磁存储装置以及存储系统
1.本技术享受以日本特许申请2020－156432号(申请日：2020年9月17日)为基础申请的优先权。本技术通过参照该基础申请而包含基础申请的全部内容。
技术领域
2.实施方式涉及磁存储装置以及存储系统。
背景技术：
3.已知一种存储系统，其包括使用了磁阻效应
元件来作为存储元件的磁存储装置(mram：magnetoresistive random access memory，磁阻随机访问存储器)和对该磁存储装置进行控制的存储控制器。
技术实现要素：
4.本发明要解决的课题在于提供能够稳定地存储信息的磁存储装置以及存储系统。
5.实施方式的磁存储装置具备第1存储
单元和控制电路。第1存储单元包括串联连接的第1磁阻效应元件和第1开关元件。控制电路构成为在第1
动作中反复向第1存储单元施加第1
电压，直到满足第1条件。
附图说明
6.图1是用于对包括实施方式涉及的磁存储装置的存储系统的构成进行说明的框图。
7.图2是用于对实施方式涉及的磁存储装置的存储单元阵列的构成进行说明的电路图。
8.图3是用于对实施方式涉及的磁存储装置的存储单元阵列的构成进行说明的剖视图。
9.图4是用于对实施方式涉及的磁存储装置的存储单元阵列的构成进行说明的剖视图。
10.图5是用于对实施方式涉及的磁存储装置的磁阻效应元件的构成进行说明的剖视图。
11.图6是用于对包括实施方式涉及的磁存储装置的存储系统所存储的不良存储单元表进行说明的概念图。
12.图7是用于对实施方式涉及的磁存储装置中的一系列动作进行说明的流程图。
13.图8是用于对实施方式涉及的磁存储装置中的扫描动作进行说明的流程图。
14.图9是用于对实施方式涉及的磁存储装置中的扫描动作进行说明的示意图。
15.图10是用于对实施方式涉及的磁存储装置中的扫描动作进行说明的示意图。
16.图11是用于对实施方式涉及的磁存储装置中的高电阻化动作进行说明的流程图。
17.图12是用于对实施方式涉及的磁存储装置中的高电阻化动作进行说明的时间图。
18.图13是用于对实施方式涉及的磁存储装置中的高电阻化动作进行说明的示意图。
19.图14是用于对实施方式的第1变形例涉及的磁存储装置中的一系列动作进行说明的流程图。
20.图15是用于对实施方式的第1变形例涉及的磁存储装置中的高电阻化动作进行说明的流程图。
21.图16是用于对实施方式的第2变形例涉及的磁存储装置中的高电阻化动作进行说明的流程图。
22.标号说明
23.1存储系统；2磁存储装置；3存储控制器；5不良存储单元表；10存储单元阵列；11行选择电路；12列选择电路；13译码器电路；14写入电路；15读出电路；16电压生成电路；17输入输出电路；18控制电路；20半导体基板；21、24、27导电体；22、23、25、26元件；31、32、34、36、38非磁性体；33、35、37铁磁性体。
具体实施方式
24.以下，参照附图对实施方式进行说明。此外，在以下的说明中，对具有相同的功能和结构的构成要素赋予共同的参照标号。另外，在对具有共同的参照标号的多个构成要素进行区别的情况下，对该共同的参照标号添加后缀来进行区别。此外，在不需要特别地对多个构成要素进行区别的情况下，对该多个构成要素仅赋予共同的参照标号，不赋予后缀。在此，后缀不限于下标文字、上标文字，例如包括在参照标号的末尾所添加的小写字母以及意味着排列的索引等。
25.1.实施方式
26.对实施方式涉及的磁存储装置进行说明。实施方式涉及的磁存储装置例如包括垂直磁化方式的磁存储装置，该磁存储装置使用了通过磁隧道结(mtj：magnetic tunnel junction)具有磁阻效应(magnetoresistance effect)的元件(mtj元件)来作为电阻变化元件。有时也将mtj元件称为磁阻效应元件(magnetoresistance effect element)。在包括本实施方式而在后面进行描述的实施方式中，以应用了mtj元件来作为磁阻效应元件的情况进行说明。另外，为了便于说明，记载为磁阻效应元件mtj来进行说明。
27.1.1构成
28.首先，对实施方式涉及的磁存储装置的构成进行说明。
29.1.1.1存储系统
30.图1是表示包括实施方式涉及的磁存储装置的存储系统的构成的框图。
31.如图1所示，存储系统1包括磁存储装置2和对该磁存储装置2进行控制的存储控制器3，磁存储装置2包括能够以非易失的方式存储数据的多个存储单元mc。存储系统1例如与处理器等的主机设备(未图示)连接。
32.存储控制器3与磁存储装置2之间进行控制信号cnt的通信，对磁存储装置2命令向磁存储装置2内的存储单元mc的访问动作(例如数据的写入动作和读出动作等)。另外，存储控制器3在执行这些动作时发布与各动作对应的命令cmd，对磁存储装置2发送该命令cmd和动作对象的地址add。地址add是能够确定多个存储单元mc之一的信息，例如包括层(layer)地址、行地址以及列地址。
33.例如在写入动作时，存储控制器3将应该写入的数据(写入数据)dat与对写入动作进行指示的命令cmd以及写入对象的地址add一起发送给磁存储装置2。在读出动作时，存储控制器3向磁存储装置2发送对读出动作进行指示的命令cmd和读出对象的地址add，从磁存储装置2接受所读出的数据(读出数据)dat。
34.另外，存储控制器3例如在内部的未图示的ram中存储不良存储单元表5。不良存储单元表5包括用于确定磁存储装置2内的多个存储单元mc中的被判定为未正常地发挥功能的存储单元mc的信息。关于不良存储单元表5的详细，将在后面进行描述。
35.磁存储装置2具备存储单元阵列10、行选择电路11、列选择电路12、译码器电路13、写入电路14、读出电路15、电压生成电路16、输入输出电路17以及控制电路18。
36.存储单元阵列10具备分别与行(row)和列(column)的组关联的多个存储单元mc。具体而言，位于同一行的存储单元mc与同一字线wl连接，位于同一列的存储单元mc与同一位线bl连接。
37.行选择电路11经由字线wl与存储单元阵列10连接。来自译码器电路13的地址add的译码器结果(层地址和行地址)被提供给行选择电路11。行选择电路11将与基于地址add的译码器结果的层和行对应的字线wl设定为选择状态。在以下中，将设定为选择状态的字线wl称为选择字线wl。另外，将选择字线wl以外的字线wl称为非选择字线wl。
38.列选择电路12经由位线bl与存储单元阵列10连接。来自译码器电路13的地址add的译码器结果(层地址和列地址)被提供给列选择电路12。列选择电路12将与基于地址add的译码器结果的层和列对应的位线bl设定为选择状态。在以下中，将设定为选择状态的位线bl称为选择位线bl。另外，将选择位线bl以外的位线bl称为非选择位线bl。
