相關申請

本申請享有以美國臨時專利申請62/304,608號(申請日：2016年3月7日)及美國專利申請15/262,575號(申請日：2016年9月12日)為基礎申請的優(yōu)先權(quán)。本申請通過參照這些基礎申請而包含基礎申請的全部內(nèi)容。

實施方式涉及一種電阻變化型存儲裝置及其驅(qū)動方法。

背景技術：

近年來，在平面型非易失性存儲裝置中，存儲單元的微細化逐漸地達到極限。因此，作為新一代存儲裝置，較多地提出立體排列存儲單元的裝置。其中，尤其認為交替積層包含多條字線的字線配線層與包含多條位線的位線配線層、且在各字線與各位線之間連接電阻變化部件的交叉點型存儲裝置有利于高集成化。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的實施方式提供一種動作高速且可靠性高的電阻變化型存儲裝置及其驅(qū)動方法。

實施方式的電阻變化型存儲裝置具備：第1配線層、第2配線層、電阻變化部件及控制電路。所述第1配線層具有在第1方向延伸且沿著相對于所述第1方向交叉的第2方向排列的多條第1配線。所述第2配線層具有在所述第2方向延伸且沿著所述第1方向排列的多條第2配線。所述第2配線層相對于所述第1配線層，配置在相對于所述第1方向及所述第2方向兩者正交的第3方向。所述電阻變化部件連接于各所述第1配線與各所述第2配線之間。所述控制電路在將所述電阻變化部件的電阻狀態(tài)從第1狀態(tài)切換為第2狀態(tài)時，向1條所述第1配線與所述多條第2配線之間施加第1時間的第1電壓，且在施加所述第1電壓后，與所述1條第1配線連接的多個所述電阻變化部件中的1個以上的所述電阻變化部件的電阻狀態(tài)為第1狀態(tài)時，向所述1條第1配線與所述多條第2配線之間施加第2時間的第2電壓，所述第2時間比所述第1時間長，所述第2電壓為與所述第1電壓相同極性且低于所述第1電壓。

實施方式的電阻變化型存儲裝置具備：第1配線層、第2配線層、電阻變化部件及控制電路。所述第1配線層具有在第1方向延伸且沿著相對于所述第1方向交叉的第2方向排列的多條第1配線。所述第2配線層具有在所述第2方向延伸且沿著所述第1方向排列的多條第2配線。所述第2配線層相對于所述第1配線層，配置在相對于所述第1方向及所述第2方向兩者正交的第3方向。所述電阻變化部件連接于各所述第1配線與各所述第2配線之間。所述電阻變化部件具有金屬層、及配置在所述第1配線與所述金屬層之間且電阻率高于所述金屬層的電阻率的電阻變化層。所述控制電路在將所述電阻變化部件從低電阻狀態(tài)切換為高電阻狀態(tài)時，向所述電阻變化部件，施加第1時間的所述第1配線的電位高于所述第2配線的電位的第1電壓，且在施加所述第1電壓后，所述電阻變化部件的電阻狀態(tài)為低電阻狀態(tài)時，向所述電阻變化部件施加第2時間的第2電壓，所述第2時間比所述第1時間長，所述第2電壓為與所述第1電壓相同極性且低于所述第1電壓。

實施方式的電阻變化型存儲裝置的驅(qū)動方法是將電阻變化部件的電阻狀態(tài)從第1狀態(tài)切換為第2狀態(tài)。所述電阻變化型存儲裝置包括第1配線層、第2配線層及所述電阻變化部件。所述第1配線層包括在第1方向延伸且沿著相對于所述第1方向交叉的第2方向排列的多條第1配線。所述第2配線層包括在所述第2方向延伸且沿著所述第1方向排列的多條第2配線。所述第2配線層相對于所述第1配線層，配置在相對于所述第1方向及所述第2方向兩者正交的第3方向。所述電阻變化部件連接于各所述第1配線與各所述第2配線之間。所述切換是向1條所述第1配線與所述多條第2配線之間施加第1時間的第1電壓。所述切換是在施加所述第1電壓后，與所述1條第1配線連接的多個所述電阻變化部件中的1個以上的電阻變化部件的電阻狀態(tài)為第1狀態(tài)時，向所述1條第1配線與所述多條第2配線之間，施加第2時間的第2電壓，所述第2時間比所述第1時間長，所述第2電壓為與所述第1電壓相同極性且低于所述第1電壓。

