[发明专利]电阻变化型非易失性存储装置以及电阻变化型非易失性存储装置的访问方法

摘要

一种电阻变化型非易失性存储装置，具有：多层位线（BL）；在多层位线（BL）的层间分别形成的多层字线（WL）；存储单元阵列，具有在多层位线（BL）与多层字线（WL）的交点上分别形成的多个存储单元（MC），由多个基本阵列面构成；与多个基本阵列面分别对应设置的全局位线（GBL）；与多个基本阵列面分别对应设置的第1选择开关元件以及第2选择开关元件的组；在不同的基本阵列面间，连续访问与相同字线连接的存储单元，不改变向字线以及位线施加的电压，以使流过存储单元的电流的朝向相同的方式选择存储单元。

主权项

一种电阻变化型非易失性存储装置，具备具有电阻变化型元件的存储单元，该电阻变化型元件的电阻状态基于电信号而可逆地变化，该电阻变化型非易失性存储装置，具备：基板；多层位线，将在与上述基板的主面平行的面中正交的方向设为X方向及Y方向、将在上述基板的主面上层叠的方向设为Z方向的情况下，通过将在Y方向上排列沿X方向延伸的位线而构成的层在Z方向上层叠而构成该多层位线；多层字线，形成在上述多层位线的各个层间，通过将在X方向上排列沿Y方向延伸的字线而构成的层在Z方向上层叠而构成该多层字线；存储单元阵列，具有在上述多层位线与上述多层字线的各个交点处形成、被该位线与该字线夹持的多个上述存储单元，将在上述多层位线中Y方向的位置相同的多层位线、和与该多个位线交叉的上述字线之间所夹持的多个上述存储单元作为基本阵列面的情况下，由在Y方向上排列配置的多个上述基本阵列面构成该存储单元阵列；全局位线，与多个上述基本阵列面中的每一个基本阵列面对应地设置；第1选择开关元件以及第2选择开关元件的组，与多个上述基本阵列面中的每一个基本阵列面对应地设置；以及控制部，控制对上述多个上述存储单元的访问的顺序，多个上述基本阵列面分别还具有第1通孔群和第2通孔群，该第1通孔群仅将该基本阵列面内的偶数层的位线相互连接，该第2通孔群仅将该基本阵列面内的奇数层的位线相互连接，对于多个上述基本阵列面中的每一个基本阵列面，该基本阵列面内的上述第1通孔群，经由与该基本阵列面对应的、上述第1选择开关元件以及上述第2选择开关元件的组中的一个，与对应于该基本阵列面的上述全局位线连接，该基本阵列面内的上述第2通孔群，经由与该基本阵列面对应的、上述第1选择开关元件以及上述第2选择开关元件的组中的另一个，与对应于该基本阵列面的上述全局位线连接，在将多个上述基本阵列面中的一个作为第1基本阵列面，将与该第1基本阵列面在Y方向上邻接的、上述多个基本阵列面中的另一个作为第2基本阵列面的情况下，上述第1基本阵列面内的上述第1通孔群与上述第2基本阵列面内的上述第2通孔群在Y方向上相互邻接，并且，上述第1基本阵列面内的上述第2通孔群与上述第2基本阵列面内的上述第1通孔群在Y方向上相互邻接，上述第1基本阵列面内的上述第1通孔群，经由与该第1基本阵列面对应的上述第1选择开关元件，和与该第1基本阵列面对应的上述全局位线连接，并且，上述第1基本阵列面内的上述第2通孔群，经由与该第1基本阵列面对应的上述第2选择开关元件，和与该第1基本阵列面对应的上述全局位线连接，上述第2基本阵列面内的上述第2通孔群，经由与该第2基本阵列面对应的上述第1选择开关元件，和与该第2基本阵列面对应的上述全局位线连接，并且，上述第2基本阵列面内的上述第1通孔群，经由与该第2基本阵列面对应的上述第2选择开关元件，和与该第2基本阵列面对应的上述全局位线连接，在与多个上述基本阵列面对应的多个上述第1选择开关元件以及多个上述第2选择开关元件的各个组中，多个上述第1选择开关元件的电连接及非电连接通过共通的第1位线选择信号来控制，多个上述第2选择开关元件的电连接及非电连接通过共通的第2位线选择信号来控制，上述多个上述存储单元配置为，当电流从Z方向的一方向另一方流过该存储单元时该存储单元向第1电阻状态变化，当电流从Z方向的另一方向一方流过该存储单元时该存储单元向与上述第1电阻状态不同的第2电阻状态变化，上述控制部，对上述第1基本阵列面内的、与第1字线以及第1位线连接的第1存储单元进行第1访问，在上述第1访问之后，选择与上述第1基本阵列面不同的基本阵列面内的、与上述第1字线以及第2位线连接的第2存储单元进行第2访问，在进行上述第2访问时向上述第1字线施加的电压，与在进行上述第1访问时向上述第1字线施加的电压相同，在进行上述第2访问时向上述第2位线施加的电压，与在进行上述第1访问时向上述第1位线施加的电压相同，以使通过上述第1访问而流过上述第1存储单元的电流的Z方向的朝向与通过上述第2访问而流过上述第2存储单元的电流的Z方向的朝向相同的方式，选择上述第2存储单元。