39.译码器电路13对来自输入输出电路17的地址add进行译码。译码器电路13向行选择电路11和列选择电路12提供地址add的译码器结果。地址add包括被选择的列地址和行地址。
40.写入电路14进行向存储单元mc写入数据。写入电路14例如包括写入驱动器(未图示)。
41.读出电路15进行从存储单元mc读出数据。读出电路15例如包括感测放大器(未图示)。
42.电压生成电路16使用从磁存储装置2的外部(未图示)供给的电源电压，生成用于存储单元阵列10的各种动作的电压。例如，电压生成电路16生成写入动作时所需要的各种电压，并输出给写入电路14。另外，例如电压生成电路16生成读出动作时所需要的各种电压，并输出给读出电路15。
43.输入输出电路17将来自存储控制器3的地址add传送至译码器电路13。输入输出电路17将来自存储控制器3的命令cmd传送至控制电路18。输入输出电路17在存储控制器3与控制电路18之间收发各种控制信号cnt。输入输出电路17将来自存储控制器3的数据dat传送至写入电路14，向存储控制器3输出从读出电路15传送来的数据dat。
44.控制电路18基于控制信号cnt和命令cmd，对磁存储装置2内的行选择电路11、列选择电路12、译码器电路13、写入电路14、读出电路15、电压生成电路16以及输入输出电路17的动作进行控制。
45.1.1.2存储单元阵列的构成
46.接着，使用图2对实施方式涉及的磁存储装置的存储单元阵列的构成进行说明。图2是表示实施方式涉及的磁存储装置的存储单元阵列的构成的电路图。
47.在以后的说明中，字线wl设为由行地址m和偶数的层地址k唯一地进行识别，使用索引＜＞表示为“wl＜k，m＞”。位线bl设为由列地址n和奇数的层地址k进行识别，使用索引＜＞表示为“bl＜k，n＞”。存储单元mc设为由层地址k、行地址m以及列地址n唯一地进行识别，表示为“mc＜k，m，n＞”。在此，k、m、n分别为0≤k≤k、0≤m≤m、0≤n≤n(k、m、n为自然数)的整数。
48.如图2所示，存储单元mc在存储单元阵列10内配置为矩阵状，与多条位线bl(bl＜1，0＞、bl＜1，1＞、
……
、bl＜3，0＞、bl＜3，1＞、
……
)中的一条和多条字线wl(wl＜0，0＞、wl＜0，1＞、
……
、wl＜2，0＞、wl＜2，1＞、
……
)中的一条的组关联，由层地址k、行地址m以及列地址n的组唯一地进行识别。更具体而言，在层地址k为偶数的情况下，存储单元mc＜k，m，n＞连接在字线wl＜k，m＞与位线bl＜k+1，n＞之间，在层地址k为奇数的情况下，存储单元mc＜k，m，n＞连接在字线wl＜k+1，m＞与位线bl＜k，n＞之间。
49.存储单元mc＜k，m，n＞包括串联连接的开关元件sel＜k，m，n＞和磁阻效应元件mtj＜k，m，n＞。
50.开关元件sel具有作为在对于所对应的磁阻效应元件mtj的数据写入和读出时对向磁阻效应元件mtj的电流供给进行控制的开关的功能。更具体而言，例如某存储单元mc内的开关元件sel在施加于该存储单元mc的电压低于阈值电压vth的情况下，作为电阻值大的绝缘体来将电流切断(成为断开(off)状态)，在高于阈值电压vth的情况下，作为电阻值小的导电体来流动电流(成为导通(on)状态)。即，开关元件sel具有如下功能：能够不依赖于所流动的电流的方向，根据施加于存储单元mc的电压的大小，对是流动电流还是切断电流进行切换。
51.开关元件sel例如也可以是两端子型的开关元件。在施加于两端子间的电压小于阈值的情况下，该开关元件为“高电阻”状态、例如为电非导通状态。在施加于两端子间的电压为阈值以上的情况下，开关元件改变为“低电阻”状态、例如电导通状态。开关元件也可以无论电压为哪个极性都具有该功能。
52.磁阻效应元件mtj能够利用通过开关元件sel控制了供给的电流，将电阻值切换为低电阻状态和高电阻状态。磁阻效应元件mtj作为存储元件发挥功能，该存储元件能够通过其电阻状态的变化来写入数据，以非易失的方式保持、读出所写入了的数据。
53.然而，在开关元件sel产生了某种不良而短路了的情况下，开关元件sel无法根据所施加的电压来对在磁阻效应元件mtj中流动的电流进行控制。在该情况下，在包括该短路的开关元件sel的存储单元mc中，有可能在选择了其他存储单元mc的情况下也流动非意图的电流，这是不好的。以下，将包括该短路的开关元件sel的存储单元mc称为“不良存储单元mc”或者“失败位”，与正常的存储单元mc进行区别。
54.接着，使用图3和图4对存储单元阵列10的截面构造进行说明。图3和图4是用于对实施方式涉及的磁存储装置的存储单元阵列的构成进行说明的剖视图的一个例子，为了便于说明，省略层间绝缘膜来进行表示。
55.此外，在以下的说明中，将与半导体基板20的表面平行的面作为xy平面，将与xy平面垂直的轴作为z轴。将沿着z轴接近半导体基板20的方向作为“下方”，将远离的方向作为“上方”。在xy平面内，将相互正交的两个轴的一个组作为x轴和y轴。
56.如图3和图4所示，存储单元阵列10设置在半导体基板20的上方。
57.在半导体基板20的上表面上例如设置有多个导电体21。多个导电体21各自具有导电性，作为字线wl发挥功能。在相邻的两个导电体21之间的部分设置有绝缘体41。由此，多个导电体21各自相互绝缘。此外，在图3和图4中，对在半导体基板20上设置有多个导电体21的情况进行了说明，但不限于此。例如，多个导电体21也可以不与半导体基板20相接，而向上方离开来设置。
58.在一个导电体21的上表面上设置有分别作为磁阻效应元件mtj发挥功能的多个元件22。设置在一个导电体21的上表面上的多个元件22例如沿着x轴排列来设置。即，沿着x轴排列的多个元件22共同地连接于一个导电体21的上表面。此外，关于元件22的详细构成，将在后面进行描述。
59.在多个元件22各自的上表面上设置有作为开关元件sel发挥功能的元件23。多个元件23各自的上表面与多个导电体24中的某一个连接。
60.多个导电体24具有导电性，作为位线bl发挥功能。沿着y轴排列的多个元件23共同地连接于一个导电体24。此外，在图3和图4中，对多个元件23分别设置在元件22上和导电体24上的情况进行了说明，但不限于此。例如，多个元件23各自也可以经由导电性的接触插塞(未图示)与元件22和导电体24连接。
61.通过如上所述那样构成，存储单元阵列10在一条字线wl与一条位线bl之间设置有一个存储单元mc。
62.1.1.3磁阻效应元件
63.接着，使用图5对实施方式涉及的磁存储装置的磁阻效应元件的构成进行说明。图5是表示实施方式涉及的磁存储装置的磁阻效应元件的构成的剖视图。在图5中例如表示沿着与z轴垂直的平面(例如xz平面)将图3和图4所示的磁阻效应元件mtj切断而得到的截面的一个例子。
