(57)【要約】【課題】  多値の電気抵抗値をとる不揮発性メモリーにおいては、同じ電気的パルスを印加しても、電気抵抗値が変化する量がばらついたり、変化させる前の電気抵抗値に応じて電気抵抗値が変化する量が異なったりするため、特に中間的電気抵抗値の設定が困難であるという課題があった。【解決手段】  本発明は、２つの電極間に電気抵抗値を変化させる電気的パルスを印加する書き込みステップを行った後、前記２つの電極間に電気抵抗値が変化しない電気的パルスを印加してその電気抵抗値を読み取る読み取りステップを行い、目標とする電気抵抗値になったかどうかを判定し、目標とする電気抵抗値になっていない場合に、目標とする電気抵抗値になるまで書き込みステップと読み取りステップを少なくとも１回以上繰り返すことにより、目標とする電気抵抗値に設定するものである。【選択図】  図４
2005339589.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
２つの電極と前記２つの電極間に設けられた抵抗変化膜からなり、２つの電極間に印加する電気的パルスによって前記抵抗変化膜の電気抵抗値を複数の抵抗状態に設定可能な不揮発性メモリーにおいて、
前記２つの電極間に前記抵抗変化膜の電気抵抗値を変化させる電気的パルスを印加する第１の書き込みステップを行った後、
前記２つの電極間に前記抵抗変化膜の電気抵抗値を変化させない電気的パルスを印加してその電気抵抗値を読み取る読み取りステップを行い、
前記読み取りステップにより前記抵抗変化膜が目標とする電気抵抗値になったかどうかを判定し、
抵抗変化膜が目標とする電気抵抗値になっていない場合には、目標とする電気抵抗値になるまで電気的パルスを印加する第２の書き込みステップと読み取りステップを少なくとも１回以上繰り返す繰り返しステップを実行することにより、前記抵抗変化膜を目標とする電気抵抗値に設定する
ことを特徴とする不揮発性メモリーの電気抵抗値設定方法。
【請求項２】
２つの電極と前記２つの電極間に設けられた抵抗変化膜からなり、２つの電極間に印加する電気的パルスによって前記抵抗変化膜の電気抵抗値を複数の抵抗状態に設定可能な不揮発性メモリーにおいて、
前記２つの電極間に前記抵抗変化膜の電気抵抗値を低抵抗状態に飽和させるリセットステップを行い、
次に、前記２つの電極間に前記抵抗変化膜の電気抵抗値を変化させる電気的パルスを印加する第１の書き込みステップを行った後、
前記２つの電極間に前記抵抗変化膜の電気抵抗値を変化させない電気的パルスを印加してその電気抵抗値を読み取る読み取りステップを行い、
前記読み取りステップにより前記抵抗変化膜が目標とする電気抵抗値になったかどうかを判定し、
抵抗変化膜が目標とする電気抵抗値になっていない場合には、目標とする電気抵抗値になるまで電気的パルスを印加する第２の書き込みステップと読み取りステップを少なくとも１回以上繰り返す繰り返しステップを実行することにより、前記抵抗変化膜を目標とする電気抵抗値に設定する
ことを特徴とする不揮発性メモリーの電気抵抗値設定方法。
【請求項３】
前記繰り返しステップを実行する第２の書き込みステップで印加する電気的パルスは、  第１の書き込みステップで印加する電気的パルスに対して大きさが異なる電気的パルスである
ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の不揮発性メモリーの電気抵抗値設定方法。
【請求項４】
前記繰り返しステップを実行する第２の書き込みステップで印加する電気的パルスは、  抵抗変化膜の電気抵抗値を増大させる電気的パルスおよびまたはその電気抵抗値を減少させる電気的パルスである
ことを特徴とする請求項１から請求項３のうちいずれか１つに記載の不揮発性メモリーの電気抵抗値設定方法。
【請求項５】
