[發明專利]非易失性存儲裝置及其制造方法

有效

• 申請號: 201180004244.1
• 申請日: 2011-08-11
• 公開（公告）號: CN102576709A
• 公開（公告）日: 2012-07-11
• 發明（設計）人: 空田晴之;二宮健生;三河巧;早川幸夫
• 申請（專利權）人: 松下電器產業株式會社
• 主分類號: H01L27/105
• 分類號: H01L27/105;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

1.一種非易失性存儲裝置，其特征在于，包括：

非易失性存儲元件，其設置在基板上，包括第一電極、第二電極和電阻變化層，具有所述第一電極、所述第二電極以及所述電阻變化層與所述基板的主面平行且平坦地形成的層疊結構，其中所述電阻變化層介于所述第一電極與所述第二電極之間，基于給予所述第一電極與所述第二電極之間的電信號，電阻值可逆地變化；和

與所述非易失性存儲元件的所述第一電極和所述第二電極中的任一個電連接的插頭，其中

所述電阻變化層，包括氧不足型的第一過渡金屬氧化物層和含氧量比所述第一過渡金屬氧化物層多的第二過渡金屬氧化物層，

所述第一過渡金屬氧化物層與所述第一電極和所述第二電極的一個連接，所述第二過渡金屬氧化物層與所述第一電極和第二電極的另一個連接，

所述插頭與所述非易失性存儲元件連接的一側的端面的與所述基板的主面平行的面的所述插頭的面積，比作為導電區域的所述第一過渡金屬氧化物層的與所述基板的主面平行的截面的截面積大。

2.如權利要求1所述的非易失性存儲裝置，其特征在于：

所述第二過渡金屬氧化物層是絕緣體。

3.如權利要求1所述的非易失性存儲裝置，其特征在于，包括：

在基板上，在與所述基板的主面平行的面內，相互平行地形成的多個第一配線；

在與所述多個第一配線不同的面內，以相互平行且與所述多個第一配線立體交叉的方式形成的多個第二配線；和

與所述多個第一配線和所述多個第二配線的立體交叉點對應地設置的所述非易失性存儲元件，其中

在所述非易失性存儲元件的各個中，所述第一電極與對應的所述第一配線電連接，所述第二電極與對應的所述第二配線電連接，所述電阻變化層基于通過各自對應的所述第一配線和所述第二配線給予所述第一電極與所述第二電極之間的電信號，電阻值可逆地變化，

所述第一電極和所述第二電極的一個，通過所述插頭與對應的所述第一配線和所述第二配線的一個電連接，所述第一電極和所述第二電極的另一個，與對應的所述第一配線和所述第二配線的另一個直接電連接。

4.如權利要求1所述的非易失性存儲裝置，其特征在于：

與所述電阻變化層的所述第二過渡金屬氧化物層連接的所述第一電極或者所述第二電極，由銥或者銥和其他的貴金屬的合金形成。

5.如權利要求1所述的非易失性存儲裝置，其特征在于：

所述電阻變化層還具有第三過渡金屬氧化物層，該第三過渡金屬氧化物層以覆蓋所述第一過渡金屬氧化物層和所述第二過渡金屬氧化物層的側面的方式設置，含氧率比所述第一過渡金屬氧化物層高，

所述第三過渡金屬氧化物層被夾在所述第一電極與所述第二電極之間，

所述插頭與所述非易失性存儲元件連接的一側的端面的與所述基板的主面平行的面的所述插頭的面積，比作為導電區域的所述第一過渡金屬氧化物層的與所述基板的主面平行的截面的截面積大，比所述第一電極和所述第二電極的與所述基板的主面平行的面的面積小。

6.如權利要求1所述的非易失性存儲裝置，其特征在于：

所述插頭與所述非易失性存儲元件連接的一側的所述插頭的端面的面積，比所述非易失性存儲元件的與所述基板平行的截面的截面積大。