64.如图5所示，磁阻效应元件mtj例如包括作为顶层top(top layer)发挥功能的非磁性体31、作为盖层cap(capping layer)发挥功能的非磁性体32、作为存储层sl(storage layer)发挥功能的铁磁性体33、作为隧道势垒层tb(tunnel barrier layer)发挥功能的非磁性体34、作为参考层rl(reference layer)发挥功能的铁磁性体35、作为隔离层sp(spacer layer)发挥功能的非磁性体36、作为偏移消除层scl(shift cancelling layer)发挥功能的铁磁性体37以及作为基底层ul(under layer)发挥功能的非磁性体38。
65.磁阻效应元件mtj例如从字线wl侧向位线bl侧(z轴方向上)按非磁性体38、铁磁性体37、非磁性体36、铁磁性体35、非磁性体34、铁磁性体33、非磁性体32以及非磁性体31的顺序层叠有多个膜。磁阻效应元件mtj例如作为构成磁阻效应元件mtj的磁性体的磁化方向朝向与膜面垂直的方向的、垂直磁化型的mtj元件发挥功能。此外，磁阻效应元件mtj也可以在上述的各层31～38之间包括未图示其他层。
66.非磁性体31是非磁性的导电体，具有作为使磁阻效应元件mtj的上端与位线bl或者字线wl的电连接性提高的上部电极(top electrode)的功能。非磁性体31例如包含从钨(w)、钽(ta)、氮化钽(tan)、钛(ti)以及氮化钛(tin)选择的至少一种元素或者化合物。
67.非磁性体32是非磁性体，具有对铁磁性体33的衰减常数的上升进行抑制、使写入
电流减少的功能。非磁性体32例如包含从氧化镁(mgo)、氮化镁(mgn)、氮化锆(zrn)、氮化铌(nbn)、氮化硅(sin)、氮化铝(aln)、氮化铪(hfn)、氮化钽(tan)、氮化钨(wn)、氮化铬(crn)、氮化钼(mon)、氮化钛(tin)、氮化钒(vn)选择的至少一种氮化物或者氧化物。另外，非磁性体32也可以是这些氮化物或者氧化物的混合物。即，非磁性体32不限于由两种元素形成的二元化合物，可以包含由三种元素形成的三元化合物、例如氮化钛铝(altin)等。
68.铁磁性体33具有铁磁性，在与膜面垂直的方向上具有易磁化轴方向。铁磁性体33沿着z轴具有朝向位线bl侧、字线wl侧中的某一方向的磁化方向。铁磁性体33包含铁(fe)、钴(co)以及镍(ni)中的至少任一种，铁磁性体33还包含硼(b)。更具体而言，例如铁磁性体33可以包含铁钴硼(fecob)或者硼化铁(feb)，可以具有体心立方系的结晶构造。
69.非磁性体34是非磁性的绝缘体，例如包含氧化镁(mgo)，如上述的那样，可以还包含硼(b)。非磁性体34具有膜面取向为(001)面的nacl结晶构造，在铁磁性体33的结晶化处理中，作为成为用于使结晶质的膜从与铁磁性体33的界面进行生长的核的种材料发挥功能。非磁性体34设置在铁磁性体33与铁磁性体35之间，与该两个铁磁性体一起形成磁隧道结。
70.铁磁性体35具有铁磁性，在与膜面垂直的方向上具有易磁化轴方向。铁磁性体35沿着z轴具有朝向位线bl侧、字线wl侧中的某一方向的磁化方向。铁磁性体35例如包含铁(fe)、钴(co)以及镍(ni)中的至少任一种。另外，铁磁性体35也可以还包含硼(b)。更具体而言，例如铁磁性体35可以包含铁钴硼(fecob)或者硼化铁(feb)，可以具有体心立方系的结晶构造。铁磁性体35的磁化方向被固定，在图5的例子中，朝向铁磁性体37的方向。此外，“磁化方向被固定”意味着磁化方向不因能够使铁磁性体33的磁化方向反转的大小的电流(自旋力矩)而变化。
71.此外，在图5中省略了图示，但铁磁性体35也可以是包括多个层的层叠体。具体而言，例如构成铁磁性体35的层叠体也可以是如下构造：具有包含上述的铁钴硼(fecob)或者硼化铁(feb)的层来作为与非磁性体34的界面层，并且，在该界面层与非磁性体36之间隔着非磁性的导电体而层叠有其他铁磁性体。构成铁磁性体35的层叠体内的非磁性的导电体例如可以包含从钽(ta)、铪(hf)、钨(w)、锆(zr)、钼(mo)、铌(nb)以及钛(ti)选择的至少一种金属。构成铁磁性体35的层叠体内的其他铁磁性体例如可以包含从钴(co)与铂(pt)的多层膜(co/pt多层膜)、钴(co)与镍(ni)的多层膜(co/ni多层膜)以及钴(co)与钯(pd)的多层膜(co/pd多层膜)选择的至少一个多层膜。
72.非磁性体36为非磁性的导电体，例如包含从钌(ru)、锇(os)、铱(ir)、钒(v)以及铬(cr)选择的至少一种元素。
73.铁磁性体37具有铁磁性，在与膜面垂直的方向上具有易磁化轴方向。铁磁性体37沿着z轴具有朝向位线bl侧、字线wl侧中的某一方向的磁化方向。铁磁性体37的磁化方向被与铁磁性体35同样地固定，在图5的例子中，朝向铁磁性体35的方向。铁磁性体37例如包含从钴铂(copt)、钴镍(coni)以及钴钯(copd)选择的至少一种合金。铁磁性体37也可以与铁磁性体35同样地是包括多个层的层叠体。在该情况下，铁磁性体37例如可以包括从钴(co)与铂(pt)的多层膜(co/pt多层膜)、钴(co)与镍(ni)的多层膜(co/ni多层膜)以及钴(co)与钯(pd)的多层膜(co/pd多层膜)选择的至少一个多层膜。
74.铁磁性体35和37通过非磁性体36以反铁磁性的方式结合。即，铁磁性体35和37以
相互具有反向平行的磁化方向的方式结合。因此，在图5的例子中，铁磁性体35和37的磁化方向朝向相互对向的方向。将这样的铁磁性体35、非磁性体36以及铁磁性体37的结合构造称为saf(synthetic anti-ferromagnetic，合成反铁磁)构造。由此，铁磁性体37能够抵消铁磁性体35的泄漏磁场对铁磁性体33的磁化方向给与的影响。因此，能抑制因铁磁性体35的泄漏磁场等而在铁磁性体33的磁化的易反转度产生非对称性(即，铁磁性体33的磁化方向反转时的易反转度在从一方反转为另一方的情况下和以其相反的方向进行反转的情况下不同)。
75.非磁性体38为非磁性的导电体，具有作为使与位线bl、字线wl的电连接性提高的电极的功能。另外，非磁性体38例如包含高熔点金属。高熔点金属例如表示熔点比铁(fe)和钴(co)高的材料，例如包含从锆(zr)、铪(hf)、钨(w)、铬(cr)、钼(mo)、铌(nb)、钛(ti)、钽(ta)、钒(v)、钌(ru)以及铂(pt)选择的至少一种元素。
76.在实施方式中，采用如下的自旋注入写入方式：在这样的磁阻效应元件mtj中直接流动写入电流，通过该写入电流向存储层sl和参考层rl注入自旋力矩，对存储层sl的磁化方向和参考层rl的磁化方向进行控制。磁阻效应元件mtj能够根据存储层sl和参考层rl的磁化方向的相对关系是平行、还是反向平行，取低电阻状态和高电阻状态中的某一状态。