前記繰り返しステップを実行する第２の書き込みステップで印加する電気的パルスは、  第１の書き込みステップで印加する電気的パルスに対して電圧が異なる電気的パルスである
ことを特徴とする請求項３または請求項４に記載の不揮発性メモリーの電気抵抗値設定方法。
【請求項６】
前記繰り返しステップを実行する第２の書き込みステップで印加する電気的パルスは、  パルス幅が異なる電気的パルスであることを特徴とする請求項３または請求項４に記載の不揮発性メモリーの電気抵抗値設定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電気的パルスで誘起されるペロブスカイト等の金属酸化物膜の電気抵抗値の変化を利用する不揮発性メモリーにおいて、その電気抵抗値を目標抵抗値に精度よく設定する電気抵抗値設定方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、ペロブスカイト等の金属酸化物膜は電気的パルスを印加することによって電気抵抗値が可逆的に変化するため、不揮発性メモリーへの使用が有望視されている。
【０００３】
例えば、電気的パルスにより複数の異なる電気抵抗値に設定可能な多値の不揮発性メモリーが特許文献１に開示されている。
【０００４】
このメモリー素子は抵抗変化膜が含まれた２端子の不揮発性メモリーである。抵抗変化膜は電気的に誘導される抵抗値の変化効果を示すＣＭＲ酸化物よりなる。そして、このメモリー素子の特徴は以下の通りである。
【０００５】
（１）室温で無磁界中において、短いパルス幅で低電圧の電気的パルスによって電気抵抗値がコントロールできる。
【０００６】
（２）印加される電気的パルスの極性によって電気抵抗値が増減する。
【０００７】
（３）電気抵抗値のダイナミックレンジが大きい。
【０００８】
（４）前記ダイナミックレンジの範囲内で、複数の電気抵抗値のうちの１つに設定可能であるため、多値メモリーとして使用可能である。
【０００９】
この種の多値の抵抗可変型不揮発性メモリーは特許文献１に開示されているように、基板上に下部電極が形成され、その下部電極上に抵抗変化膜が形成され、さらにその上に上部電極が形成された構成からなっている。
【００１０】
そして、下部電極と上部電極間に電気的パルスを印加すると抵抗変化膜の電気抵抗値が変化するが、抵抗変化膜の電気抵抗値を目標とする値に設定する場合、同じ値の電気的パルスを繰り返し印加しても、電気抵抗値が変化する量がばらつくため、目標とする電気抵抗値に設定する書き込み作業が極めて非効率である。
【特許文献１】米国特許第６４７３３３２Ｂ１明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
本発明は、目標とする電気抵抗値に設定する書き込み作業が簡単な方法により、精度よく行えるようにしたもので、それは書き込みを行った後、読み取りを行って抵抗変化膜の電気抵抗値が目標とする電気抵抗値になったかどうかを判定し、電気抵抗値が目標の電気抵抗値になるまで、書き込み、読み取りを少なくとも１回以上繰り返すことにより、確実に目標とする電気抵抗値に設定するようにしたものである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明は、２つの電極と前記２つの電極間に設けられた抵抗変化膜からなり、２つの電極間に印加する電気的パルスによって前記抵抗変化膜の電気抵抗値を複数の抵抗状態に設定可能な不揮発性メモリーにおいて、前記２つの電極間に前記抵抗変化膜の電気抵抗値を変化させる電気的パルスを印加する第１の書き込みステップを行った後、前記２つの電極間に前記抵抗変化膜の電気抵抗値を変化させない電気的パルスを印加してその電気抵抗値を読み取る読み取りステップを行い、前記読み取りステップにより前記抵抗変化膜が目標とする電気抵抗値になったかどうかを判定し、抵抗変化膜が目標とする電気抵抗値になっていない場合には、目標とする電気抵抗値になるまで電気的パルスを印加する第２の書き込みステップと読み取りステップを少なくとも１回以上繰り返す繰り返しステップを実行することにより、前記抵抗変化膜を目標とする電気抵抗値に設定することを特徴とする不揮発性メモリーの電気抵抗値設定方法である。
