电阻变化存储器、存储器装置和存储器系统制造方法及图纸

技术编号:38560857 阅读:18 留言:0更新日期:2023-08-22 21:01
本发明专利技术减少执行写入的MOS晶体管的漏电流。电阻变化存储器包括存储器单元、写入驱动单元、写入控制单元和阱电位调整单元。存储器单元包括电阻变化元件。写入驱动单元通过将写入电压施加到存储器单元以执行数据的写入。写入控制单元将用于控制写入的写入控制信号输出至写入驱动单元。阱电位调整单元根据写入时的写入电压调整其中布置构成写入驱动单元的元件的阱区域的阱电位。元件的阱区域的阱电位。元件的阱区域的阱电位。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】电阻变化存储器、存储器装置和存储器系统


[0001]本公开涉及电阻变化存储器、存储器装置和存储器系统。具体地,本专利技术涉及电阻变化存储器以及使用该电阻变化存储器的存储器装置和存储器系统。

技术介绍

[0002]使用一种电阻变化存储器,在该电阻变化存储器中,使用电阻值根据施加的电压而变化的电阻变化元件作为非易失性存储元件。该电阻变化元件是双端子元件,可采用高电阻值状态(高电阻状态)和低电阻值状态(低电阻状态)两种状态。由这两个状态存储一位数据。可以通过向电阻变化元件施加写入电压以相互转换到高电阻状态和低电阻状态来执行数据的写入。已经提出了一种电阻变化存储器,其在写入时在向高电阻状态的转变和向低电阻状态的转变中施加不同极性的写入电压(例如,参见专利文献1)。
[0003]在该电阻变化存储器中,通过将写入电压施加到电阻变化元件(可变电阻元件)的一个端子并且使另一个端子接地来执行写入。可以通过交换施加写入电压的端子和接地的端子来改变写入电压的极性。可以通过MOS晶体管施加写入电压。
[0004]引用列表
[0005]专利文献
[0006]专利文献1:JP 2018