77.当在磁阻效应元件mtj中沿着图5的箭头a1的方向、即从存储层sl朝向参考层rl的方向流动某大小的写入电流ic0时，存储层sl和参考层rl的磁化方向的相对关系成为平行。在该平行状态的情况下，磁阻效应元件mtj的电阻值成为最低，磁阻效应元件mtj被设定为低电阻状态。该低电阻状态被称为“p(parallel，平行)状态”，例如被规定为数据“0”的状态。
78.另外，当在磁阻效应元件mtj中沿着图5的箭头a2的方向、即从参考层rl朝向存储层sl的方向(与箭头a1相反的方向)流动比写入电流ic0大的写入电流ic1时，存储层sl和参考层rl的磁化方向的相对关系成为反向平行。在该反向平行状态的情况下，磁阻效应元件mtj的电阻值成为最高，磁阻效应元件mtj被设定为高电阻状态。该高电阻状态被称为“ap(anti-parallel，方向平行)状态”，例如被规定为数据“1”的状态。
79.此外，在以下的说明中，按照上述的数据的规定方法进行说明，但数据“1”和数据“0”的规定方式不限于上述的例子。例如，也可以将p状态规定为数据“1”，将ap状态规定为数据“0”。
80.1.1.4不良存储单元表
81.接着，使用图6所示的概念图对包括实施方式涉及的磁存储装置的存储系统内所存储的不良存储单元表进行说明。
82.如图6所示，不良存储单元表5中，不良存储单元mc的地址信息和与不良存储单元mc连接的字线wl以及位线bl的地址信息被相互关联地进行存储。
83.具体而言，在图6的例子中，存储有存储单元mc＜3，5，7＞的地址信息＜3，5，7＞和存储单元mc＜6，8，9＞的地址信息＜6，8，9＞来作为不良存储单元mc的地址信息。
84.另外，分别存储有之间夹着存储单元mc＜3，5，7＞的字线wl＜4，5＞的地址信息＜4，5＞和位线bl＜3，7＞的地址信息＜3，7＞。分别存在有之间夹着存储单元mc＜6，8，9＞的字线wl＜6，8＞的地址信息＜6，8＞和位线bl＜7，9＞的地址信息＜7，9＞来作为与不良存储单元mc连接的字线wl和位线bl的地址信息。
85.此外，不良存储单元mc的地址信息和与不良存储单元mc连接的字线wl以及位线bl的地址信息的组相互1对1地对应。因此，在不良存储单元表5中至少存储有这些中的任一方即可。
86.另外，不良存储单元表5作为存储在存储控制器3内的表来进行了说明，但不限于此。例如，不良存储单元表5也可以以非易失的方式存储在磁存储装置2内的存储单元阵列10中。
87.1.2动作
88.接着，对实施方式涉及的磁存储装置的动作进行说明。
89.1.2.1到使不良存储单元高电阻化为止的一系列动作
90.首先，参照图7所示的流程图对到使磁存储装置2内的不良存储单元mc高电阻化为止的一系列动作进行说明。
91.如图7所示，在步骤st10中，存储控制器3发布执行写入动作或者读出动作之意的命令(访问命令)，并送出至磁存储装置2。磁存储装置2当从存储控制器3接受访问命令时，执行写入动作或者读出动作。如上述的那样，控制电路18在写入动作中执行恒流方式的控制，以使得在写入对象的存储单元mc中流动预定的写入电流ic0或者ic1。同样地，控制电路18在读出动作中执行恒流方式的控制，以使得在读出对象的存储单元mc中流动预定的读出电流。
92.存储控制器3例如对写入动作和读出动作的执行次数进行计数，并存储该计数值。此外，存储控制器3也可以仅对写入动作或者读出动作的计数值进行计数。
93.在步骤st30中，存储控制器3判定写入动作和读出动作的执行次数是否为阈值nth以上。例如，存储控制器3将写入动作和读出动作的执行次数的计数值与预定的阈值nth(例如1万次)进行比较。在写入动作和读出动作的执行次数为阈值nth以上的情况下(步骤st30；是)，处理进入步骤st50，在小于阈值nth的情况下(步骤st30；否)，处理返回到步骤st10。即，存储系统1可以不执行步骤st50以后的处理而进行动作，直到写入动作和读出动作的执行次数成为阈值nth以上。此外，阈值nth也可以设定有多个，也可以每当写入动作和读出动作的执行次数超过值互不相同的多个阈值nth中的一个时，实施一次步骤st50以后的处理。
94.在步骤st50中，存储控制器3发布执行扫描动作之意的命令(扫描命令)，并送出至磁存储装置2。当接受扫描命令时，磁存储装置2执行对于存储单元阵列10内的全部存储单元mc的扫描动作。
95.控制电路18在扫描动作中例如执行恒压方式的控制，以使得向扫描对象的存储单元mc施加预定的电压。扫描动作的结果是，磁存储装置2确定不良存储单元mc的地址信息，并通知给存储控制器3。由此，存储控制器3能够将存储单元阵列10内的不良存储单元mc的地址存储在不良存储单元表5内。关于扫描动作的详细，将在后面进行描述。
96.在步骤st70中，存储控制器3基于存储在了不良存储单元表5内的信息，判定在磁存储装置2内是否具有不良存储单元mc。在不良存储单元表5内存储有不良存储单元mc的信息的情况下(步骤st70；是)，处理进入步骤st90，在未存储有不良存储单元mc的信息的情况下(步骤st70；否)，处理省略步骤st90。
97.在步骤st90中，存储控制器3发布执行高电阻化动作之意的命令(高电阻化命令)，
并送出至磁存储装置2。磁存储装置2当从存储控制器3接受高电阻化命令时，执行高电阻化动作。高电阻化命令例如包含使之高电阻化的对象的不良存储单元mc的地址信息。
98.控制电路18在高电阻化动作中执行恒压方式的控制，以使得向高电阻化对象的不良存储单元mc施加预定的电压。由此，磁存储装置2能够使不良存储单元mc内的开关元件sel高电阻化。关于高电阻化动作的详细，将在后面进行描述。
99.以上，到使磁存储装置2内的不良存储单元mc高电阻化为止的一系列动作结束。
100.1.2.2扫描动作
101.接着，对扫描动作的详细进行说明。
102.图8是用于对实施方式涉及的磁存储装置中的扫描动作进行说明的流程图，与图7中的步骤st50对应。在图8中表示基于扫描命令的磁存储装置2中的动作和伴随于此的存储控制器3的动作。
103.如图8所示，在步骤st51中，行选择电路11和列选择电路12向全部字线wl和全部位线bl施加电压vss。电压vss为接地电压，例如为0v。以下，设为电压vss为0v来进行说明。
104.在步骤st52中，行选择电路11对字线wl中的一条进行选择，向该字线wl施加电压varb。电压varb是比电压vss高、比开关元件sel的阈值电压vth低的电压。
105.在步骤st53中，控制电路18在步骤st51和st52所设定了的状态下，判定在所选择出的字线wl中是否流动了预定大小的电流。在检测到预定大小的电流的情况下(步骤st53；是)，处理进入步骤st54，在未检测到预定大小的电流的情况下(步骤st53；否)，处理进入步骤st55。
