[發明專利]電阻變化元件及其制造方法

無效

• 申請號: 200980111679.9
• 申請日: 2009-07-22
• 公開（公告）號: CN101981695A
• 公開（公告）日: 2011-02-23
• 發明（設計）人: 三谷覺;村岡俊作;神澤好彥;片山幸治;宮永良子;藤井覺;高木剛
• 申請（專利權）人: 松下電器產業株式會社
• 主分類號: H01L27/10
• 分類號: H01L27/10;H01L45/00;H01L49/00
• 代理公司: 北京尚誠知識產權代理有限公司 11322
• 代理人: 龍淳

1.一種電阻變化元件，其特征在于，包括：

第一電極；

第二電極；和

電阻變化層，其被設置成介于所述第一電極和所述第二電極之間，并與所述第一電極和所述第二電極相接，其能夠基于施加在所述第一電極和所述第二電極之間的極性不同的電信號產生可逆變化，其中，

所述電阻變化層由包含第一氧不足型過渡金屬氧化物層和含氧率比所述第一氧不足型過渡金屬氧化物層高的第二氧不足型過渡金屬氧化物層的兩層疊層結構構成，

所述第二氧不足型過渡金屬氧化物層與所述第二電極相接，

所述第二氧不足型過渡金屬氧化物層具有局部膜厚較薄的部分。

2.如權利要求1所述的電阻變化元件，其特征在于：

所述第二氧不足型過渡金屬氧化物層，在與所述第二電極的界面處設置有多個凹部，由此具有局部膜厚較薄的部分。

3.如權利要求2所述的電阻變化元件，其特征在于：

所述凹部沿著構成所述第二電極的材料的晶界形成。

4.如權利要求1所述的電阻變化元件，其特征在于：

所述第一氧不足型過渡金屬氧化物層與所述第二氧不足型過渡金屬氧化物層之間的界面是平坦的，而所述第二氧不足型過渡金屬氧化物層與所述第二電極之間的界面具有凹凸，由此所述第二氧不足型過渡金屬氧化物層具有局部膜厚較薄的部分。

5.如權利要求1所述的電阻變化元件，其特征在于：

在所述第二氧不足型過渡金屬氧化物層與所述第二電極之間的界面處，所述第二電極具有突起，由此所述第二氧不足型過渡金屬氧化物層具有局部膜厚較薄的部分。

6.如權利要求1所述的電阻變化元件，其特征在于：

在所述第二電極與所述第二氧不足型過渡金屬氧化物層之間的界面處，在所述第二電極形成有突起。

7.如權利要求6所述的電阻變化元件，其特征在于：

所述第二電極是鉑或鉑合金。

8.如權利要求7所述的電阻變化元件，其特征在于：

所述局部膜厚較薄的部分的膜厚是0.1nm以上5nm以下。

9.如權利要求1～8中任一項所述的電阻變化元件，其特征在于：

所述過渡金屬氧化物層是鉭氧化物層。

10.一種電阻變化元件的制造方法，其特征在于，包括：

形成第一電極的工序；

在所述第一電極上形成第一氧不足型過渡金屬氧化物層的工序；

在所述第一氧不足型過渡金屬氧化物層上形成氧含量比所述第一氧不足型過渡金屬氧化物層高的第二氧不足型過渡金屬氧化物層的工序；

在所述第二氧不足型過渡金屬氧化物層上形成含有鉑或鉑合金的第二電極層的工序；和

通過在形成第二電極層之后進行熱處理，在所述第二電極層的該第二電極層與所述第二氧不足型過渡金屬氧化物層之間的界面處形成突起的工序。

11.一種電阻變化元件的制造方法，其特征在于，包括：

形成第一電極的工序；

在所述第一電極上形成第一氧不足型過渡金屬氧化物層的工序；

在所述第一氧不足型過渡金屬氧化物層上形成氧含量比所述第一氧不足型過渡金屬氧化物層高的第二氧不足型過渡金屬氧化物層的工序；

在所述第二氧不足型過渡金屬氧化物層上形成含有鈀或鈀合金的第二電極層的工序；和

通過在形成所述第二電極層之后進行熱處理，在所述第二電極層的該第二電極層與所述第二氧不足型過渡金屬氧化物層之間的界面處形成突起的工序。

12.如權利要求10或11所述的電阻變化元件的制造方法，其特征在于：

所述熱處理在350℃～425℃的溫度范圍中進行。

13.如權利要求10或11所述的電阻變化元件的制造方法，其特征在于：

所述過渡金屬氧化物層是鉭氧化物層。

14.如權利要求10或11所述的電阻變化元件的制造方法，其特征在于：

通過所述熱處理形成的突起的高度比所述第二氧不足型過渡金屬氧化物層的膜厚小。