【００１３】
また、本発明は、２つの電極と前記２つの電極間に設けられた抵抗変化膜からなり、２つの電極間に印加する電気的パルスによって前記抵抗変化膜の電気抵抗値を複数の抵抗状態に設定可能な不揮発性メモリーにおいて、前記２つの電極間に前記抵抗変化膜の電気抵抗値を低抵抗状態に飽和させるリセットステップを行い、次に、前記２つの電極間に前記抵抗変化膜の電気抵抗値を変化させる電気的パルスを印加する第１の書き込みステップを行った後、前記２つの電極間に前記抵抗変化膜の電気抵抗値を変化させない電気的パルスを印加してその電気抵抗値を読み取る読み取りステップを行い、前記読み取りステップにより前記抵抗変化膜が目標とする電気抵抗値になったかどうかを判定し、抵抗変化膜が目標とする電気抵抗値になっていない場合には、目標とする電気抵抗値になるまで電気的パルスを印加する第２の書き込みステップと読み取りステップを少なくとも１回以上繰り返す繰り返しステップを実行することにより、前記抵抗変化膜を目標とする電気抵抗値に設定することを特徴とする不揮発性メモリーの電気抵抗値設定方法である。
【００１４】
また、本発明は前記繰り返しステップを実行する第２の書き込みステップで印加する電気的パルスは、第１の書き込みステップで印加する電気的パルスに対して大きさが異なる電気的パルスであることを特徴とする。
【００１５】
また、本発明は、前記繰り返しステップを実行する第２の書き込みステップで印加する電気的パルスは、抵抗変化膜の電気抵抗値を増大させる電気的パルスおよびまたはその電気抵抗値を減少させる電気的パルスであることを特徴とする。
【００１６】
さらに、本発明は、前記繰り返しステップを実行する第２の書き込みステップで印加する電気的パルスは、第１の書き込みステップで印加する電気的パルスに対して電圧が異なる電気的パルスであることを特徴とする。
【００１７】
また、本発明は、前記繰り返しステップを実行する第２の書き込みステップで印加する電気的パルスは、パルス幅が異なる電気的パルスであることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１８】
本発明は、第１の書き込みパルスを印加した後、読み取りパルスを印加して、電気抵抗値が目標とする電気抵抗値になったかどうかを判定し、電気抵抗値が目標の電気抵抗値になるまで、電気的パルスを印加する第２の書き込みステップと読み取りステップを少なくとも１回以上繰り返す繰り返しステップを実行することにより、前記抵抗変化膜を目標とする電気抵抗値に設定するものであり、これにより電気抵抗値の書き込み作業が効率よく行えるものである。
【００１９】
そして、繰り返しステップ時に印加する第２の書き込みパルスの電圧の大きさや、幅、または極性を異ならせることにより、高速に、かつ確実に目標の電気抵抗値に設定することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、本発明の実施例について、図面を用いて説明する。
【００２１】
（実施例１）
図１は、本発明の実施例１に係る多値の抵抗可変型不揮発性メモリー１０の概略断面図である。シリコン等の基板１１上にＰt等からなる下部電極１２が形成されている。下部電極１２上にＰｒ0.7Ｃa0.3ＭnＯ3等からなる抵抗変化膜１３が形成され、さらにその抵抗変化膜１３の上にＰt等からなる上部電極１４が形成されている。前記下部電極１２と上部電極１４の間に電気的パルスを印加すると抵抗変化膜１３の電気抵抗値が変化する。