附圖說明

圖1是表示第1實施方式的電阻變化型存儲裝置的立體圖。

圖2是表示第1實施方式的電阻變化型存儲裝置的剖視圖。

圖3a～圖3c是表示第1實施方式的電阻變化型存儲裝置的各狀態(tài)的示意性剖視圖。

圖4是表示在第1實施方式的電阻變化型存儲裝置中刪除動作前的各存儲單元的狀態(tài)的圖。

圖5是表示第1實施方式的電阻變化型存儲裝置的刪除動作的流程圖。

圖6是橫軸取時間、縱軸取各部的電位而表示第1實施方式的電阻變化型存儲裝置的刪除動作的波形圖。

圖7～圖9是表示在第1實施方式的電阻變化型存儲裝置的刪除動作中施加給各配線的電位與各存儲單元的狀態(tài)的圖。

圖10a是橫軸取刪除電壓、縱軸取施加時間而表示將一半的存儲單元復位的刪除電壓與施加時間的關系的曲線圖。

圖10b是橫軸取刪除電壓、縱軸取存儲單元的破壞率而表示刪除電壓與破壞率的關系的曲線圖。

圖11是表示橫軸取時間、縱軸取各部的電位而表示第2實施方式的電阻變化型存儲裝置的刪除動作的波形圖。

圖12是表示在第2實施方式的電阻變化型存儲裝置的刪除動作中施加給各配線的電位的圖。

具體實施方式

(第1實施方式)

首先，對第1實施方式進行說明。

圖1是表示本實施方式的電阻變化型存儲裝置的立體圖。

圖2是表示本實施方式的電阻變化型存儲裝置的剖視圖。

本實施方式的電阻變化型存儲裝置為非易失性存儲裝置，為cbram(conductivebridgingrandomaccessmemory：導電橋接隨機存取存儲器)。

如圖1所示，在本實施方式的電阻變化型存儲裝置1(以下，也簡稱為“裝置1”)中，利用形成于硅襯底11上的晶體管及以此為電路而連接的配線層，形成驅(qū)動存儲單元部13的控制電路40，并在其上設置存儲單元部13。晶體管的柵極構(gòu)造及配線層設置在層間絕緣膜12內(nèi)。

在存儲單元部13中，多層字線配線層14與多層位線配線層15沿著相對于硅襯底11的上表面垂直的方向(以下，稱為“上下方向”)交替積層。在各字線配線層14中，設有多條字線wl。多條字線wl在相對于硅襯底11的上表面平行的一方向(以下，稱為“字線方向”)延伸，并沿著相對于硅襯底11的上表面平行的方向且相對于字線方向交叉、例如正交的方向(以下，稱為“位線方向”)排列。在各位線配線層15中，設有在位線方向延伸且沿著字線方向排列的多條位線bl。字線wl彼此、位線bl彼此、字線wl與位線bl相互不連接。此外，為了將各字線wl及各位線bl在其端部與下層配線層連接而形成有接點(未圖示)。利用設置在下層的控制電路40，進行要施加給各位線bl及各字線wl的電壓的控制或在配線中流動的電流量的傳感等動作。

而且，在各字線wl與各位線bl的最近接點，設有在上下方向延伸的支柱16。支柱16為具備兩種電阻狀態(tài)的電阻變化部件，其形狀例如為圓柱狀、四角柱狀或圓角的大致四角柱狀。支柱16連接于字線wl與位線bl之間，由1根支柱16構(gòu)成1個存儲單元。即，裝置1是將存儲單元配置在字線wl與位線bl的每一個最近接點的交叉點型裝置。字線wl、位線bl及支柱16的相互之間由嵌入膜17(參照圖2)嵌入。