106.在步骤st54中，控制电路18向存储控制器3输出在步骤st52中选择出的字线wl的地址信息。存储控制器3将该地址信息存储于不良存储单元表5。
107.在步骤st55中，控制电路18判定全部字线wl是否为已选择。在不是全部字线wl为已选择的情况(步骤st55；否)，处理返回到步骤st51。由此，反复进行步骤st51～st54的处理，直到全部字线wl成为已选择。在全部字线wl为已选择的情况下(步骤st55；是)，处理进入步骤st56。
108.在步骤st56中，行选择电路11和列选择电路12向全部字线wl和全部位线bl施加电压vss。
109.在步骤st57中，列选择电路12对位线bl中的一条进行选择，向该位线bl施加电压varb。
110.在步骤st58中，控制电路18在步骤st56和st57所设定了的状态下，判定是否在所选择出的位线bl中流动了预定大小的电流。在检测到了预定大小的电流的情况下(步骤st58；是)，处理进入步骤st59，在未检测到预定大小的电流的情况下(步骤st58；否)，处理进入步骤st60。
111.在步骤st59中，控制电路18向存储控制器3输出在步骤st57中选择出的位线bl的地址信息。存储控制器3将该地址信息存储于不良存储单元表5。此时，存储控制器3使位线bl的地址信息与已经存储于不良存储单元表5的字线wl的地址信息中的某一个关联。由此，能够确定不良存储单元的地址信息。
112.在步骤st60中，控制电路18判定全部位线bl是否为已选择。在不是全部位线bl为已选择的情况下(步骤st60；否)，处理返回到步骤st56。由此，反复进行步骤st56～st59的
处理，直到全部位线bl成为已选择。在全部位线bl为已选择的情况下(步骤st60；是)，扫描动作结束。
113.图9和图10是用于对实施方式涉及的磁存储装置中的扫描动作进行说明的示意图，分别与图8中的步骤st51～st54和步骤st56～st59对应。
114.在图9和图10中表示4条字线wl＜k，m＞、wl＜k，m+1＞、wl＜k+2，m＞以及wl＜k+2，m+1＞、4条位线bl＜k+1，n＞、bl＜k+1，n+1＞、bl＜k+3，n＞以及bl＜k+3，n+1＞、该4条字线wl中的一条与该4条位线bl中的一条之间的12个存储单元mc。另外，在图9和图10中表示该12个存储单元mc中的存储单元mc＜k+1，m，n＞为不良存储单元mc的情况下的扫描动作。
115.首先，参照图9对选择了字线wl的情况下的动作进行说明。
116.如图9所示，在选择了字线wl＜k+2，m＞的情况下，对与字线wl＜k+2，m＞连接的多个存储单元mc(例如不良存储单元mc＜k+1，m，n＞和正常存储单元mc＜k+1，m，n+1＞、mc＜k+2，m，n＞以及mc＜k+2，m，n+1＞)施加电压varb。
117.正常存储单元mc＜k+1，m，n+1＞、mc＜k+2，m，n＞以及mc＜k+2，m、n+1＞中的各个开关元件sel即使被施加比阈值电压vth低的电压varb，也保持断开状态不变。因此，在正常存储单元mc＜k+1，m，n+1＞、mc＜k+2，m，n＞以及mc＜k+2，m，n+1＞中不流动电流。
118.另一方面，不良存储单元mc＜k+1，m，n＞中的开关元件sel短路，因此，当被施加比阈值电压vth低的电压varb时，与导通状态同等地进行动作。因此，经由不良存储单元mc＜k+1，m，n＞流动电流。
119.这样可知：在对字线wl＜k+2，m＞施加电压varb而流动了电流的情况下，与该字线wl＜k+2，m＞连接的多个存储单元mc中的至少一个存储单元mc为不良存储单元mc。因此，控制电路18向存储控制器3输出字线wl＜k+2，m＞的地址信息＜k+2，m＞，使之存储在不良存储单元表5内。
120.接着，参照图10对选择了位线bl的情况下的动作进行说明。
121.如图10所示，在选择了位线bl＜k+1，n＞的情况下，对连接于了位线bl＜k+1，n＞的多个存储单元mc(例如不良存储单元mc＜k+1，m，n＞和正常存储单元mc＜k+1，m+1，n＞、mc＜k，m，n＞以及mc＜k，m+1，n＞)施加电压varb。
122.正常存储单元mc＜k+1，m+1，n＞、mc＜k，m，n＞以及mc＜k，m+1，n＞中的各个开关元件sel即使被施加比阈值电压vth低的电压varb，也保持断开状态不变。因此，在正常存储单元mc＜k+1，m+1，n＞、mc＜k，m，n＞以及mc＜k，m+1，n＞中不流动电流。
123.另一方面，不良存储单元mc＜k+1，m，n＞中的开关元件sel＜k+1，m，n＞短路，因此，当被施加比阈值电压vth低的电压varb时，与导通状态同等地进行动作。因此，经由不良存储单元mc＜k+1，m，n＞流动电流。
124.这样可知：在对位线bl＜k+1，n＞施加电压varb而流动了电流的情况下，连接于了该位线bl＜k+1，n＞的多个存储单元mc中的至少一个存储单元mc为不良存储单元mc。因此，控制电路18向存储控制器3输出位线bl＜k+1，n＞的地址信息＜k+1，n＞，使之存储在不良存储单元表5内。
125.由此，存储控制器3能够判定为存储在不良存储单元表5内的字线wl的地址信息＜k+2，m＞与位线bl的地址信息＜k+1，n＞之间的存储单元mc＜k+1，m，n＞为不良存储单元mc，能够将这些地址信息相互关联来进行存储。
126.1.2.3高电阻化动作
127.接着，对不良存储单元mc的高电阻化动作进行说明。
128.图11是用于说明对于实施方式涉及的磁存储装置中的不良存储单元的高电阻化动作的流程图，与图7中的步骤st90对应。在图11中表示基于来自存储控制器3的高电阻化命令的磁存储装置2中的动作。
129.首先，存储控制器3发布包括高电阻化对象的不良存储单元mc的地址信息的高电阻化命令，并送出至磁存储装置2。
130.如图11所示，在步骤st91中，控制电路18当接受高电阻化命令时，基于该高电阻化命令内包含的不良存储单元mc的地址信息，选择不良存储单元mc来作为高电阻化的对象。以下，为了便于说明，将所选择出的不良存储单元mc称为“选择存储单元mc”。
131.在步骤st92中，控制电路18将变量i初始化为“0”(i＝0)。
132.在步骤st93中，行选择电路11和列选择电路12向选择存储单元mc施加电压(vf+iδv)。例如，行选择电路11和列选择电路12向选择字线wl施加电压(vf+iδv)，向选择位线bl施加电压vss。电压vf和δv可以设定为任意的值，但例如施加于选择存储单元mc的电压(vf+iδv)被设定为比开关元件sel的阈值电压vth以及访问动作时施加于选择存储单元mc的电压(写入电压和读出电压)足够低的值。由此，能够抑制因高电阻化动作时施加于存储单元mc的电压而发生误写入。
