JP6202576B2 - 不揮発性記憶装置およびその制御方法 - Google Patents
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Description
不揮発性の抵抗記憶素子を少なくとも1つ備えるメモリと、
前記抵抗記憶素子に高抵抗状態(HRS)または低抵抗状態(LRS)を書き込む制御部とを備え、
前記制御部は、前記高抵抗状態の書き込み後の検証動作時に前記抵抗記憶素子に印加するバイアスの方向と、前記低抵抗状態の書き込み後の検証動作時に前記抵抗記憶素子に印加するバイアスの方向とを逆方向とすることを特徴とする。
不揮発性の抵抗記憶素子を少なくとも1つ備えるメモリを備える不揮発性記憶装置の制御方法であって、
前記抵抗記憶素子に高抵抗状態(HRS)または低抵抗状態(LRS)を書き込む書き込みステップと、
前記書き込みステップの後に、前記高抵抗状態または前記低抵抗状態が正常に書き込まれているか否かを検証する検証ステップとを含み、
前記検証ステップは、前記高抵抗状態の書き込み後の検証動作時に前記抵抗記憶素子に印加するバイアスの方向と、前記低抵抗状態の書き込み後の検証動作時に前記抵抗記憶素子に印加するバイアスの方向とを逆方向とすることを特徴とする。
図2は、本発明の一実施形態に係る書き込み時および検証時におけるバイアスを示す図である。図2(a)は、リセット時におけるバイアス電圧を示す。制御部104は、リセットパルスを印加して抵抗記憶素子にHRSを書き込む際は、ソースラインを2.0V、ビットラインを0Vとする電圧パルスを印加する。また、制御部104は、リセット時の検証において、抵抗記憶素子に逆バイアスを印加する。例えば、図2(a)に示すように、制御部104は、ソースラインに2.0V、ビットラインに1.5Vを印加する。このようにHRSが書き込まれている抵抗記憶素子に逆バイアスを印加した場合は、0.1Vよりも高い電圧を印加しても、図14に示すようにディスターブは発生しない。制御部104は、0.5Vと従来の0.1Vよりも高い電圧で検証を実行することにより、従来よりも検証速度を向上させることができ、その結果、書き込み速度を向上させることができる。
続いて、制御部104がメモリ102からデータを読み出す動作について説明する。制御部104がメモリ102からデータを読み出す際は、抵抗記憶素子にHRSが書き込まれているかLRSが書き込まれているかは不明である。したがって、データ書き込みの際の検証時のように、抵抗記憶素子にHRSが書き込まれているかLRSが書き込まれているかに応じて適切なバイアス方向を選択することはできない。
102 メモリ
104 制御部
106 第1検出アンプ
108 第2検出アンプ
Claims (6)
- 不揮発性の抵抗記憶素子を少なくとも1つ備えるメモリと、
前記抵抗記憶素子に高抵抗状態または低抵抗状態を書き込む制御部とを備え、
前記制御部は、
前記高抵抗状態の書き込み後の検証動作時に前記抵抗記憶素子に印加するバイアスの方向と、前記低抵抗状態の書き込み後の検証動作時に前記抵抗記憶素子に印加するバイアスの方向とを逆方向とし、
前記メモリからデータを読み出す際に、前記抵抗記憶素子に逆バイアスを印加し、
前記メモリからデータを読み出す際に、前記低抵抗状態が書き込まれている抵抗記憶素子にディスターブが発生していると判定した場合は、当該抵抗記憶素子への低抵抗状態の書き込みを行い、
ディスターブが発生していると判定して、前記抵抗記憶素子に前記低抵抗状態を書き込む際は、前記メモリからデータを読み出す際と同一の電圧を前記抵抗記憶素子のソースに印加することを特徴とする不揮発性記憶装置。 - 請求項1に記載の不揮発性記憶装置において、前記制御部は、前記高抵抗状態の書き込み後の検証動作時には前記抵抗記憶素子に逆バイアスを印加し、前記低抵抗状態の書き込み後の検証動作時には前記抵抗記憶素子に順バイアスを印加することを特徴とする不揮発性記憶装置。
- 請求項1に記載の不揮発性記憶装置において、前記制御部は、前記高抵抗状態の書き込み時とその後の検証動作時とにおいて前記抵抗記憶素子のソースに同一の電圧を印加し、前記低抵抗状態の書き込み時とその後の検証動作時とにおいて前記抵抗記憶素子のソースに同一の電圧を印加することを特徴とする不揮発性記憶装置。
- 請求項2に記載の不揮発性記憶装置において、前記制御部は、前記高抵抗状態の書き込み時とその後の検証動作時とにおいて前記抵抗記憶素子のソースに同一の電圧を印加し、前記低抵抗状態の書き込み時とその後の検証動作時とにおいて前記抵抗記憶素子のソースに同一の電圧を印加することを特徴とする不揮発性記憶装置。
- 請求項1に記載の不揮発性記憶装置において、前記制御部は、前記低抵抗状態が書き込まれている抵抗記憶素子の抵抗が、通常の低抵抗状態の抵抗値より所定の割合以上大きいか否かに基づいてディスターブが発生しているか否かを判定することを特徴とする不揮発性記憶装置。
- 不揮発性の抵抗記憶素子を少なくとも1つ備えるメモリを備える不揮発性記憶装置の制御方法であって、
前記抵抗記憶素子に高抵抗状態または低抵抗状態を書き込む書き込みステップと、
前記書き込みステップの後に、前記高抵抗状態または前記低抵抗状態が正常に書き込まれているか否かを検証する検証ステップと、
前記メモリからデータを読み出す際に、前記抵抗記憶素子に逆バイアスを印加する逆バイアス印加ステップと、
前記メモリからデータを読み出す際に、前記低抵抗状態が書き込まれている抵抗記憶素子にディスターブが発生していると判定した場合は、当該抵抗記憶素子への低抵抗状態の書き込みを行う低抵抗状態書き込みステップと、
ディスターブが発生していると判定して、前記抵抗記憶素子に前記低抵抗状態を書き込む際は、前記メモリからデータを読み出す際と同一の電圧を前記抵抗記憶素子のソースに印加する印加ステップとを含み、
前記検証ステップは、前記高抵抗状態の書き込み後の検証動作時に前記抵抗記憶素子に印加するバイアスの方向と、前記低抵抗状態の書き込み後の検証動作時に前記抵抗記憶素子に印加するバイアスの方向とを逆方向とすることを特徴とする不揮発性記憶装置の制御方法。
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