[发明专利]电阻变化型非易失性存储装置

说明书

技术领域

本发明涉及具有使用所谓的电阻变化型元件构成的存储单元的电阻变化型非易失性存储装置。

背景技术

近年来，具有使用所谓的电阻变化型元件构成的存储单元的电阻变化型非易失性存储装置(下文中有时简称作“非易失性存储装置”。)的研究开发正在发展。所谓电阻变化型元件是指，具有根据电信号而电阻值发生变化的性质、并能够根据该电阻值的变化来存储信息的元件。

此外，对于使用了电阻变化型元件的存储单元，其中之一使用了所谓的交叉点结构。在交叉点结构中，在正交配置的位线和字线的交点位置上，构成由位线和字线夹着的各存储单元。以往，作为这样的交叉点结构的非易失性存储装置，提出了各种形态(专利文献1～6、非专利文献1等)。

专利文献1中，示出了将具有双向性的可变电阻体作为存储单元来使用的非易失性存储装置。其中，为了降低在非选择单元中流过的所谓漏电流，公开了对存储单元的二极管使用例如非线性电阻(varistor)来作为双向非线性元件的情况。此外，还公开了交叉点结构。

专利文献2中，示出了具备具有多层结构的三维交叉点型可变电阻存储单元阵列的非易失性存储装置。

非专利文献1中，公开了将可变电阻膜和单向二极管组合而成的存储单元结构。此外，还公开了多层结构。

专利文献3中，公开了使用由可通过双极性电压进行改写的可变电阻存储器元件和齐纳二极管构成的存储单元的多层存储器结构。

专利文献4中，公开了使用由存储元件和单向控制元件构成的存储单元的多层存储器结构。

专利文献5中，公开了使用如下存储单元的具有三维结构的非易失性存储器，该存储单元具备具有多结晶硅二极管、并能够通过单极性电压进行改写的可变电阻存储器元件(RRAM)。专利文献5中，如图22所示，示出了将同一阵列面内的奇数层、偶数层的字线分别与不同的纵布线(tree trunk)连接的所谓字线结构。这里，某个阵列面的奇数层、偶数层的字线经由驱动器(driver)分别与不同的驱动电路连接。此外，在某个阵列面中选择奇数层的字线的驱动器、选择偶数层的字线的驱动器、以及在与该阵列面邻接的阵列面中选择奇数层的字线的驱动器和选择偶数层的字线的驱动器分别通过不同的控制信号得到控制。另外，专利文献5中，示出了字线的情况，但是能够容易地推测出不仅适用于字线，还可适用于位线。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2006-203098号公报(图2、图5)

专利文献2：日本特开2005-311322号公报(图4)

专利文献3：日本特表2006-514393号公报

专利文献4：日本特开2004-31948号公报

专利文献5：日本特开2007-165873号公报(图5、9)

专利文献6：国际公开第2009/001534号

非专利文献

非专利文献1：I.G.Baek等“Multi-layer Cross-point Binary Oxide Resistive Memory(0xRRAM)for Post-NAND Storage Application”，IEDM2005(IEEE international ELECTRON DEVICES meeting 2005)，769-772，Session 31(Fig.7、Fig.11)，2005年12月5日

发明概要

发明要解决的问题

但是，上述现有的非易失性存储装置，在作为集成电路实现的情况下，其布图面积增大，存在高集成化困难的问题。

例如，在上述专利文献5所示的结构中，选择同一阵列面内的奇数层的字线的驱动器(选择开关)和选择偶数层的字线的驱动器(选择开关)分别通过不同的控制信号得到控制，并且与不同的驱动电路连接。此外，某个阵列面及与其邻接的阵列面的驱动器(选择开关)分别通过不同的控制信号得到控制，并且与不同的驱动电路连接。因此，对于两个阵列面需要4个驱动器(选择开关)，并且，上述4个驱动器(选择开关)分别需要与不同的驱动电路连接，不能使驱动器(选择开关)的一端共通，所以驱动器(选择开关)的布图面积变大，结果，存在非易失性存储装置的高集成化困难的问题。