【００２２】
図２に、下部電極１２と上部電極１４の間に電圧の大きさが２．８Ｖ、パルス幅が１００ｎｓの電気的パルス（書き込みパルス）を繰り返し印加した時の抵抗変化膜１３の電気抵抗値の変化を示す。
【００２３】
この図２に示す抵抗変化膜１３の電気抵抗値の変化は、まず、電圧の大きさが２Ｖ、パルス幅が１００μｓの電気的パルス（以下、リセットパルスと称する）を下部電極１２と上部電極１４の間に印加して、（Ａ）で示す電気抵抗値１３ｋΩの低い抵抗状態を得、次に、電圧の大きさが２．８Ｖ、パルス幅が１００ｎｓの電気的パルス（書き込みパルス）を下部電極１２と上部電極１４の間に繰り返し印加することにより、順次電気抵抗値が大きくなって（Ｂ）で示すように電気抵抗値が４３０ｋΩの高い抵抗状態に飽和していく状態を示したものである。
【００２４】
また、図３は下部電極１２と上部電極１４の間に電圧の大きさが３．５Ｖ、パルス幅が１００ｎｓの電気的パルス（書き込みパルス）を繰り返し印加した時の抵抗変化膜１３の電気抵抗値の変化を示すもので、この図３に示す抵抗変化膜１３の電気抵抗値の変化は、まず、図２に示したものと同様に、電圧の大きさが２Ｖ、パルス幅が１００μｓの電気的パルス（リセットパルス）を下部電極１２と上部電極１４の間に印加して、（Ｃ）で示す電気抵抗値１５ｋΩの低い抵抗状態を得、次に、電圧の大きさが３．５Ｖ、パルス幅が１００ｎｓの電気的パルス（書き込みパルス）を下部電極１２と上部電極１４の間に繰り返し印加することにより、順次電気抵抗値が大きくなって（Ｄ）で示す電気抵抗値が４８０ｋΩの高い抵抗状態に飽和していく状態を示したものである。
【００２５】
前記電気的パルスの極性は、リセットパルスは下部電極１２を基準にして上部電極１４側が正であり、これに対して書き込みパルスは下部電極１２を基準にして上部電極１４が負である。
【００２６】
上記図２、図３から明らかなように、抵抗変化膜１３の電気抵抗値は、（Ａ）、（Ｃ）で示す低抵抗状態から（Ｂ）、（Ｄ）で示す高抵抗状態の間の中間的な抵抗値を順次とり得る。
【００２７】
そして、書き込みパルスの電圧の大きさによって低抵抗状態と高抵抗状態の間の中間的な抵抗状態の数を変化させることができるが、これらの図から分かるように、１回の書き込みパルスによる電気抵抗値の増分は、書き込みパルス毎にばらつきが生じる。なお、中間的な電気抵抗値の数は、１つのメモリー素子に割り当てられるビット数ｎによって決まり、２のｎ乗である。
【００２８】
次に、抵抗変化膜１３の低抵抗状態と高抵抗状態の間の中間的な電気抵抗値、例えば２５０ＫΩに設定する場合について図２を用いて説明する。まず、上記に説明したリセットパルスを下部電極１２と上部電極１４の間に印加して（リセットステップ）抵抗変化膜１３の電気抵抗値を低抵抗状態にし、そして、下部電極１２と上部電極１４の間に電圧の大きさが２．８Ｖ、パルス幅が１００ｎｓの電気的パルスを９回印加する（書き込みステップ）。
【００２９】
そして、前記書き込みステップにより目標とする電気抵抗値に確実に到達したかどうかを確認するために、抵抗変化膜１３の電気抵抗値を変化させない電気的パルスを下部電極１２と上部電極１４の間に印加してその電気抵抗値の読み取りを行う（読み取りステップ）。前記電気抵抗値の読み取りのための電気的パルス（読み取りパルス）は電圧の大きさが０．５Ｖ、幅が１００ｎｓである。前記読み取りパルスの印加により抵抗変化膜１３の電気抵抗値を読み取ることによってその抵抗変化膜１３が目標の電気抵抗値に達していることが判明すれば書き込みパルスの印加を止めることによって書き込みは終了する。図２の例では、９回の書き込みパルスの印加により、丁度２５０ＫΩに達している。
【００３０】
