半导体存储装置和信息处理设备制造方法及图纸

[问题]提供一种半导体存储装置，能够正常地从存储元件读取一值并且实现大容量。[解决方案]根据本发明专利技术的半导体存储装置设有：存储元件；具有第一电阻状态的参考元件，用于生成用来判定存储元件中保持的值的参考电位；以及具有的第二电阻状态高于第一电阻状态的电阻值的参考元件，用于生成参考电位。半导体存储装置具有其中当生成参考电位时，具有第一电阻状态的参考元件的数量更多的配置。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】半导体存储装置和信息处理设备
本公开涉及半导体存储装置和信息处理设备。
技术介绍
可变电阻半导体存储装置包括由至少一个基于电阻值存储至少二进制信息的可变电阻存储元件构成的存储元件。此外，可变电阻半导体存储装置将电流流入选定的存储元件，并通过使用感测放大器，检测施加到存储元件的电阻器的电压值，以读取存储在存储元件中的逻辑值。此外，可变电阻半导体存储装置的存储元件具有这样的特征，即当施加阈值或更高的电压时，根据施加的电压的方向发生向高电阻或低电阻的变化。因此，可变电阻半导体存储装置需要在不高于阈值电压的电压下读取。需要准备用于判别存储元件的电阻值的两个电阻值的中间值，并且例如已经公开了一种半导体存储装置，其中，分别具有高电阻值和低电阻值的两个存储元件并联布置，并且获得电阻值的平均值(专利文献1至3)。引用列表专利文献专利文献1：日本专利申请公开号2008-84517专利文献2：日本专利申请公开号2009-238327专利文献3：日本专利申请公开号2013-4151
技术实现思路
本专利技术要解决的问题然而，两个电阻值的单纯平均值不是考虑到每个电阻值的变化的中间值，并且在某些情况下，不能正常地从存储元件读取值，这阻碍了大容量的实现。在这方面，本公开提出了一种新颖且改进的半导体存储装置和信息处理设备，该半导体存储装置能够通过允许从存储元件正常读取值来实现大容量。问题的解决方案根据本公开，提供了一种半导体存储装置，包括：存储元件；处于第一电阻状态的参考元件，用于生成用来判定存储元件中保持的值的参考电位；以及处于第二电阻状态的参考元件，用于生成参考电位，其中，所述参考元件的电阻值高于第一电阻状态的电阻值；其中，当生成参考电位时，处于第一电阻状态的参考元件的数量大于处于第二电阻状态的参考元件的数量。此外，根据本公开，提供了一种包括至少一个上述半导体存储装置的信息处理设备。本专利技术的效果如上所述，根据本公开，可以提供新颖且改进的半导体存储装置和信息处理设备，该半导体存储装置能够通过允许从存储元件正常读取值来实现大容量。注意，本公开的效果不一定限于上述效果，并且与上述效果一起或者代替上述效果，可以实现本说明书中示出的任何效果或者可以从本说明书中掌握的其他效果。附图说明图1是示出两个存储元件的电阻值变化的示例的说明图，电阻值包括高电阻值和低电阻值。图2是示出恒流源的一般电路配置的示例的说明图。图3是示出漏源极电压和漏极电流之间的关系的说明图。图4是示出根据本公开的实施例的半导体存储装置的功能配置的示例的说明图。图5是示出根据实施例的半导体存储装置的具体电路配置的示例的说明图。图6是示出用于参考的存储元件的组合的另一示例的说明图。图7是示出图5中所示的半导体存储装置1的电路配置的示例的说明图。图8A是示出用于数据存储的存储元件的配置示例的说明图。图8B是示出用于数据存储的存储元件的配置示例的说明图。图9A是示出用于参考的存储元件的配置示例的说明图。图9B是示出用于参考的存储元件的配置示例的说明图。图9C是示出用于参考的存储元件的配置示例的说明图。图9D是示出用于参考的存储元件的配置示例的说明图。图9E是示出用于参考的存储元件的配置示例的说明图。图9F是示出用于参考的存储元件的配置示例的说明图。图10是示出根据实施例的半导体存储装置1的电路配置的示例的说明图。图11是示出根据实施例的半导体存储装置1的电路配置的示例的说明图。图12是示出根据实施例的半导体存储装置1的电路配置的示例的说明图。图13是示出根据实施例的包括半导体存储装置1的系统的配置示例的说明图。图14是示出根据实施例的包括半导体存储装置1的系统的配置示例的说明图。图15是示出可以搭载根据本公开实施例的半导体存储装置1的电子装置1000的功能配置的示例的说明图。具体实施方式在下文中，将参考附图详细描述本公开的优选实施例。注意，在本说明书和附图中，具有基本相同的功能配置的组件将由相同的附图标记表示，并且省略多余的描述。注意，将按以下顺序给出描述。1.本公开的实施例1.1.