133.此外，对于在向选择存储单元mc施加电压时使选择字线wl和选择位线bl中的哪个为高压，可以任意地进行选择。也即是，行选择电路11和列选择电路12也可以向选择位线bl施加电压(vf+iδv)，向选择字线wl施加电压vss。
134.在步骤st94中，控制电路18基于在步骤st93中在选择存储单元mc中流动的电流来算出电阻值，判定该电阻值是否为阈值rth以上。阈值rth例如相对于开关元件sel短路了的状态下的存储单元mc的电阻值足够(例如3个数量级以上)大。即，阈值rth被设定为可以视为开关元件sel已断线的大小。在判定为了选择存储单元mc的电阻值为阈值rth以上的情况下(步骤st94；是)，处理进入步骤st96，在判定为了小于阈值rth的情况下(步骤st94；否)，处理进入步骤st95。
135.在步骤st95中，控制电路18使变量i递增，返回到步骤st93的处理。由此，升高了(step up)δv后的电压被施加于选择存储单元mc，直到判定为选择存储单元mc的电阻值为阈值rth以上。
136.在步骤st96中，控制电路18判定是否选择了全部的不良存储单元mc。例如，控制电路18判定是否对全部的从存储控制器3接受到的高电阻化命令所包含的不良存储单元mc的地址进行了访问。在判定为了存在未选择的不良存储单元mc的情况下(步骤st96；否)，处理返回到步骤st91。由此，反复进行步骤st91～st96，直到全部不良存储单元mc的电阻值超过阈值rth。另一方面，在判定为选择了全部的不良存储单元mc的情况下(步骤st96；是)，处理结束。
137.通过以上，高电阻化动作结束。
138.图12是用于对实施方式涉及的磁存储装置中的高电阻化动作进行说明的时间图。在图12中以时间序列表示在图11的步骤st93(以及st94)中施加于选择存储单元mc的电压和在那时所选择出的不良存储单元mc的电阻值的关系。并且，表示通过第(j+1)次的电压的
施加而选择存储单元mc发生高电阻化的情况(j为自然数)。
139.如图12所示，在时刻t0，变量被设定为“0”，电压vf被施加于选择存储单元mc。此时，所选择出的不良存储单元mc的开关元件sel短路。因此，在选择存储单元mc中流动大量的电流，选择存储单元mc的电阻值成为相对于阈值rth非常小的值。
140.同样地，在时刻t1和t2，变量i分别被设定为“1”和“2”，电压(vf+δv)和(vf+2δv)分别被施加于选择存储单元mc。在图12的例子中，即使是在该情况下，选择存储单元mc的电阻值也几乎不上升。即，所选择出的不良存储单元mc的开关元件sel保持已短路的状态不变。
141.在时刻tj，变量i被设定为j，电压(vf+jδv)被施加于选择存储单元mc。由此，所选择出的不良存储单元mc的开关元件sel短路了的部分熔断(fuse)，以断线或者可视为已断线的程度地急剧高电阻化。因此，在选择存储单元mc中几乎不流动电流(只有时刻t0～t2的在选择存储单元mc中流动的电流的1/1000程度)，选择存储单元mc的电阻值高于阈值rth。
142.在时刻tj，控制电路18对所选择出的不良存储单元mc内的开关元件sel已高电阻化这一状况进行确认，向选择存储单元mc施加电压vss。由此，高电阻化动作结束。
143.图13是用于对实施方式涉及的磁存储装置中的高电阻化动作进行说明的示意图。在图13中设为存储单元mc＜k+1，m，n＞为不良存储单元mc、在不良存储单元表5内与该不良存储单元mc＜k+1，m，n＞关联地存储有字线wl＜k+2，m＞的地址信息＜k+2，m＞和位线bl＜k+1，n＞的地址信息＜k+1，n＞的组来进行说明。
144.如图13所示，在存储单元mc＜k+1，m，n＞被选择为了高电阻化对象的不良存储单元mc的情况下，选择字线wl和选择位线bl的组成为字线wl＜k+2，m＞和位线bl＜k+1，n＞。
145.行选择电路11和列选择电路12向选择字线wl＜k+2，m＞施加电压(vf+iδv)，向选择位线bl＜k+1，n＞施加电压vss。由此，在选择存储单元mc＜k+1，m，n＞产生电位差|vf+iδv|，能够使选择存储单元mc内的开关元件sel高电阻化。
146.另外，行选择电路11和列选择电路12对选择字线wl以外的全部字线wl和选择位线bl以外的全部位线bl施加电压(vf+iδv)/2。由此，在图示的存储单元mc中的存储单元mc＜k+2，m，n＞、mc＜k+2，m，n+1＞、mc＜k+1，m+1，n＞、mc＜k+1，m，n+1＞、mc＜k，m+1，n＞以及mc＜k，m，n＞产生电位差|vf+iδv|/2，成为半选择状态。然而，电位差|vf+iδv|/2足够小到可视为不使开关元件sel高电阻化的程度。因此，能够抑制半选择存储单元mc内的正常的开关元件sel非意图地高电阻化。
147.另外，在图示的存储单元mc中的存储单元mc＜k+2，m+1，n＞、mc＜k+2，m+1，n+1＞、mc＜k+1，m+1，n+1＞、mc＜k，m，n+1＞以及mc＜k，m+1，n+1＞不产生电位差，成为非选择状态。因此，能够抑制非选择存储单元mc内的正常的开关元件sel非意图地高电阻化。
148.通过如以上那样动作，能够在高电阻化动作中选择性地使选择存储单元mc＜k+1，m，n＞高电阻化。
149.1.3.本实施方式涉及的效果
150.根据实施方式，控制电路18在高电阻化动作中选择被判定为开关元件sel为不良的存储单元mc。行选择电路11和列选择电路12一边使变量i递增，一边施加电压vf+iδv，直到该选择存储单元mc的电阻值成为阈值rth以上。阈值rth被设定为短路了的开关元件sel的电阻值的3个数量级以上的大小。由此，能够使短路了的开关元件sel高电阻化为可视为
已断线的程度。相对于短路了的开关元件sel总是为导通状态，高电阻化后的开关元件sel总是可视为断开状态，因此，能够抑制在将其他存储单元mc作为访问对象的访问动作中经由不良存储单元mc而流动电流。因此，能够减少变得不能使用的存储单元mc的数量。
151.另外，在高电阻化动作中，电压vf+iδv被作为恒压施加于选择存储单元mc。由此，能够施加为了使开关元件sel断线所需要的电位差。补充来说，在写入动作中，用于流动电流ic0或者ic1来作为恒流的电压被施加于选择存储单元mc。根据这样的恒流方式，在包括短路了的开关元件sel的存储单元mc中，即使低电压也会流动大量的电流，因此，难以向该存储单元mc施加能够使开关元件sel断线的程度的电压。根据实施方式，控制电路18使用低电压方式向选择存储单元mc施加电压vf+iδv。由此，能够对短路了的开关元件sel施加能够断线的大小的电压。
