[發明專利]存儲元件、其制造方法以及存儲裝置

無效

• 申請號: 201210210759.3
• 申請日: 2012-06-20
• 公開（公告）號: CN102856492A
• 公開（公告）日: 2013-01-02
• 發明（設計）人: 大場和博;水口徹也;保田周一郎;紫牟田雅之;荒谷勝久
• 申請（專利權）人: 索尼公司
• 主分類號: H01L45/00
• 分類號: H01L45/00;H01L27/24;G11C13/00
• 代理公司: 北京信慧永光知識產權代理有限責任公司 11290
• 代理人: 褚海英;武玉琴

1.一種存儲元件，其依次包括第一電極、存儲層和第二電極，其中，所述存儲層包括：

電阻變化層，其包含氧化物，并且所述電阻變化層設置在所述第一電極側；以及

離子源層，其設置在所述第二電極側并且具有兩個以上單位離子源層的層疊結構，所述單位離子源層包括第一層和第二層，所述第一層包含硫族元素碲、硫、硒中的一種以上以及在所述存儲層中易于移動的易移動元素，并具有從所述第一電極向所述第二電極的所述易移動元素的濃度分布，并且所述第二層包含在所述存儲層中難以移動的難移動元素。

2.如權利要求1所述的存儲元件，其中，所述單位離子源層從所述第一電極側依次包括所述第一層和所述第二層。

3.如權利要求1所述的存儲元件，其中，所述單位離子源層從所述第一電極側依次包括所述第二層和所述第一層。

4.如權利要求1所述的存儲元件，其中，對于所述第一層中的所述易移動元素的濃度，與所述第二層的接合界面上的濃度相對地低于所述第一層的其余區域中的濃度。

5.如權利要求1所述的存儲元件，其中，所述易移動元素為可陽離子化的金屬元素。

6.如權利要求1所述的存儲元件，其中，所述易移動元素為鋁或銅。

7.如權利要求1所述的存儲元件，其中，所述難移動元素為周期表中的4族~6族的金屬元素。

8.如權利要求1所述的存儲元件，其中，所述難移動元素為鈦、鋯、鉿、釩、鈮、鉭、鉻、鉬或鎢。

9.如權利要求1所述的存儲元件，其中，通過響應于對所述第一電極和所述第二電極所施加的電壓而在所述電阻變化層中形成包含金屬元素的低電阻部，從而發生電阻值的變化。

10.如權利要求1所述的存儲元件，其中，所述存儲層在所述離子源層和所述電阻變化層之間包括中間層，并且所述中間層包含硫族元素碲、硫、硒中的一種以上。

11.一種存儲裝置，其包括：

多個如權利要求1～10之一所述的存儲元件；以及

脈沖施加部，其對所述存儲元件選擇性地施加電壓脈沖或電流脈沖。

12.一種存儲元件的制造方法，該方法包括：

在基板上形成第一電極；

在所述第一電極上形成包含氧化物的電阻變化層；

在所述電阻變化層上形成包括兩個以上單位離子源層的離子源層，所述單位離子源層中的至少部分為硫族元素層、移動層和固定層依次層疊的結構，所述硫族元素層包含硫族元素碲、硫、硒中的一種以上，所述移動層包含在電解質中易于移動的一種以上易移動元素，所述固定層包含在所述電解質中難以移動的一種以上難移動元素；并且

在所述離子源層上形成第二電極。

13.如權利要求12所述的方法，其中，通過在形成所述第二電極后使所述易移動元素擴散，從而形成所述硫族元素層和移動層的混合層。

14.如權利要求12所述的方法，其中，在形成所述電阻變化層后，形成包含硫族元素碲、硫、硒中的一種以上的中間層。

15.如權利要求12所述的方法，其中，當所述離子源層的頂端為所述移動層時，在所述移動層上另外形成所述硫族元素層。

16.如權利要求12所述的方法，其中，

在所述硫族元素層、所述移動層和所述固定層中，至少包括兩層以上所述硫族元素層，并且至少部分地包括所述硫族元素層、所述移動層和所述硫族元素層依次層疊的結構。