存储系统技术方案

一种能够进行稳定的读出动作的存储系统，具有：第1布线，在第1方向上延伸；第2布线，在与所述第1方向交叉的第2方向上延伸；存储单元，包括电连接在第1布线与第2布线之间的、串联连接的可变电阻元件和开关元件；以及控制电路。可变电阻元件是被切换为第1低电阻状态或第1高电阻状态的元件。开关元件是根据所施加的电压而被切换为比第1低电阻状态的电阻低的第2低电阻状态或比第1高电阻状态的电阻高的第2高电阻状态的两端子元件。控制电路在向第1布线供给了开关元件被切换为第2低电阻状态的第1电压之后，供给开关元件被从第2低电阻状态切换为第2高电阻状态的第2电压，在供给了第2电压之后，检测第2布线的第1对象电压。检测第2布线的第1对象电压。检测第2布线的第1对象电压。

【技术实现步骤摘要】
存储系统
[0001]本申请享受以日本特许申请2021－152198号(申请日：2021年9月17日)为在先申请的优先权。本申请通过参照该在先申请而包含在先申请的全部内容。


[0002]本专利技术的实施方式涉及具备存储装置的存储系统。

技术介绍

[0003]提出了一种存储系统，其具备在半导体基板上集成了电阻变化型的存储元件等的存储装置。

技术实现思路

[0004]本专利技术要解决的技术问题在于提供一种能够进行稳定的读出动作的存储系统。
[0005]实施方式涉及的存储系统具有：第1布线，其在第1方向上延伸；第2布线，其在与所述第1方向交叉的第2方向上延伸；存储单元，其在所述第1布线与所述第2布线之间包括与所述第1布线以及所述第2布线电连接、且串联连接的可变电阻元件和开关元件；以及控制电路。
[0006]所述可变电阻元件是被切换为第1低电阻状态或第1高电阻状态的元件。
[0007]所述开关元件是根据所施加的电压而被切换为第2低电阻状态或第2高电阻状态的两端子的元件，所述第2低电阻状态的电阻比所述第1低电阻状态的电阻低，第2高电阻状态的电阻比所述第1高电阻状态的电阻高。
[0008]所述控制电路在向所述第1布线供给了所述开关元件被切换为所述第2低电阻状态的第1电压之后，供给所述开关元件被从所述第2低电阻状态切换为所述第2高电阻状态的第2电压，在供给了所述第2电压之后，检测所述第2布线的第1对象电压。
附图说明
[0009]图1是表示一个实施方式涉及的存储系统的整体构成的框图。
[0010]图2是示意性地表示一个实施方式涉及的存储单元的构成的立体图。
[0011]图3是示意性地表示一个实施方式涉及的可变电阻元件的构成的剖视图。
[0012]图4是表示一个实施方式涉及的开关元件的电气特性的图。
[0013]图5是表示一个实施方式涉及的存储单元的读出动作时的电气特性的图。
[0014]图6是表示一个实施方式涉及的存储系统所包含的判定电路的功能构成的框图。
[0015]图7A是表示一个实施方式涉及的存储系统的读出动作的详情的示意图。
[0016]图7B是表示一个实施方式涉及的存储系统的读出动作的详情的示意图。
[0017]图7C是表示一个实施方式涉及的存储系统的读出动作的详情的示意图。
[0018]图7D是表示一个实施方式涉及的存储系统的读出动作的详情的示意图。
[0019]图7E是表示一个实施方式涉及的存储系统的读出动作的详情的示意图。
[0020]图8是表示一个实施方式涉及的存储系统的读出动作的模拟结果的图。
[0021]图9A是表示一个实施方式涉及的存储系统的读出动作的详情的示意图。
[0022]图9B是表示一个实施方式涉及的存储系统的读出动作的详情的示意图。
[0023]图9C是表示一个实施方式涉及的存储系统的读出动作的详情的示意图。
[0024]图9D是表示一个实施方式涉及的存储系统的读出动作的详情的示意图。
[0025]图9E是表示一个实施方式涉及的存储系统的读出动作的详情的示意图。
[0026]图10是表示一个实施方式涉及的存储系统的读出动作的模拟结果的图。
[0027]图11是表示一个实施方式涉及的存储单元的读出动作时的电气特性的图。
[0028]图12是表示一个实施方式涉及的存储系统所包含的读出电路的构成的图。
[0029]图13是表示一个实施方式涉及的存储系统的读出动作的示意图。
[0030]图14是表示一个实施方式涉及的存储系统所包含的读出电路的构成的图。
[0031]图15是表示一个实施方式涉及的存储系统的读出动作的示意图。
[0032]标号说明
