[发明专利]非易失性半导体存储装置及其读出方法

权利要求书

1.一种非易失性半导体存储装置，具有：

多个字线，在第1平面内以相互平行的方式形成；

多个位线，在与所述第1平面平行的第2平面内以相互平行且与所述多个字线立体交差的方式形成；

第1交叉点单元阵列，由针对所述多个字线与所述多个位线的各个立体交差点设置的第1种类的单元的集合体构成；

1条以上的虚拟位线，在所述第2平面内以相互平行且与所述多个字线立体交差的方式形成；

第2交叉点单元阵列，针对所述多个字线与所述虚拟位线的各个立体交差点设置所述第1种类的单元和第2种类的单元中的任意一方，由针对任意的所述虚拟位线分别至少具有一个以上的第1种类的单元和第2种类的单元的集合体构成；

字线选择电路，从所述多个字线中选择1条字线作为选择字线；

位线选择电路，从所述多个位线中选择1条位线作为选择位线；

虚拟位线选择电路，从所述1条以上的虚拟位线中选择至少1条虚拟位线作为选择虚拟位线；

读出电路，经由所述选择字线和所述选择位线对所述第1交叉点单元阵列中的对应的第1种类的单元即选择单元施加规定电压，利用在所述选择位线中流过的电流判别所述选择单元的电阻状态；以及

电流源，在所述读出电路的读出动作的期间内，通过所述选择虚拟位线对所述第2交叉点单元阵列供给电流，

所述第1种类的单元构成为包括电阻变化元件，该电阻变化元件进行根据在对应的字线和对应的位线之间施加的电信号以可逆的方式在2个以上的电阻状态下变化的存储动作，

所述第2种类的单元构成为包括偏移检测单元，该偏移检测单元与在对应的字线和对应的虚拟位线之间施加的电信号无关，具有比所述电阻变化元件进行所述存储动作时的高电阻状态下的所述电阻变化元件的电阻值高的电阻值，

所述虚拟位线选择电路在所述读出电路的读出动作的期间内，选择在与所述选择字线之间的立体交差点配置有所述第2种类的单元的虚拟位线，作为所述选择虚拟位线。

2.一种非易失性半导体存储装置，具有：

多个字线，在第1平面内以相互平行的方式形成；

多个位线，在与所述第1平面平行的第2平面内以相互平行且与所述多个字线立体交差的方式形成；

第1交叉点单元阵列，由针对所述多个字线与所述多个位线的各个立体交差点设置的第1种类的单元的集合体构成；

1条以上的虚拟位线，在所述第2平面内以相互平行且与所述多个字线立体交差的方式形成；

第2交叉点单元阵列，针对所述多个字线与所述虚拟位线的各个立体交差点设置所述第1种类的单元和第2种类的单元中的任意一方，由针对任意的所述虚拟位线分别至少具有一个以上的第1种类的单元和第2种类的单元的集合体构成；

字线选择电路，从所述多个字线中选择1条字线作为选择字线；

位线选择电路，从所述多个位线中选择1条位线作为选择位线；

虚拟位线选择电路，从所述1条以上的虚拟位线中选择至少1条虚拟位线作为选择虚拟位线；

读出电路，经由所述选择字线和所述选择位线对所述第1交叉点单元阵列中的对应的第1种类的单元即选择单元施加规定电压，利用在所述选择位线中流过的电流判别所述选择单元的电阻状态；以及

电流检测电路，在所述读出电路的读出动作的期间内，检测通过所述选择虚拟位线而在所述第2交叉点单元阵列中流过的电流，

所述第1种类的单元构成为包括电阻变化元件，该电阻变化元件进行根据在对应的字线和对应的位线之间施加的电信号以可逆的方式在2个以上的电阻状态下变化的存储动作，

所述第2种类的单元构成为包括偏移检测单元，该偏移检测单元与在对应的字线和对应的虚拟位线之间施加的电信号无关，具有比所述电阻变化元件进行所述存储动作时的高电阻状态下的所述电阻变化元件的电阻值高的电阻值，

所述虚拟位线选择电路在所述读出电路的读出动作的期间内，选择在与所述选择字线之间的立体交差点配置有所述第2种类的单元的虚拟位线，作为所述选择虚拟位线，

所述读出电路根据与在所述选择位线中流过的电流对应的值和基于由所述电流检测电路检测到的在所述第2交叉点单元阵列中流过的电流的值，判别所述选择单元的电阻状态。