以下，對支柱16的構(gòu)成進行說明。

如圖2所示，支柱16有支柱16a及支柱16b，該支柱16a是在下方即硅襯底11(參照圖1)側(cè)配置有字線wl，在上方配置有位線bl，該支柱16b是在下方配置有位線bl，在上方配置有字線wl。

在支柱16a中，從下方即字線wl側(cè)朝向上方即位線bl側(cè)，設有電流限制層20、電極層21、電阻變化層22、離子化金屬層23，并在其上，設有在嵌入膜的平坦化工藝時成為終止層的終止金屬層24。在下層字線wl與電流限制層20之間、電流限制層20與電極層21之間、離子化金屬層23與終止金屬層24之間，以改善密接性以及抑制金屬元素擴散為目的，而設有包含鈦、氮化鈦、鉭、氮化鉭等的勢壘金屬層25。此外，也可不設置勢壘金屬層25。另外，下層字線wl上表面的由支柱16a覆蓋的區(qū)域位于比其以外的區(qū)域更上方。其原因在于，在加工支柱16a時，挖進字線wl上層部的未被支柱16a覆蓋的部分。以覆蓋支柱16a的側(cè)面及下層字線wl的上表面的方式，設有襯膜26。以嵌入膜17填充支柱16a間。

在支柱16b中，從下方即位線bl側(cè)朝向上方即字線wl側(cè)，設有電流限制層20、離子化金屬層23、電阻變化層22、電極層21，并在其上，設有在嵌入膜的平坦化工藝時成為終止層的終止金屬層24。在下層位線bl與電流限制層20之間、電流限制層20與離子化金屬層23之間、電極層21與終止金屬層24之間，設有勢壘金屬層25。此外，也可不設置勢壘金屬層25。另外，因加工支柱16b，而使下層位線bl上表面的由支柱16b覆蓋的區(qū)域位于比其以外的區(qū)域更上方。以覆蓋支柱16b的側(cè)面及下層位線bl的上表面的方式，設有襯膜26。以嵌入膜17填充支柱16b間。

因此，關于屬于同一支柱16的電阻變化層22及離子化金屬層23，電阻變化層22始終配置在字線wl側(cè)，離子化金屬層23始終配置在位線bl側(cè)。換句話說，電阻變化層22配置在字線wl與離子化金屬層23之間，離子化金屬層23配置在位線bl與電阻變化層22之間。

離子化金屬層23是包含容易離子化的金屬的單體金屬層、與1種以上的異種金屬的合金層或者包含氧化物或氮化物等化合物的化合物層，例如，由銀(ag)、銅(cu)或鎳(ni)等形成。電阻變化層22是離子化金屬層23所包含的金屬的離子、例如銀離子(ag⁺等)能夠可逆地通過的膜，例如由氧化硅(sio2)、氮化硅(si3n4)、氧化鋁(al2o3)或氧化鉿(hfo2)等金屬化合物形成。金屬離子未進入的電阻變化層22的電阻率高于離子化金屬層23的電阻率。

如下所述，電阻變化層22能夠取得低電阻狀態(tài)與高電阻狀態(tài)的兩種狀態(tài)。通過控制電路寫入、刪除及讀出該兩種狀態(tài)的電阻的差，由此，使其作為存儲裝置驅(qū)動。電極層21作為防止電阻變化層22從高電阻狀態(tài)轉(zhuǎn)換為低電阻狀態(tài)時過度的電流流動的層發(fā)揮作用，并由非晶硅、多晶硅等形成。電流限制層20與電極層21同樣，是為了抑制在使元件低電阻化時電流向元件及控制電路內(nèi)過度流動引起短路不良而形成，例如由鈦(ti)或鉭(ta)的氧化物或氮化物、或者這些金屬與硅(si)的混合物等形成。電流限制層20可形成于包括離子化金屬層23、電阻變化層22、電極層21的元件的上部、或下部的任一個，例如如圖2所示，在形成相反構(gòu)造時未必形成于上下對稱的位置。另外，由于電極層21與電流限制層20為具有相同功能的層，因此可根據(jù)元件的特性，而省略任一個。襯膜26是為了保護形成元件的各金屬層免受嵌入膜形成時的氧化環(huán)境影響而形成，由氮化硅等形成。嵌入膜17由氧化硅膜等形成。字線wl及位線bl由鎢等金屬材料形成。