概述1.2.配置示例2.应用示例3.总结<1.本公开的实施例>[1.1.概述]在描述本公开的实施例之前，将提供本公开的实施例的概述。如上所述，可变电阻半导体存储装置包括由至少一个基于电阻值存储至少二进制信息的可变电阻存储元件构成的存储元件。此外，可变电阻半导体存储装置将电流流入选定的存储元件，并通过使用感测放大器检测施加到存储元件的电阻器的电压值，以读取存储在存储元件中的逻辑值。此外，可变电阻半导体存储装置的存储元件具有这样的特征，即当施加阈值或更高的电压时，根据施加的电压的方向发生向高电阻或低电阻的变化。因此，可变电阻半导体存储装置需要在不高于阈值电压的电压下进行读取。需要准备两个电阻值的中间值，以便判别存储元件的电阻值。然而，在提供具有该中间值的用于参考的电阻元件的情况下，需要分别制造用于存储的电阻元件和用于参考的电阻元件，这导致制造成本增加。在这方面，已经公开了以下一种半导体存储装置，其中，例如，分别具有高电阻值和低电阻值的两个存储元件并联布置，并且获得电阻值的平均值作为这两个电阻值的中间值，以便判别存储元件的电阻值。然而，在某些情况下，从具有高电阻值和低电阻值的两个存储元件获得的单纯平均值不是考虑到每个电阻值的变化的精确中值。由于从具有高电阻值和低电阻值的两个存储元件获得的单纯平均值不是中值这一事实，不能精确地读取存储元件的电阻值的可能性增加，这阻碍了大容量的实现。因此，根据上述观点，本披露者已经努力研究了能够通过允许从半导体存储装置的存储元件正常读取值来实现大容量的技术。结果，本披露者已经设计出一种能够通过允许从半导体存储装置的存储元件正常读取值来实现大容量的技术，这将在后面描述。图1是示出两个存储元件的电阻值变化的示例的说明图，电阻值包括高电阻值和低电阻值。假设在可变电阻存储元件的两个电阻值中，高电阻是RH，低电阻是RL。图1示出了RH和RL的分布的示例。RL和RH具有基于电阻比α的关系，由RH＝RL×(1+α)表示。一种获得用于分离RL和RH的参考值RA的方法包括取RL和RH的算术平均值的方法或取RL和RH的调和平均值的方法。在RL根据正态分布变化的情况下，正态分布中大约1σ的变量对于RH而言变为乘以(1+α)倍的变量，结果，RH的变量变得比RL的变量宽。换言之，就存储元件电阻值的可判别性而言，认为采用调和平均值的方法比采用算术平均值的方法更好。然而，电阻比α实际上也是变化的。因此，RH的分布曲线的下部变宽，需要低电阻值，而不是单纯调和平均值。此外，通常，电流注入型放大器连接到存储元件，以便判别可变电阻存储元件的电阻状态。图2是示出恒流源的一般电路配置的示例的说明图，图3是示出漏源极电压Vds和漏极电流Id之间的关系的说明图。设定作为构成元件的恒流源，使得漏极电流Id的变化小于漏源极电压Vds的变化。因此，当具有大α值的RH的存储元件连接到电流注入型放大器时，Vds变得相对较小，并且具有RH的存储元件的漏极电流Id的值变得小于具有RL的存储元件的漏极电流Id的值。结果，在施加恒定电流时，电流注入型放大器的输出电压变得低于期望值。因此，为了获得介于在连接到具有RL的存储元本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种半导体存储装置，包括：存储元件；具有第一电阻状态的参考元件，用于生成用来判定所述存储元件中保持的值的参考电位；以及具有第二电阻状态的参考元件，用于生成所述参考电位，所述参考元件在所述第二电阻状态的电阻值高于所述第一电阻状态的电阻值，并且所述半导体存储装置具有当生成所述参考电位时所述第一电阻状态的参考元件的数量更多的构造。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2017.03.03 JP 2017-0407381.一种半导体存储装置，包括：存储元件；具有第一电阻状态的参考元件，用于生成用来判定所述存储元件中保持的值的参考电位；以及具有第二电阻状态的参考元件，用于生成所述参考电位，所述参考元件在所述第二电阻状态的电阻值高于所述第一电阻状态的电阻值，并且所述半导体存储装置具有当生成所述参考电位时所述第一电阻状态的参考元件的数量更多的构造。2.根据权利要求1所述的半导体存储装置，进一步包括写入电路，所述写入电路被配置为将值写入所述参考元件。3.根据权利要求2所述的半导体存储装置，进一步包括：电流注入型放大器，被配置为向所述参考元件供应电流以放大来...

【专利技术属性】
技术研发人员：黑田真实，
申请(专利权)人：索尼半导体解决方案公司，
类型：发明
国别省市：日本,JP