しかし、例えば、書き込みパルスの印加を８回行った時点で読み取りパルスを印加して抵抗変化膜１３の電気抵抗値を読み取っても、まだ目標の２５０ＫΩに達していないため、再度１回書き込みパルスを印加し、そして、再度前記と同様に読み取りステップにより抵抗変化膜１３の電気抵抗値を読み取る。これによりその抵抗変化膜１３が目標の２５０ＫΩに達しておれば書き込みは終了する。
【００３１】
なお、前記書き込みステップで１０回の書き込みパルスを印加した結果、読み取りステップにて目標の電気抵抗値である２５０ＫΩを超えたことが判明した場合は、下部電極１２を基準にして上部電極１４に正の極性の書き込みパルスを印加して抵抗変化膜１３の電気抵抗値を低下させ、そして、読み取りステップの実行によって目標の電気抵抗値である２５０ＫΩに設定すればよい。
【００３２】
このように、抵抗変化膜１３の電気抵抗値が目標とする値に近い値にある場合、書き込みステップと読み取りステップを１回以上繰り返す繰り返しステップを実行して抵抗変化膜１３の電気抵抗値が目標とする値になるようにする。
【００３３】
図４は上記抵抗変化膜１３の電気抵抗値を目標の値に設定するための概略回路図である。２１は負の出力パルスを発生する第１のパルス発生器であり、これは出力パルスの電圧設定部２１ａ、パルス幅設定部２１ｂ、パルス数設定部２１ｃを有している。
【００３４】
また、２２は正の出力パルスを発生する第２のパルス発生器であり、これは出力パルスの電圧設定部２２ａ、パルス幅設定部２２ｂ、パルス数設定部２２ｃを有している。２３は抵抗測定器であり、また、２４は第１のスイッチ、２５は第２のスイッチである。
【００３５】
前記第１のパルス発生器２１の出力側は第１のスイッチ２４の固定端子ａに接続され、その第１のスイッチ２４の可動端子ｃは不揮発性メモリー１０の上部電極１４に接続されている。また、第２のパルス発生器２２の出力側は第１のスイッチ２４の固定端子ｂに接続されている。不揮発性メモリー１０の下部電極１２は第２のスイッチ２５の可動端子ｃに接続され、その第２のスイッチ２５の固定端子ａはグラウンドに接続されており、そして第２のスイッチ２５の固定端子ｂとグラウンドとの間に抵抗測定器２３が接続されている。
【００３６】
まず、上記に説明した不揮発性メモリー１０へのリセットパルスの印加は、第１のスイッチ２４の可動端子ｃを固定端子ｂに接続し、第２のスイッチ２５の可動端子ｃを固定端子ａに接続した状態で第２のパルス発生器２２の電圧設定部２２ａ、パルス幅設定部２２ｂ、パルス数設定部２２ｃの操作により電圧の大きさが２Ｖ、パルス幅が１００μｓの１つの電気的パルスを発生するように設定した後、その出力パルスを発生させる。これにより、不揮発性メモリー１０の抵抗変化膜１３は低抵抗状態となる。
【００３７】
次に、書き込みパルスの印加は、第１のスイッチ２４の可動端子ｃを固定端子ａに接続し、第２のスイッチ２５の可動端子ｃを固定端子ａに接続した状態で第１のパルス発生器２１の電圧設定部２１ａ、パルス幅設定部２１ｂ、パルス数設定部２１ｃの操作により、例えば電圧の大きさが２．８Ｖ、パルス幅が１００ｎｓの電気的パルスを繰り返し発生するように設定した後、その出力パルスを発生させる。この場合の不揮発性メモリー１０の電気抵抗値の変化は図２に示すようになり、また、パルス電圧の大きさを３．５Ｖに設定すれば図３に示すように電気抵抗値が変化する。
【００３８】
さらに、読み取りパルスの印加による電気抵抗値の読み取りは、第１のスイッチ２４の可動端子ｃを固定端子ｂに接続し、第２のスイッチ２５の可動端子ｃを固定端子ｂに接続した状態で第２のパルス発生器２２の電圧設定部２２ａ、パルス幅設定部２２ｂ、パルス数設定部２２ｃの操作により電圧の大きさが０．５Ｖ、幅が１００ｎｓの１つの電気的パルスを発生するように設定した後、その出力パルスを発生させる。このパルスが抵抗測定器２３に流れることにより、その電流値から不揮発性メモリー１０の抵抗変化膜１３の電気抵抗値を判知することができる。
【００３９】