[0033]1：存储系统；10：存储单元阵列；11：第1端子；12：第2端子；20：字线选择/驱动电路；30：位线选择/驱动电路；40：控制电路；50：判定电路；51：电压保持部；52：电压差取得部；53：比较部；54：决定部；101：可变电阻元件；101a：存储层；101b：参考层；101c：隧道势垒层；102：开关元件；Amp：放大器；BL：位线；CC：恒流电路；Icell：存储单元电流；Ihold：保持电流；Iread：读出电流；MC：存储单元；PRCH1：预充电电路；SW1、SW2、SW3、SW4：开关；Vhold：保持电压；Vread：读出电压；VSS：电压；Vth：阈值电压；Vusel：电压；WL：字线。
具体实施方式
[0034]以下，参照附图对本实施方式涉及的非易失性半导体存储装置具体进行说明。在以下的说明中，对具有大致相同的功能以及构成的要素赋予同一标号，仅在需要的情况下重复进行说明。以下所示的各实施方式例示用于对该实施方式的技术思想进行具体化的装置、方法。实施方式的技术思想不将构成部件的材质、形状、构造、配置等限定为下面描述的那样。实施方式的技术思想也可以是对权利要求书施加了各种变更后得到的技术思想。
[0035]在本专利技术的各实施方式中，将从可变电阻元件101朝向开关元件102的方向称为上或上方。相反地，将从开关元件102朝向可变电阻元件101的方向称为下或下方。这样，为了便于说明，使用上方或下方这一语句来进行说明，例如可变电阻元件101与开关元件102的上下关系也可以配置为与图示相反。在以下的说明中，例如可变电阻元件101上方的开关元件102这一表现不过是如上述的那样对可变电阻元件101与开关元件102的上下关系进行说明，在可变电阻元件101与开关元件102之间也可以配置有其他部件。上方或下方意味着层叠了多个层的构造中的层叠顺序。在表现为字线WL上方的位线BL的情况下，也可以是在俯视下字线WL与位线BL不重叠的位置关系。另一方面，在表现为字线WL的铅直上方的位线BL的情况下，意味着在俯视下字线WL与位线BL重叠的位置关系。
[0036]在本说明书中，对于“α包括A、B或C”、“α包括A、B以及C中的任一个”、“α包括从A、B以及C中选择的一个”这样的表现，只要没有特别地明示，就不排除α包括A～C的多个组合的情况。进一步，这些表现也不排除α包括其他要素的情况。
[0037]在以下的说明中，“电压”是指两端子间的电位差，但有时“电压”也是指以电压VSS
或接地电压为基准的电位。
[0038][1.第1实施方式][0039]使用图1～图8对第1实施方式涉及的存储系统进行说明。第1实施方式涉及的存储系统1例如包括排列有多个存储单元MC的存储单元阵列10和对该存储单元进行控制的控制电路40。
[0040][1－1.存储系统的整体构成][0041]使用图1对第1实施方式涉及的存储系统的整体构成进行说明。图1是表示一个实施方式涉及的存储系统的整体构成的框图。如图1所示，存储系统1包括存储单元阵列10、字线选择/驱动电路20(WL Selector/Driver，WL选择器/本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种存储系统，具有：第1布线，其在第1方向上延伸；第2布线，其在与所述第1方向交叉的第2方向上延伸；存储单元，其包括连接在所述第1布线与所述第2布线之间的可变电阻元件和开关元件；以及控制电路，所述可变电阻元件是被切换为第1低电阻状态或第1高电阻状态的元件，所述开关元件是根据所施加的电压而被切换为第2低电阻状态或第2高电阻状态的两端子的元件，所述第2低电阻状态的电阻比所述第1低电阻状态的电阻低，所述第2高电阻状态的电阻比所述第1高电阻状态的电阻高，所述控制电路，对于所述第1布线，在供给了所述开关元件被切换为所述第2低电阻状态的第1电压之后，供给所述开关元件被从所述第2低电阻状态切换为所述第2高电阻状态的第2电压，在供给了所述第2电压之后，检测所述第2布线的第1对象电压。2.根据权利要求1所述的存储系统，在所述第2布线的电压因经由所述第2低电阻状态的所述开关元件产生从所述第2布线向所述第1布线的电流而发生变化、所述开关元件因所述第1电压与所述第2布线的电压的电位差而被从所述第2低电阻状态切换为所述第2高电阻状态之前，所述控制电路向所述第1布线供给所述第2电压。3.根据权利要求1所述的存储系统，所述控制电路在向所述第1布线供给所述第1电压之前，向所述第1布线供给第3电压，向所述第2布线供给第4电压，所述第3电压与所述第4电压的电位差下处于所述第2高电阻状态的所述开关元件通过所述第1电压与所述第4电压的电位差而被切换为所述第2低电阻状态。4.根据权利要求1所述的存储系统，还具有与...

【专利技术属性】
技术研发人员：片山明，
申请(专利权)人：铠侠股份有限公司，
类型：发明
国别省市：