接著，對本實施方式的電阻變化型存儲裝置的驅(qū)動方法進行說明。

圖3a～圖3c是表示本實施方式的電阻變化型存儲裝置的各狀態(tài)的示意性剖視圖。

如圖3a及圖3b所示，構(gòu)成存儲單元的各支柱16可取得低電阻狀態(tài)與高電阻狀態(tài)的兩種電阻狀態(tài)。如圖3a所示，在低電阻狀態(tài)下，在包含例如氧化硅的電阻變化層22內(nèi)，包含例如銀的長絲f以貫通電阻變化層22的方式形成，且該長絲f成為電流路徑。如圖3b所示，在高電阻狀態(tài)下，在電阻變化層22內(nèi)，長絲f被斷離或消失，不構(gòu)成電流路徑。

將從高電阻狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榈碗娮锠顟B(tài)的動作稱為設置。在設置中，對圖3b所示的高電阻狀態(tài)的支柱16，施加將位線bl設為正極且將字線wl設為負極的設置電壓。此外，“正極”及“負極”為相對性關系，可兩者均為正電位，也可其中任一個為接地電位。由此，離子化金屬層23所包含的銀原子(ag)離子化而成為銀離子(ag⁺)，并在電阻變化層22內(nèi)朝向負極即字線wl移動。然后，在電阻變化層22內(nèi)，從離子化金屬層23移動而來的銀離子與從字線wl供給的電子鍵結(jié)而析出。由此，如圖3a所示，在電阻變化層22內(nèi)形成長絲f，成為低電阻狀態(tài)。

另一方面，將從低電阻狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)楦唠娮锠顟B(tài)的動作稱為復位。在復位中，對圖3a所示的低電阻狀態(tài)的支柱16，施加將位線bl設為負極且將字線wl設為正極的復位電壓。由此，構(gòu)成長絲f的銀原子離子化而成為銀離子(ag⁺)，并朝向負極即位線bl移動。然后，在離子化金屬層23內(nèi)，從電阻變化層22移動而來的銀離子與從位線bl供給的電子鍵結(jié)而析出。由此，如圖3b所示，長絲f的至少一部分消失，電流路徑中斷，成為高電阻狀態(tài)。

此外，在復位時，在長絲f剛中斷時向電阻變化層22施加高電壓。因此，如果使復位電壓過高，那么如圖3c所示，有電阻變化層22被絕緣破壞的情況。這個變化不可逆，且會導致存儲單元mc本身被破壞。

在本實施方式中，例如，將由低電阻狀態(tài)的支柱16構(gòu)成的存儲單元的值設為“1”，將由高電阻狀態(tài)的支柱16構(gòu)成的存儲單元的值設為“0”。而且，將對所有存儲單元的值為“0”的區(qū)塊選擇性寫入值“1”的動作稱為寫入動作，將檢測屬于該區(qū)塊的各存儲單元的值為“0”還是“1”的動作稱為讀出動作，將屬于區(qū)塊的所有存儲單元的值設為“0”的動作稱為刪除動作。在刪除動作中，將刪除動作前的值為“0”的存儲單元的值仍設為“0”，關于刪除動作前的值為“1”的存儲單元，使其復位，并將值設為“0”。