152.另外，行选择电路11和列选择电路12对于半选择存储单元mc，一边使变量i递增，一边施加电压(vf+iδv)/2。电压(vf+iδv)/2被设定为不使开关元件sel非意图地断线的程度的大小。因此，能够不会使半选择存储单元mc内的正常的开关元件sel断线，而选择性地使选择存储单元mc内的不良的开关元件sel断线。
153.另外，行选择电路11和列选择电路12对于非选择存储单元mc，不依赖于变量i而施加电压vss。由此，能够不会使非选择存储单元mc内的正常的开关元件sel断线，而选择性地使选择存储单元mc内的不良的开关元件sel断线。
154.另外，当磁存储装置2的访问动作成为阈值nth以上时，存储控制器3发布扫描命令，并送出至磁存储装置2。当接受扫描命令时，磁存储装置2执行扫描动作，确定不良存储单元mc。接受到所确定的不良存储单元mc的地址信息的通知的存储控制器3发布包含该不良存储单元mc的地址信息的高电阻化命令，并送出至磁存储装置2。接受到高电阻化命令的磁存储装置2执行高电阻化动作。由此，存储系统1能够定期地使伴随着使用次数的增加而产生的不良存储单元mc高电阻化。因此，能够抑制变得不能使用的存储单元mc的数量。
155.2.变形例
156.此外，对于上述的实施方式可以应用各种变形。
157.2.1第1变形例
158.例如在上述的实施方式中，对选择性地使通过扫描动作确定出的不良存储单元mc高电阻化的情况进行了说明，但不限于此。例如，高电阻化动作也可以不基于扫描动作的结果而被加以执行。另外，也可以对于多个存储单元mc一并地执行高电阻化动作。
159.图14是用于对到使实施方式的第1变形例涉及的磁存储装置内的不良存储单元高电阻化为止的一系列动作进行说明的流程图，与实施方式中的图7对应。在图14中，省略在图7中说明过的步骤st50和st70，代替步骤st90而执行步骤st90a。
160.如图14所示，在步骤st10中，磁存储装置2当从存储控制器3接受访问命令时，执行访问动作。
161.在步骤st30中，存储控制器3判定访问动作的执行次数是否为阈值nth以上。在访问动作的执行次数为阈值nth以上的情况下(步骤st30；是)，处理进入步骤st90a，在小于阈值nth的情况下(步骤st30；否)，处理返回到步骤st10。
162.在步骤st90a中，存储控制器3发布高电阻化命令，并送出至磁存储装置2。步骤st90a中的高电阻化命令例如不包含不良存储单元mc的地址信息。磁存储装置2当从存储控
制器3接受高电阻化命令时，不基于地址信息而执行对于不良存储单元mc的高电阻化动作。
163.以上，到使磁存储装置2内的不良存储单元mc高电阻化为止的一系列动作结束。
164.图15是用于对实施方式的第1变形例涉及的磁存储装置中的高电阻化动作进行说明的流程图，与实施方式中的图11对应。在图15中，省略在图11中说明过的步骤st91和st96，代替步骤st93而执行步骤st93a。
165.在步骤st92中，控制电路18将变量i初始化为“0”(i＝0)。
166.在步骤st93a中，行选择电路11和列选择电路12向全部存储单元mc施加电压(vf+iδv)。例如，行选择电路11和列选择电路12向全部字线wl施加电压(vf+iδv)，向全部位线bl施加电压vss。如上述的那样，电压(vf+iδv)为比开关元件sel的阈值电压vth足够低的值，因此，正常的开关元件sel成为断开状态。因此，在正常的存储单元mc中不流动电流。另一方面，在短路了的开关元件sel中流动基于该电压(vf+iδv)的大量的电流，能够使开关元件sel高电阻化。
167.在步骤st94中，控制电路18基于在步骤st93中在全部存储单元mc中流动的电流来算出电阻值，判定该电阻值是否为阈值rth以上。在判定为了选择存储单元mc的电阻值小于阈值rth的情况下(步骤st94；否)，处理进入步骤st95，在判定为了是阈值rth以上的情况下(步骤st94；是)，处理结束。
168.在步骤st95中，控制电路18使变量i递增，返回到步骤st93a的处理。由此，升高了δv后的电压被施加于全部的存储单元mc，直到判定为所算出的电阻值为阈值rth以上(也即是，直到存在于全部的存储单元mc内的全部的不良存储单元mc被高电阻化)。
169.通过如上所述那样动作，能够对存储单元阵列10内的全部不良存储单元mc一并执行高电阻化动作。
170.2.2第2变形例
171.另外，例如在上述的实施方式中，对高电阻化动作时一边使恒定电压升高、一边反复施加于不良存储单元mc的情况进行了说明，不限于此。例如，也可以在高电阻化动作时反复对不良存储单元mc施加相同值的电压(不升高)。
172.图16是用于对实施方式的第2变形例涉及的磁存储装置中的高电阻化动作进行说明的流程图，与实施方式中的图11对应。在图16中，省略在图11中说明过的步骤st92和st95，代替步骤st93而执行步骤st93b。
173.在步骤st91中，控制电路18当接受高电阻化命令时，基于该高电阻化命令内所包含的不良存储单元mc的地址信息，选择不良存储单元mc来作为高电阻化的对象。
174.在步骤st93b中，行选择电路11和列选择电路12向选择存储单元mc施加电压vf。例如，行选择电路11和列选择电路12向选择字线wl施加电压vf，向选择位线bl施加电压vss。
175.在步骤st94中，控制电路18基于在步骤st93b中在选择存储单元mc中流动的电流来算出电阻值，判定该电阻值是否为阈值rth以上。在判定为了选择存储单元mc的电阻值为阈值rth以上的情况下(步骤st94；是)，处理进入步骤st96，在判定为了小于阈值rth的情况下(步骤st94；否)，处理返回到步骤st93b。由此，一定的电压vf被施加于选择存储单元mc，直到判定为选择存储单元mc的电阻值为阈值rth以上。
176.在步骤st96中，控制电路18判定是否选择了全部的不良存储单元mc。在判定为存在未选择的不良存储单元mc的情况下(步骤st96；否)，处理返回到步骤st91。由此，反复进
行步骤st91、st93b、st94以及st96，直到全部的不良存储单元mc的电阻值超过阈值rth。另一方面，在判定为选择了全部的不良存储单元mc的情况下(步骤st96；是)，处理结束。
177.通过如以上那样动作，高电阻化动作结束。
178.3.其他
179.在上述的实施方式中，对执行了预定次数的访问动作之后执行扫描动作和高电阻化动作的情况进行了说明，但不限于此。例如，存储控制器3既可以在磁存储装置2(或者存储系统1)启动时执行扫描动作和高电阻化动作，也可以定期地执行扫描动作和高电阻化动作。在定期地执行扫描动作和高电阻化动作的情况下，存储控制器3例如可以在从不久之前执行扫描动作和高电阻化动作起的经过时间成为了阈值以上时，发布用于新的扫描动作和高电阻化动作的命令。