なお、書き込みステップと読み取りステップを繰り返して抵抗変化膜１３の電気抵抗値が目標とする値になるようにするには、上記の書き込みパルスの印加と読み取りパルスの印加を繰り返す繰り返しステップを少なくとも１回以上実行して抵抗測定器２３で都度電気抵抗値を判知すればよい。そして、上記において、正の書き込みパルスを印加する必要が生じた場合は、第１のパルス発生器２１から正のパルスが発生するように設定すればよい。
【００４０】
以上の説明は、抵抗変化膜１３の電気抵抗値を低抵抗状態から変化させていく書き込みステップで印可する書き込みパルスと、書き込みステップと読み取りステップを少なくとも１回以上繰り返す繰り返しステップ時に印加する書き込みパルスとは、同一のパルスの場合である。
【００４１】
（実施例２）
次に、実施例２について説明する。この実施例２は、目標とする抵抗変化膜１３の電気抵抗値が同一の電気的パルスの印加では得られない場合の設定方法である。
【００４２】
なお、この実施例２に係る抵抗変化型不揮発性メモリーの構成については、図１に示した実施例１の構成と同一であり、また、抵抗変化膜１３の電気抵抗値の変化も図２、図３と同様のものとし、かつ抵抗変化膜１３の電気抵抗値を目標の値に設定するための回路図も図４を援用して説明する。
【００４３】
そして、以下の説明では電気抵抗値が図３に示すように変化するものとして、その電気抵抗値を３５０ＫΩに設定する場合について説明する。まず、この実施例２においても上記実施例１と同様に第１のパルス発生器２１により不揮発性メモリー１０の抵抗変化膜１３にリセットパルスを印加して、その抵抗変化膜１３の電気抵抗値を低い抵抗状態にする。
【００４４】
次に、第１のスイッチ２４の可動端子ｃを固定端子ａに接続して第１のパルス発生器２１から電圧が３．５Ｖ、パルス幅が１００ｎｓの書き込みパルスを４回印加した後、再び第１のスイッチ２４の可動端子ｃを固定端子ｂに接続し、かつ第２のスイッチ２５の可動端子ｃを固定端子ｂに接続して第２のパルス発生器２２から読み取りパルスを印加し、この時に抵抗測定器２３に流れる電流から抵抗変化膜１３の電気抵抗値を読み取る。なお、読み取りのための電気的パルスは電圧が０．５Ｖ、パルス幅が１００ｎｓである。
【００４５】
前記抵抗変化膜１３の電気抵抗値の読み取りにより、目標とする電気抵抗値である３５０ＫΩには僅かに達していないため、書き込みパルスの電圧を例えば１．５Ｖ、パルス幅が１００ｎｓに設定した書き込みパルスをパルス発生器２１から１回印加し、そして再度パルス発生器２２から読み取りパルスを印加して電気抵抗値を読み取る。これにより目標の３５０ＫΩに達しておればその時点で書き込みは終了する。しかし、まだ目標の３５０ＫΩに達していなければ、書き込みパルスの電圧を例えば１．２Ｖ、パルス幅が１００ｎｓに設定した書き込みパルスをパルス発生器２１から１回印加し、そして再度パルス発生器２２から読み取りパルスを印加して電気抵抗値を読み取る。その結果、抵抗変化膜１３の電気抵抗値が目標とする３５０ＫΩに達しておれば書き込みを終了する。
【００４６】
なお、上記最初に書き込みパルスを４回印加した後、これと同じ３．５Ｖ、パルス幅が１００ｎｓの書き込みパルスを１回印加した場合、抵抗変化膜１３の電気抵抗値が３５０ＫΩを越えて例えば３８０ＫΩになった場合は、電圧の大きさが例えば１．８Ｖ、パルス幅が１００ｎｓの正の書き込みパルスを第１のパルス発生器２１から１回印加し、そして読み取りパルスを再度印加して電気抵抗値を読み取り、その値が低下して目標とする３５０ＫΩに達しておれば書き込みは終了する。しかし、依然として目標値よりもまだ大きい値にある時は電圧の大きさを変える等して再度正の書き込みパルスを印加して読み取りステップを実行し、その値が目標とする３５０ＫΩに達しておれば書き込みは終了し、まだ目標の値に達していなければ再度電圧の大きさを変える等して再度正の書き込みパルスを印加して読み取りステップを実行し、その結果目標の３５０ＫΩに達しておれば書き込みは終了する。