接著，對刪除動作詳細地進行說明。

首先，對刪除動作前的狀態(tài)進行說明。

圖4是表示在本實施方式的電阻變化型存儲裝置中刪除動作前的各存儲單元的狀態(tài)的圖。

如圖4所示，在配置在1層字線配線層14與1層位線配線層15之間的包括多個存儲單元mc的存儲單元陣列mca中，將包括與1條字線wl連接的多個存儲單元的群稱為“1頁”。在本實施方式中，對與1條字線wl連接的多個存儲單元，統(tǒng)一實施刪除動作。即，在每一頁進行刪除動作。

在本說明書中，將屬于字線配線層14的字線wl中的成為刪除對象的1條字線wl稱為“選擇字線wls”，將除此以外的字線wl稱為“非選擇字線wln”。將與選擇字線wls連接的存儲單元mc稱為“屬于選擇頁的存儲單元”。

在刪除動作前，值為“1”的存儲單元mc與值為“0”的存儲單元mc混合存在。在圖4中，在屬于選擇頁的存儲單元之中，黑色圓圈(●)表示值為“1”的存儲單元mc，白色圓圈(○)表示值為“0”的存儲單元mc。此外，關于與非選擇字線wln連接的存儲單元mc，不表示值。

從該狀態(tài)，開始刪除動作。

圖5是表示本實施方式的電阻變化型存儲裝置的刪除動作的流程圖。

圖6是橫軸取時間且縱軸取各部的電位而表示本實施方式的電阻變化型存儲裝置的刪除動作的波形圖。

圖7～圖9是表示在本實施方式的電阻變化型存儲裝置的刪除動作中施加給各配線的電位與各存儲單元的狀態(tài)的圖。

在圖7～圖9中，以黑色矩形(■)表示被施加有電壓且值為“1”的存儲單元mc，以白色矩形(□)表示被施加有電壓且值為“0”的存儲單元mc，以白色圓圈(○)表示未施加電壓的存儲單元mc。

首先，如圖5的步驟s1、圖6及圖7所示，在將所有的位線bl設為基準電位、例如0v(零伏)的狀態(tài)下，將選擇字線wls設為高于0v的第1刪除電位verase1，將非選擇字線wln設為0v。由此，向?qū)儆谶x擇頁的存儲單元mc同時施加第1刪除電壓verase1，且不向除此以外的存儲單元mc施加電壓。將第1刪除電壓verase1的施加時間設為t1。

其結(jié)果，在施加第1刪除電壓verase1前值為“1”的存儲單元mc之中，一部分存儲單元mc完成復位，值變?yōu)椤?”。但是，由于存儲單元mc的復位特性存在偏差，因此也存在復位未結(jié)束而值仍為“1”的存儲單元mc。另外，在施加第1刪除電壓verase1前值為“0”的存儲單元mc在施加第1刪除電壓verase1后的值仍為“0”。

其次，如圖5的步驟s2、圖6及圖8所示，進行校驗，檢測屬于選擇頁的存儲單元的值。在本實施方式中，以頁單位進行檢測。

具體來說，在將所有的位線bl設為高于0v的讀出電位vread的狀態(tài)下，將選擇字線wls設為例如0v，將非選擇字線wln設為讀出電位vread。由此，向?qū)儆谶x擇頁的存儲單元mc同時施加讀出電壓vread，且不向除此以外的存儲單元mc施加電壓。讀出電壓vread的極性與第1刪除電壓verase1的極性相反，與為了設置存儲單元mc而施加的設置電壓的極性相同。讀出電壓vread的大小例如在低于設置電壓且高于設置電壓的一半電壓的范圍內(nèi)決定。

其結(jié)果，在選擇字線wls、與經(jīng)由支柱16與選擇字線wls連接的多條位線bl之間同時流動電流。通過評估該電流的大小來檢測支柱16的電阻狀態(tài)。在各支柱16流動的電流因存儲單元mc的值而不同，在值為“1”的存儲單元mc，流動與值為“0”的存儲單元mc相比更大的電流。在選擇字線wls，在屬于選擇頁的所有存儲單元mc流動的電流合流，因此成為評估對象的是電流的合計值。因此，雖無法檢測各個存儲單元mc的值，但能夠檢測屬于選擇頁的存儲單元mc中存在幾個值為“1”的存儲單元。

