电阻变化型非易失性存储元件的塑造方法及电阻变化型非易失性存储装置

摘要

本发明提供一种电阻变化型非易失性存储元件的塑造方法及电阻变化型非易失性存储装置，与以往相比能够降低塑造电压且能够回避塑造电压在每个电阻变化元件中的偏差。该塑造方法是电阻变化元件(100)初始化的塑造方法，包括：判断1T1R型存储器单元电流是否大于基准电流的步骤(S24)；在判断为并不大的情况下(S24中“否”)，施加脉冲宽度(Tp(n))上升的塑造用正电压脉冲的步骤(S22)；以及施加具有脉冲宽度(Tp(n))以下的脉冲宽度(Tn)的负电压脉冲的步骤(S23)，重复步骤(S24)、施加步骤(S22)及施加步骤(S23)，直到塑造完成为止。

主权项

一种电阻变化型非易失性存储元件的塑造方法，通过对将电阻变化型非易失性存储元件和开关元件串联地连接的存储器单元施加电压脉冲，从而使所述电阻变化型非易失性存储元件从制造后的比高电阻状态更高电阻的初始状态向根据被施加的电压脉冲的极性而能够在所述高电阻状态与低电阻状态之间可逆地过渡且与所述初始状态相比为低电阻的状态变化，在该初始状态下，不能成为根据被施加的电压脉冲的极性而在所述高电阻状态与所述低电阻状态之间可逆地过渡的状态，所述电阻变化型非易失性存储元件具有：与所述开关元件连接的第1电极；第2电极；和被所述第1电极及所述第2电极夹持的氧不足型的过渡金属氧化物层，所述过渡金属氧化物层包括：与所述第1电极相接的第1过渡金属氧化物层；与所述第2电极相接且具有比所述第1过渡金属氧化物层还低的氧不足度的第2过渡金属氧化物层，所述电阻变化型非易失性存储元件具有：若将所述第2电极作为基准而向所述第1电极施加具有正电位的第1阈值电压以上的电压脉冲、即低电阻化电压脉冲，则向所述低电阻状态过渡，若将所述第1电极作为基准而向所述第2电极施加具有正电位的第2阈值电压以上的电压脉冲、即高电阻化电压脉冲，则向高电阻状态过渡的特性；所述初始状态下的非线性的电流/电压特性；以及在所述初始状态下若所述电阻变化型非易失性存储元件中流动的电流增加，则所述塑造所需的时间以指数函数的形式减少的特性，所述塑造方法具有：第1电压施加步骤，在所述电阻变化型非易失性存储元件处于所述初始状态时，向所述电阻变化型非易失性存储元件施加第1电压脉冲，其中该第1电压脉冲在将所述第1电极作为基准时，相对于所述第2电极而言具有正的电位，并具有比所述第2阈值电压大的规定电压以上的振幅，或在将所述第1电极作为基准时，相对于所述第2电极而言具有负的电位，并具有比所述第1阈值电压大的规定电压以上的振幅，且具有第1脉冲宽度；判断步骤，判断通过所述第1电压施加步骤中的所述第1电压脉冲的施加，塑造是否已经完成，重复所述第1电压施加步骤与所述判断步骤，直到在所述判断步骤中判断为所述塑造已经完成，在所述重复过程中，在所述第1电压施加步骤中，向所述电阻变化型非易失性存储元件施加具有比紧跟之前的所述第1电压施加步骤中施加过的第1电压脉冲的脉冲宽度还长的脉冲宽度的、新的第1电压脉冲。