092696 A

技术实现思路

[0007]技术问题
[0008]然而,上述常规技术存在漏电流在MOS晶体管的阱区域中流动的问题,该MOS晶体管在写入时向可变电阻元件施加写入电压。在上述传统技术中,对可变电阻元件的写入电压施加到向其施加写入电压的MOS晶体管的背栅。这是因为正向电流流过背栅所连接的阱区域。
[0009]因此,本公开提出了一种降低执行写入的MOS晶体管的漏电流的电阻变化存储器。
[0010]问题的解决方案
[0011]根据本公开的电阻变化存储器包括:存储器单元,包括电阻变化元件;写入驱动单元,将写入电压施加至存储器单元以执行数据的写入;写入控制单元,将用于控制写入的写入控制信号输出至写入驱动单元;以及阱电位调整单元,在写入电压时根据写入电压调整其中布置了构成写入驱动单元的元件的阱区域的阱电位。
附图说明
[0012]图1是示出根据本公开的实施方式的电阻变化存储器的配置实例的示图。
[0013]图2是示出根据本公开的第一实施方式的存储器单元和外围电路的配置实例的示图。
[0014]图3是示出了根据本公开的第一实施方式的阱电位调整单元的配置实例的示图。
[0015]图4是示出根据本公开的第一实施方式的数据写入操作的实例的示图。
[0016]图5A是示出根据本公开第一实施方式的数据写入操作的实例的示图。
[0017]图5B是示出根据本公开第一实施方式的数据写入操作的实例的示图。
[0018]图6A是用于说明根据本公开的第一实施方式的写入时的阱电压的示图。
[0019]图6B是用于说明根据本公开的第一实施方式的写入时的阱电压的示图。
[0020]图6C是用于说明根据本专利技术的第一实施方式的写入时的阱电压的示图。
[0021]图7是示出根据本公开的第一实施方式的写入驱动单元的配置实例的示图。
[0022]图8是示出根据本公开的第一实施方式的写入处理的实例的示图。
[0023]图9是示出根据本公开的第二实施方式的阱电位调整单元的配置实例的示图。
[0024]图10是示出根据本公开的第三实施方式的存储器单元和外围电路的配置实例的示图。
[0025]图11为示出根据本公开的第三实施方式的数据写入操作的实例的示图。
[0026]图12A是示出根据本公开的实施方式的存储器装置的配置实例的示图。
[0027]图12B是示出根据本公开的实施方式的存储装置的配置实例的示图。
[0028]图13是示出了根据本公开实施方式的电子装置的配置实例的示图。
具体实施方式
[0029]在下文中,将参考附图详细描述本公开的实施方式。将按照以下顺序给出描述。另外,在以下的各实施方式中,对相同部分标注相同标号并省略重复说明。
[0030]1.第一实施方式
[0031]2.第二实施方式
[0032]3.第三实施方式
[0033]4.存储器装置及电子装置
[0034](1.第一实施方式)
[0035][电阻变化存储器的配置][0036]图1是示出根据本公开的实施方式的电阻变化存储器的配置实例的示图。附图是示出电阻变化存储器100的配置实例的框图。电阻变化存储器100包括数据输入/输出单元191、地址解码单元192、控制单元195、存储器单元阵列150、写入控制单元110、行选择单元193、字线驱动单元194和列选择单元160。此外,电阻变化存储器100还包括写入电压供应单元130、写入驱动单元140和阱电位调整单元120。
[0037]数据输入/输出单元191与电阻变化存储器100外部的电路交换数据。数据输入/输出单元191将从存储器单元阵列150读取的数据输出到外部电路和将稍后描述的要写入存储器单元阵列150中的数据从外部电路输入。从外部电路输入的写入数据被输出至写入电压供应单元130和列选择单元160。
[0038]地址解码单元192根据从外部电路输入的地址生成行地址和列地址。所生成的行地址被输出到行选择单元193。此外,所生成的列地址被输出至写入电压供应单元130、写入控制单元110和列选择单元160。
[0039]控制单元195控制整个电阻变化存储器100。此外,控制单元195基于从外部电路输入的命令来控制写入和读取。
[0040]阱电位调整单元120调整其中形成有稍后描述的写入驱动单元140的元件的半导体基板的阱区域的电位。稍后将描述阱电位调整单元120的配置的细节。
[0041]在存储器单元阵列150中,多个存储器单元(稍后将描述的存储器单元151等)布置成二维矩阵。在此,每个存储器单元存储1位数据。本公开的存储器单元包括电阻变化元件。此外,存储器单元阵列150的行方向上的字线和列方向上的位线和源线布置成XY矩阵。注意,存储器单元连接在每个位线与每个源线之间。字线连接到存储器单元的控制端。存储器单元在字线、位线和源线的交叉点处布置和布线。稍后将描述存储器单元的配置的细节。
[0042]写入控制单元110控制对存储器单元阵列150的数据写入。写入控制单元110通过将写入控制信号输出至稍后描述的写入驱动单元140来控制数据的写入。具体地,写入控制单元110基于从地址解码单元192输出的列地址选择布置存储器单元阵列150的写入目标存储器单元的列。接下来,写入控制单元110输出用于驱动与所选列的存储器单元对应的写入驱动单元140的元件的写入控制信号。如上所述,写入控制单元110可控制写入驱动单元140执行写入处理。
[0043]行选择单元193基于从地址解码单元192输出的行地址选择布置存储器单元阵列150的写入目标存储器单元的行。此外,行选择单元193将控制信号输出至与本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种电阻变化存储器,包括:存储器单元,包括电阻变化元件;写入驱动单元,将写入电压施加至所述存储器单元以执行数据的写入;写入控制单元,将用于控制写入的写入控制信号输出至写入驱动单元;以及阱电位调整单元,在写入时根据写入电压调整其中布置了构成所述写入驱动单元的元件的阱区域的阱电位。2.根据权利要求1所述的电阻变化存储器,进一步包括:写入电压供应单元,供应所述写入电压,其中,所述阱电位调整单元根据所供应的写入电压调整所述阱电位。3.根据权利要求2所述的电阻变化存储器,其中,所述写入电压供应单元在写入时供应所述写入电压。4.根据权利要求1所述的电阻变化存储器,其中,所述写入控制单元在写入时根据所述写入电压输出所述写入控制信号。5.根据权利要求1所述的电阻变化存储器,其中,所述阱电位调整单元通过将从多个阱电位中选择的阱电位施加至阱区域来调整阱电位。6.根据权利要求5所述的电阻变化存储器,还包括:参考电源,所述参考电源将所述多个阱电位供应至所述阱电位调整单元。7.根据权利要求1所述的电阻变化存储器,其中,所述写入驱动单元将从多个所述写入电压中选择的写入电压施加至所述存储器单元,以及所述阱电位调整单元根据所选择的写入电压调整所述阱电位。8.根据权利要求1所述的电阻变化存储器,其中,所...

【专利技术属性】
技术研发人员:高桥治子黑田真实手塚宙之
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:

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