180.另外，扫描动作和高电阻化动作也可以在磁存储装置2的制造期间中(例如磁存储装置2出厂前、且对于磁存储装置2的芯片老化试验结束之后)被加以执行。在磁存储装置2的制造期间中执行扫描动作和高电阻化动作的情况下，扫描命令和高电阻化命令例如可以从测试器(未图示)发布。
181.另外，在上述的变形例中，关于对全部存储单元mc一并地执行高电阻化动作的情况进行了说明，但不限于此。例如，也可以对每层、每列、每行等、存储单元阵列10内的多个存储单元mc中的一部分一并地执行高电阻化动作。更具体而言，例如在按每层而一并地执行高电阻化动作的情况下，电压vf+iδv被施加于比属于高电阻化对象的层的存储单元mc靠上方的全部布线(字线wl或者位线bl)，电压vss被施加于下方的全部布线。由此，能够在对属于高电阻化对象的层的全部存储单元mc施加电压vf+iδv的同时，对属于其他全部层的全部存储单元施加电压vss。通过如以上那样动作，能够实现按每层而一并地执行的高电阻化动作。
182.另外，在上述的实施方式和变形例中，对在高电阻化动作中判定选择存储单元mc的电阻值是否为阈值以上的情况进行了说明，但不限于此。例如，存储控制器3也可以判定在选择存储单元mc中流动的电流值是否小于阈值。在该情况下所设定的阈值例如可以被设定为相对于在包括短路了的开关元件sel的存储单元mc中流动的电流小3个数量级程度的值。
183.另外，在上述的实施方式和变形例中，对在扫描动作中使用施加电压varb来确定不良存储单元mc的恒压方式的情况进行了说明，但不限于此，也可以使用恒流方式。在该情况下，用于确定不良存储单元mc的判定动作可以根据是否被施加了预定大小的电压来进行判定。
184.另外，对于在上述的实施方式和变形例中描述过的存储单元mc，对磁阻效应元件mtj设置在开关元件sel的下方的情况进行了说明，但磁阻效应元件mtj也可以设置在开关元件sel的上方。另外，也可以在层地址k为偶数的情况下和层地址k为奇数的情况下，磁阻效应元件mtj与开关元件sel之间的上限关系被设置为相反。
185.另外，对在上述的实施方式和变形例中描述过的磁阻效应元件mtj为存储层sl设置在参考层rl的上方的顶部自由型元件的情况进行了说明，但不限于此。例如，磁阻效应元件mtj也可以是存储层sl设置在参考层rl的下方的底部自由型。在该情况下，数据“1”和数据“0”的写入电流的方向与在图5中表示了的顶部自由型相反。
186.以上对本发明的几个实施方式进行了说明，但这些实施方式是作为例子提示的，并不是意在限定发明的范围。这些新的实施方式能够以其他各种各样的方式来实施，能够在不脱离发明的宗旨的范围内进行各种省略、置换、变更。这些实施方式及其变形包含在发明的范围、宗旨内，并且，包含在权利要求书记载的发明及其等同的范围内。
技术特征：
1.一种磁存储装置，具备：第1存储单元；和控制电路，所述第1存储单元包括串联连接的第1磁阻效应元件和第1开关元件，所述控制电路构成为：在第1动作中，反复向所述第1存储单元施加第1电压，直到满足第1条件。2.根据权利要求1所述的磁存储装置，所述控制电路构成为：在所述第1动作中，一边使所述第1电压升高一边反复向所述第1存储单元施加所述第1电压，直到满足所述第1条件。3.根据权利要求1所述的磁存储装置，所述第1条件包括所述第1存储单元的电阻值成为第1阈值以上。4.根据权利要求1所述的磁存储装置，所述第1电压与所述第1存储单元的电阻值独立地设定。5.根据权利要求1所述的磁存储装置，所述第1存储单元连接在第1布线与第2布线之间，所述磁存储装置还具备连接在所述第1布线与第3布线之间的第2存储单元，所述第2存储单元包括串联连接的第2磁阻效应元件和第2开关元件，所述控制电路构成为：在所述第1动作中，反复向所述第2存储单元施加比所述第1电压低的第2电压，直到满足所述第1条件。6.根据权利要求5所述的磁存储装置，所述磁存储装置还具备连接在所述第3布线与第4布线之间的第3存储单元，所述第3存储单元包括串联连接的第3磁阻效应元件和第3开关元件，所述控制电路构成为：在所述第1动作中，反复向所述第3存储单元施加比所述第2电压低的第3电压，直到满足所述第1条件。7.根据权利要求6所述的磁存储装置，所述第2电压是所述第1电压与所述第3电压的中间值。8.根据权利要求6所述的磁存储装置，所述第3电压与所述第1电压和所述第2电压独立地设定。9.根据权利要求1所述的磁存储装置，所述第1存储单元连接在第1布线与第2布线之间，所述磁存储装置还具备：第2存储单元，其连接在所述第1布线与第3布线之间；和第3存储单元，其连接在所述第3布线与第4布线之间，所述第2存储单元包括串联连接的第2磁阻效应元件和第2开关元件，所述第3存储单元包括串联连接的第3磁阻效应元件和第3开关元件，所述控制电路构成为：在所述第1动作中，反复向所述第1存储单元、所述第2存储单元以及所述第3存储单元的各个存储单元施加所述第1电压，直到满足所述第1条件。10.根据权利要求9所述的磁存储装置，所述第1条件包括基于所述第1存储单元、所述第2存储单元以及所述第3存储单元的电
阻值为阈值以上。11.根据权利要求1所述的磁存储装置，所述控制电路构成为：当接受第1命令时，执行所述第1动作。12.一种存储系统，具备：存储控制器；和磁存储装置，其具备包括多个存储单元的存储单元阵列和控制电路，所述多个存储单元各自包括串联连接的磁阻效应元件和开关元件，所述控制电路构成为：当从所述存储控制器接受第1命令时，反复向第1存储单元施加第1电压，直到满足第1条件。13.根据权利要求12所述的存储系统，所述存储控制器构成为：当满足第2条件时，发布第2命令，所述控制电路构成为：当从所述存储控制器接受所述第2命令时，从所述多个存储单元确定所述第1存储单元，向所述存储控制器输出所确定的所述第1存储单元的地址信息。14.根据权利要求13所述的存储系统，所述第1命令包含所述第1存储单元的地址信息。15.根据权利要求13所述的存储系统，所述第2条件包括对于所述磁存储装置的数据的写入动作或者读出动作的次数成为第2阈值以上。16.根据权利要求13所述的存储系统，所述第2条件包括所述磁存储装置已启动。17.根据权利要求13所述的存储系统，所述第2条件包括从紧接所述第2命令之前的第2命令的发布起经过了预定期间。
技术总结
实施方式提供能够稳定地存储信息的磁存储装置以及存储系统。一个实施方式的磁存储装置具备第1存储单元和控制电路。第1存储单元包括串联连接的第1磁阻效应元件和第1开关元件。控制电路构成为：在第1动作中，反复向第1存储单元施加第1电压，直到满足第1条件。直到满足第1条件。直到满足第1条件。
技术研发人员：
岩山昌由
受保护的技术使用者：
铠侠股份有限公司
技术研发日：
2021.08.12
技术公布日：
2022/3/18
