[发明专利]半导体存储装置

权利要求书

1. 一种半导体存储装置，具有：

存储单元阵列，分别将多个存储单元在行方向以及列方向上配置为矩阵状而成，所述存储单元具有存储元件和单元晶体管，该存储元件具有两个输入输出端子并且根据该两端子间的电特性的不同而存储信息，对该两端子间施加改写电压，从而进行所存储的信息的改写，该单元晶体管具有两个输入输出端子和一个控制端子，将所述存储元件的所述输入输出端子的一端与所述单元晶体管的所述输入输出端子的一端连接；

字线，分别将在同一行上排列的所述存储单元的所述单元晶体管的所述控制端子彼此连接并且在行方向上延伸；

第一位线，分别将在同一列上排列的所述存储单元的所述单元晶体管的所述输入输出端子的不与所述存储元件连接的另一端彼此连接并且在列方向上延伸；

第二位线，将所述存储单元的所述存储元件的所述输入输出端子的不与所述单元晶体管连接的另一端彼此连接并且在列方向上延伸；

字线电压施加电路，向与作为改写对象而被选择的所述存储单元连接的字线施加电压；

第一电压施加电路，向与所述被选择的存储单元连接的所述第一位线施加所述改写电压；以及

第二电压施加电路，在施加所述改写电压之前，预先向与所述被选择的存储单元连接的所述第一位线和所述第二位线这二者施加相同的预充电电压，并且，在向与所述被选择的存储单元连接的所述第一位线施加所述改写电压的期间，向与所述被选择的存储单元连接的所述第二位线施加所述预充电电压，

所述单元晶体管是如下的纵型的场效应晶体管：将所述输入输出端子的一端、沟道区域以及所述输入输出端子的另一端在与行方向以及列方向垂直的第三方向上排列，

在所述各存储单元中，所述存储元件和所述单元晶体管在所述第三方向上排列，

所述字线、所述第一位线以及所述第二位线分别在所述第三方向上分离地形成。

2. 如权利要求1所述的半导体存储装置，其特征在于，

所述第一位线包括扩散层而形成。

3. 如权利要求1所述的半导体存储装置，其特征在于，

所述单元晶体管是如下的环绕栅极型的晶体管，具有：

源极区域、漏极区域、管状的所述沟道区域；

管状的栅极绝缘膜，覆盖所述沟道区域的外周侧壁面；以及

栅极电极，覆盖所述栅极绝缘膜的外周侧壁面，

在所述沟道区域的底面以及上表面，所述源极区域以及所述漏极区域分别与所述沟道区域连接。

4. 如权利要求1所述的半导体存储装置，其特征在于，

所述单元晶体管在其底面与所述第一位线连接并且在其上表面与所述存储元件的所述输入输出端子的一端连接，

所述存储元件的所述输入输出端子的另一端与所述第二位线连接。

5. 如权利要求1所述的半导体存储装置，其特征在于，

所述第二电压施加电路具有被施加所述预充电电压的预充电电源线，

所述预充电电源线与各个所述第二位线直接连接，经由按每个所述第一位线所设置的第一晶体管与各个所述第一位线连接。

6. 如权利要求1所述的半导体存储装置，其特征在于，

所述第一电压施加电路具有被施加所述改写电压的改写电源线，

所述改写电源线经由按每个所述第一位线所设置的第二晶体管与各个所述第一位线连接。

7. 如权利要求1所述的半导体存储装置，其特征在于，

所述第一电压施加电路具有分别被施加了施加电压与所述预充电电压不同的所述改写电压的第一改写电源线以及第二改写电源线，

所述第一改写电源线经由按每个所述第一位线所设置的第三晶体管与各个所述第一位线连接，

所述第二改写电源线经由按每个所述第一位线所设置的第四晶体管与各个所述第一位线连接。

8. 如权利要求1～7的任意一项所述的半导体存储装置，其特征在于，

所述存储元件是如下的可变电阻元件：由所述存储元件的所述两个输入输出端子间的电阻特性表示的电阻状态根据所述改写电压的施加而变化。