如圖5的步驟s3所示，在屬于選擇頁的存儲單元mc之中，所有存儲單元的值均為“0”的情況，即，將所有存儲單元復位的情況下，進行頁內(nèi)各個存儲單元mc的讀出，在確認均為“0”后，結(jié)束刪除動作。另一方面，在存在1個以上值為“1”的存儲單元mc的情況下，進行至步驟s4。

在圖5的步驟s4中，如圖6及圖9所示，在將所有的位線bl設為例如0v的狀態(tài)下，將選擇字線wls設為高于0v且低于第1刪除電位verase1的第2刪除電位verase2，將非選擇字線wln設為0v。由此，向?qū)儆谶x擇頁的存儲單元mc同時施加第2刪除電壓verase2，且不向除此以外的存儲單元mc施加電壓。第2刪除電壓verase2為與第1刪除電壓verase1相同極性，且低于第1刪除電壓verase1。第2刪除電壓verase2的施加時間設為比時間t1更長的時間t2。即，在步驟s4中，與步驟s1相比，施加更長時間的更低電壓。在一例中，第2刪除電壓verase2相對于第1刪除電壓verase1低1v左右。另外，時間t2為時間t1的10～20倍左右。

由此，進行在施加第1刪除電壓verase1后的階段未完成復位的存儲單元mc的復位，一部分或全部存儲單元mc的值變?yōu)椤?”。圖9表示屬于選擇頁的所有存儲單元mc的值變?yōu)椤?”的情況。

接著，返回至圖5的步驟s2，如圖6及圖8所示，再次檢測屬于選擇頁的存儲單元的值。然后，如果將所有的存儲單元mc復位，那么結(jié)束刪除動作，如果還存在未復位的存儲單元mc，那么再次進行至步驟s4，施加第2刪除電壓verase2。以這樣的方式，重復步驟s2～s4所示的動作，直至屬于選擇頁的所有存儲單元復位而值成為“0”。在屬于選擇頁的所有存儲單元復位的時點，結(jié)束該選擇頁的刪除動作。然后，選擇下一頁，同樣地實施刪除動作。以這樣的方式，可重復每頁的刪除動作，刪除區(qū)塊整體，也可在任意頁停止刪除動作。

接著，對本實施方式的效果進行說明。

圖10a是橫軸取刪除電壓且縱軸取施加時間而表示將一半的存儲單元復位的刪除電壓與施加時間的關系的曲線圖。

圖10b是橫軸取刪除電壓且縱軸取存儲單元的破壞率而表示刪除電壓與破壞率的關系的曲線圖。

如圖10a所示，如果提高刪除電壓，那么能夠縮短直至完成復位為止的施加時間，因此能夠?qū)崿F(xiàn)裝置1的高速化。然而，如圖10b所示，如果將刪除電壓提高至固定程度以上，那么會導致存儲單元的破壞率變高。即，如圖3c所示，電阻變化層22被破壞而存儲單元mc被破壞的可能性變高。

尤其在施加特定的刪除電壓后，一部分存儲單元的復位仍未完成的情況下，如果想要使未被復位的存儲單元復位而施加相同的刪除電壓，那么在已復位的存儲單元中，由于長絲f中斷，而向電阻變化層22施加高電壓。因此，在第2次之后施加刪除電壓時，容易破壞在此之前已復位的存儲單元。

另一方面，如圖10b所示，如果降低刪除電壓，那么即使反復施加刪除電壓，存儲單元mc被破壞的可能性也會變低。然而，如圖10a所示，如果降低刪除電壓，那么需要較長的施加時間，會導致裝置1的動作速度降低。

