[发明专利]半导体存储装置及半导体装置

权利要求书

1. 一种半导体存储装置，其中，具备：

存储器单元阵列，构成为在行方向及列方向分别排列多个存储器单元，所述存储器单元具备根据电阻的变化而存储信息的可变电阻元件，将同一列的所述存储器单元的各一端连接于共同的第1控制线，至少将同一行或同一列的所述存储器单元的各另一端分别连接于共同的第2控制线；

选择电路，选择成为写入或读出的对象的所述存储器单元；

写入电路，使被选择的所述存储器单元的所述可变电阻元件的电阻变化；以及

读出电路，读出被选择的所述存储器单元的所述可变电阻元件的电阻状态，

所述写入电路构成为能够分别执行设定工作和重置工作，所述设定工作通过从所述存储器单元的所述一端侧经由所述可变电阻元件向所述另一端侧流过电流，从而使所述可变电阻元件的电阻低电阻化，所述重置工作通过从所述存储器单元的所述另一端侧经由所述可变电阻元件向所述一端侧流过电流，从而使所述可变电阻元件的电阻高电阻化，

所述读出电路构成为能够分别执行第1读出工作和第2读出工作，所述第1读出工作通过从所述存储器单元的所述一端侧经由所述可变电阻元件向所述另一端侧流过电流，从而读出所述可变电阻元件的电阻状态，所述第2读出工作通过从所述存储器单元的所述另一端侧经由所述可变电阻元件向所述一端侧流过电流，从而读出所述可变电阻元件的电阻状态。

2. 根据权利要求1所述的半导体存储装置，其中，

在所述写入电路进行所述设定工作的情况下，所述读出电路在规定的定时被激活而进行设定验证工作，所述设定验证工作通过所述第1读出工作读出作为所述设定工作的对象的所述存储器单元的电阻状态，由此判定所述设定工作是否结束，

在所述写入电路进行所述重置工作的情况下，所述读出电路在规定的定时被激活而进行重置验证工作，所述重置验证工作通过所述第2读出工作读出作为所述重置工作的对象的所述存储器单元的电阻状态，由此判定所述重置工作是否结束。

3. 根据权利要求1所述的半导体存储装置，其中，

所述存储器单元构成为串联连接所述可变电阻元件和电流控制元件。

4. 根据权利要求1~3的任1项所述的半导体存储装置，其中，

所述读出电路与被选择的所述存储器单元连接的所述第1控制线和所述第2控制线的任一方的控制线电连接，通过感测流到该任一方的控制线的电流或产生的电压变化，利用所述第1读出工作和所述第2读出工作内的被激活的任一方的读出工作，读出被选择的所述存储器单元的电阻状态。

5. 根据权利要求1~3的任1项所述的半导体存储装置，其中，

所述读出电路内的执行所述第1读出工作的第1读出电路，与被选择的所述存储器单元连接的所述第1控制线和所述第2控制线的任一方的控制线电连接，

所述读出电路内的执行所述第2读出工作的第2读出电路，与被选择的所述存储器单元连接的所述第1控制线和所述第2控制线的另一方的控制线电连接，

所述第1读出电路和所述第2读出电路通过分别感测电连接侧的所述第1或第2控制线中流过的电流或产生的电压的大小或变化，从而读出被选择的所述存储器单元的电阻状态。

6. 根据权利要求1~3的任1项所述的半导体存储装置，其中，

所述读出电路是相互对称的电路结构，具备使用的能动元件的导电型及电场方向相互反转的2种灵敏放大器，在所述第1读出工作中使用所述2种灵敏放大器的一方，在所述第2读出工作中使用另一方。

7. 根据权利要求1~3的任1项所述的半导体存储装置，其中，

所述读出电路在进行读出所述设定工作或所述重置工作结束的已写入状态的所述存储器单元的电阻状态、均不附随于所述设定工作和所述重置工作的独立的读出工作的情况下，进行所述第1读出工作和所述第2读出工作内的预先决定的一方的读出工作。