[發明專利]非易失性半導體存儲器件及其制造方法

有效

• 申請號: 201210328180.7
• 申請日: 2012-09-06
• 公開（公告）號: CN103000653A
• 公開（公告）日: 2013-03-27
• 發明（設計）人: 迫坪行廣
• 申請（專利權）人: 瑞薩電子株式會社
• 主分類號: H01L27/24
• 分類號: H01L27/24;H01L45/00;G11C16/02
• 代理公司: 中原信達知識產權代理有限責任公司 11219
• 代理人: 李蘭;孫志湧

1.一種非易失性半導體存儲器件，包括：

第一布線；

第二布線；和

存儲單元，所述存儲單元在一端電耦合到所述第一布線，在另一端電耦合到所述第二布線，

其中所述存儲單元包括：

電阻變化層，所述電阻變化層通過改變電阻值來存儲信息；和

第一電極和第二電極，所述第一電極和第二電極耦合到所述電阻變化層的兩端并且不包含貴金屬，

其中所述第一電極包括：

第一外部電極；和

第一界面電極，所述第一界面電極形成在所述第一外部電極和所述電阻變化層之間，

其中所述第一界面電極的厚度比所述第一外部電極的厚度薄，

其中所述第一界面電極的電阻率比所述第一外部電極的電阻率高，并且

其中在低電阻狀態中，所述第一電極的電阻值比所述電阻變化層的電阻值低。

2.根據權利要求1所述的非易失性半導體存儲器件，其中所述第一界面電極的材料與在所述電阻變化層中包括的元素相比是難氧化的。

3.根據權利要求1所述的非易失性半導體存儲器件，其中所述第一界面電極包括過渡金屬氮化物。

4.根據權利要求3所述的非易失性半導體存儲器件，其中所述第一界面電極包括氮化鈦或氮化鉭。

5.根據權利要求1所述的非易失性半導體存儲器件，其中所述第一界面電極包括2至20個原子層。

6.根據權利要求1所述的非易失性半導體存儲器件，其中所述第一電極的厚度大于形成在所述電阻變化層中的細絲直徑的0%至不大于80%。

7.根據權利要求1所述的非易失性半導體存儲器件，

其中所述第二電極包括：

第二外部電極；和

第二界面電極，所述第二界面電極形成在所述第二外部電極和所述電阻變化層之間，

其中所述第二界面電極的厚度比所述第二外部電極的厚度薄，

其中所述第二界面電極的電阻率比所述第二外部電極的電阻率高，并且

其中在低電阻狀態中，所述第二電極的電阻值比所述電阻變化層的電阻值低。

8.根據權利要求1所述的非易失性半導體存儲器件，

其中所述第一外部電極包括金屬膜；并且

其中所述第一界面電極包括金屬氮化物。

9.根據權利要求8所述的非易失性半導體存儲器件，其中所述第一界面電極和所述第一外部電極中的氮濃度從所述第一界面電極向所述第一外部電極連續降低。

10.根據權利要求1所述的非易失性半導體存儲器件，其中所述存儲單元進一步具有晶體管，所述晶體管串聯耦合到所述第一電極或所述第二電極。

11.根據權利要求1所述的非易失性半導體存儲器件，其中所述存儲單元進一步具有二極管，所述二極管串聯耦合到所述第一電極或所述第二電極。