因此，在本實施方式中，最先施加的刪除電壓在不增加存儲單元破壞率的范圍內(nèi)設為盡可能高的刪除電壓verase1，并以較短的施加時間t1有效地進行刪除動作。由此，在大部分存儲單元中，復位完成而值變?yōu)椤?”，或成為接近復位完成的狀態(tài)。

而且，第2次之后施加的刪除電壓設為低于刪除電壓verase1的刪除電壓verase2，施加時間設為比t1更長的時間t2。由此，使尚未完成復位的存儲單元的復位得以確實地進行，并且抑制已復位的存儲單元被破壞。以這樣的方式，能夠兼顧刪除動作的高速性與可靠性。

另外，在本實施方式中，在圖5的步驟s2所示的工序及步驟s4所示的工序中，通過向?qū)儆谶x擇頁的所有存儲單元mc施加讀出電壓vread并以頁單位檢測存儲單元的值，而進行刪除動作是否完成的判定。由此，與每當施加刪除電壓時便個別地檢測存儲單元的值的情況相比，縮短了檢測所需的時間，從而能夠謀求刪除動作的高速化。

(第2實施方式)

接著，對第2實施方式進行說明。

在本實施方式中，在圖5的步驟s2，對每個存儲單元檢測值。

圖11是橫軸取時間且縱軸取各部的電位而表示本實施方式的電阻變化型存儲裝置的刪除動作的波形圖。

圖12是表示在本實施方式的電阻變化型存儲裝置的刪除動作中施加給各配線的電位的圖。

如圖11及圖12所示，在本實施方式中，在圖5的步驟s2所示的存儲單元的值的檢測中，與成為檢測對象的存儲單元mc(以下，稱為“選擇存儲單元mcs”)連接的位線bl(以下，稱為“選擇位線bls”)設為讀出電位vread，除此以外的位線bl(以下，稱為“非選擇位線bln”)設為半讀出電位vread/2，與選擇存儲單元mcs連接的選擇字線wls設為基準電位、例如0v，除此以外的非選擇字線wln設為半讀出電位vread/2。半讀出電位vread/2與讀出電位vread極性相同，且大小為一半。

由此，向選擇存儲單元mcs施加讀出電壓vread。向連接于選擇位線bls與非選擇字線wln之間的存儲單元mc以及連接于非選擇位線bln與選擇字線wls之間的存儲單元mc，施加半讀出電壓vread/2。不向連接于非選擇位線bln與非選擇字線wln之間的存儲單元mc施加電壓。

然后，通過評估在選擇位線bls與選擇字線wls之間流動的電流的大小，能夠檢測選擇存儲單元mcs的值。此外，由于支柱16的i-v特性為非線性，因此即使存儲單元mc的值相同，在施加半讀出電壓vread/2時所流動的電流的大小也小于施加讀出電壓vread時所流動的電流的一半大小。因此，在選擇字線wls流動的電流中，在選擇存儲單元mcs流動的電流占主導。

如圖11所示，在本實施方式中，步驟s1所示的施加刪除電壓verase1以及步驟s4所示的施加刪除電壓verase2與所述第1實施方式相同。

根據(jù)本實施方式，由于能夠分別檢測屬于選擇頁的存儲單元mc的值，因此能夠高精度地檢測存儲單元mc的值。

本實施方式的所述以外的構(gòu)成、驅(qū)動方法及效果與所述第1實施方式相同。

根據(jù)以上說明的實施方式，能夠?qū)崿F(xiàn)動作高速且可靠性高的電阻變化型存儲裝置及其驅(qū)動方法。

已對本發(fā)明的若干實施方式進行了說明，但這些實施方式是作為示例而提出，并非意圖限定發(fā)明的范圍。這些新穎的實施方式能夠以其他各種方式實施，能夠在不脫離發(fā)明主旨的范圍內(nèi)進行各種省略、置換、變更。這些實施方式及其變化均包含在發(fā)明的范圍或主旨中，并且包含在權(quán)利要求書所記載的發(fā)明及其均等的范圍內(nèi)。