【００４７】
なお、前記書き込みステップと読み取りステップを繰り返す繰り返しステップで、電気抵抗値が３５０ＫΩよりも小さくなった場合は、例えばより低い電圧の負の書き込みパルスを印加して電気抵抗値を読み取り、その値が目標とする３５０ＫΩに達すれば書き込みは終了する。
【００４８】
このように、抵抗変化膜１３が目標とする電気抵抗値よりも僅かに高い電気抵抗値や、僅かに低い電気抵抗値になった場合には、書き込みステップの電気的パルスの極性や電圧の大きさを異ならせてその電気抵抗値を読み取るという操作を少なくとも１回以上繰り返すことにより、目標とする電気抵抗値に設定することができる。
【００４９】
この第２の実施例は、抵抗変化膜１３の電気抵抗値を低抵抗状態から変化させていく第１の書き込みステップの書き込みパルスに対して、書き込みステップと読み取りステップを少なくとも１回以上繰り返す繰り返しステップ時の書き込みパルスとは、異なるパルスの場合である。
【００５０】
なお、電気抵抗値が大きく変化する書き込みパルスの最少数の印加によって目標の電気抵抗値近くまで抵抗変化膜１３の電気抵抗値を上げておき、そして、電気抵抗値が小さく変化する書き込みパルスの１回の印加により抵抗変化膜１３を目標の電気抵抗値に設定するようにすれば、パルス印加の回数を減少させることができ、効率よくかつ確実に抵抗変化膜１３に目標の電気抵抗値を書き込むことができる。
【００５１】
上記に説明した各実施例は、繰り返しステップ時の書き込みパルスの電圧を変える方式であるが、これは電圧を一定にして繰り返しステップ時の書き込みパルスのパルス幅を変えることにより抵抗変化膜を目標とする電気抵抗値に設定する書き込み方式であっても同様である。また、抵抗変化膜の電気抵抗値の読み取りは上部電極と下部電極間の電圧変化により読み取るようにしてもよい。
【００５２】
また、上記の各実施例における抵抗変化膜の電気抵抗値の設定方法は、作業者が書き込みステップ、読み取りステップ、繰り返しステップを実行するものとして説明したが、これらのステップをマイクロコンピュータにより自動的に実行させて抵抗変化膜の電気抵抗値の設定を自動化するようにすれば、さらに高速でかつ精度の高い設定が行えるものである。そして、電気抵抗値の設定を自動化することは、多数の不揮発性メモリーが集積された大規模集積回路において有効である。
【産業上の利用可能性】
【００５３】
本発明は、不揮発性メモリーの電気抵抗値の書き込みと読み取りが高速でかつ確実に行えるため、１つのメモリーセルにおいて、多値化が容易となり、携帯電話機やデジタルカメラ等に内蔵される小型で高速、大容量の不揮発性メモリーとして利用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００５４】
【図１】本発明の実施例に係る不揮発性メモリーの構成を示す概略断面図
【図２】本発明の実施例に係る不揮発性メモリーの電気抵抗値と印加パルス数との関係を示す図
【図３】本発明の実施例に係る不揮発性メモリーの電気抵抗値と印加パルス数との関係を示す図
【図４】電気抵抗値を目標の値に設定するための概略回路図
【符号の説明】
【００５５】
１０    不揮発性メモリー
１１    基板
１２    下部電極
１３    抵抗変化膜
１４    上部電極
２１    第１のパルス発生器
２２    第２のパルス発生器
２３    抵抗測定器
２４    第１のスイッチ
２５    第２のスイッチ
【図１】
2005339589.tif 000003
【図２】
2005339589.tif 000004
【図３】
2005339589.tif 000005
【図４】
2005339589.tif 000006