀態和高電阻狀態的所謂的雙極型電阻隨機存取存儲器已經得到發展。進一步，同樣已經提出了由這種雙極型電阻隨機存取存儲器和選擇晶體管的組合構造的所謂的1T1R型(對于一個晶體管包括一個存儲元件)非易失性存儲單元(memory?cell)。例如，在日本待審專利申請公開No.2006-196537中，提出了對于存儲元件的微加工限制尤其有益的新型電阻隨機存取存儲器。

發明內容

日本待審專利申請公開No.2009-196537的電阻隨機存取存儲器具有將包括金屬的離子導體(存儲層)夾在兩個電極之間的結構。在電阻隨機存取存儲器中，離子導體中包含的金屬包含在兩個電極的一個中。從而，在兩個電極之間施加電壓的情況下，電極中包含的金屬作為離子在離子導體中擴散，并且離子導體的電阻值或電容的電特性等被改變。

注意，在前述的雙極型電阻隨機存取存儲器中，一般地，在與將存儲器的電阻狀態從高電阻狀態改變到低電阻狀態的操作(置位操作)中流動的電流相同級別的電流以相反方向流動的情況下，進行將存儲器的電阻狀態從低電阻狀態改變到高電阻狀態的操作。由于這種特性，在排列了前述的1T1R型非易失性存儲單元的存儲裝置(非易失性存儲陣列)中，置位操作時向晶體管的柵極(字線)施加的電壓(字線電位)的值與其在復位操作時的值不同。

由此，在現有的非易失性存儲陣列(存儲裝置)中，不可以針對位于同一字線上的給定(多個)存儲單元同時(并發)進行置位操作和復位操作。結果，需要在同一字線上單獨地分配置位操作時間段和復位操作時間段，使得導致難以改善存儲裝置的運行速度。

鑒于前述缺點，在本公開中，期望提供能夠改善運行速度的存儲裝置和運行該存儲裝置的方法。

根據本公開的實施例，提供了第一存儲裝置，其包括多個存儲單元，其分別具有電阻狀態根據施加電壓的極性而可翻轉改變的存儲元件和用于選擇作為驅動目標的存儲元件的晶體管；多條字線和多條第一與第二位線，其連接至所述多個存儲單元；以及驅動部分，其通過將給定電位施加至字線和第一與第二位線，在低電阻狀態和高電阻狀態之間選擇性地改變作為驅動目標的存儲元件的電阻狀態。在針對位于一條字線上的第一存儲元件進行將電阻狀態從高電阻狀態改變到低電阻狀態的置位操作時并且在針對位于所述一條字線上的第二存儲元件進行將電阻狀態從低電阻狀態改變到高電阻狀態的復位操作時，驅動部分將給定字線電位施加至所述一條字線，并且將對應于第一存儲元件的第一與第二位線之中的低電位側的位線的電位設定到比對應于第二存儲元件的低電位側的位線的電位的值高給定電位差的量的值

根據本公開的一實施例，提供了一種操作第一存儲裝置的方法，其中，存儲裝置包括：多個存儲單元，其分別具有電阻狀態根據施加電壓的極性而可翻轉改變的存儲元件和用于選擇作為驅動目標的存儲元件的晶體管；多條字線和多條第一與第二位線，其連接至所述多個存儲單元，在操作存儲裝置時，將給定的字線電位施加至一條字線，同時將位于一條字線上的第一存儲元件所對應的第一與第二位線之中的低電位側的位線的電位設定到比位于所述一條字線上的第二存儲元件所對應的低電位側的位線的電位高給定電位差的量的值，在第一與第二位線之間施加給定電壓，從而針對第一存儲元件進行將電阻狀態從高電阻狀態改變到低電阻狀態的置位操作，并且針對第二存儲元件進行將電阻狀態從低電阻狀態改變到高電阻狀態的復位操作。