JP2006140489A - 一つの抵抗体及び一つのダイオードを有する不揮発性メモリ素子及び不揮発性メモリ素子アレイ - Google Patents
一つの抵抗体及び一つのダイオードを有する不揮発性メモリ素子及び不揮発性メモリ素子アレイ Download PDFInfo
- Publication number
- JP2006140489A JP2006140489A JP2005325891A JP2005325891A JP2006140489A JP 2006140489 A JP2006140489 A JP 2006140489A JP 2005325891 A JP2005325891 A JP 2005325891A JP 2005325891 A JP2005325891 A JP 2005325891A JP 2006140489 A JP2006140489 A JP 2006140489A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- resistor
- diode
- oxide layer
- memory device
- resistance
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 10
- 229910010413 TiO 2 Inorganic materials 0.000 claims description 10
- 238000013500 data storage Methods 0.000 claims description 7
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 5
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 abstract description 15
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 7
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 11
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 10
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 10
- 238000000034 method Methods 0.000 description 9
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 6
- 229910000314 transition metal oxide Inorganic materials 0.000 description 5
- 150000004770 chalcogenides Chemical class 0.000 description 2
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- 238000005530 etching Methods 0.000 description 2
- 238000011065 in-situ storage Methods 0.000 description 2
- 230000010354 integration Effects 0.000 description 2
- MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N Dioxygen Chemical compound O=O MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 1
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 229910001882 dioxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000007772 electrode material Substances 0.000 description 1
- 230000005283 ground state Effects 0.000 description 1
- 230000005415 magnetization Effects 0.000 description 1
- 230000014759 maintenance of location Effects 0.000 description 1
- 239000007769 metal material Substances 0.000 description 1
- 230000010287 polarization Effects 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 238000012827 research and development Methods 0.000 description 1
- 238000004544 sputter deposition Methods 0.000 description 1
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 1
- 229910052723 transition metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000003624 transition metals Chemical group 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G11—INFORMATION STORAGE
- G11C—STATIC STORES
- G11C13/00—Digital stores characterised by the use of storage elements not covered by groups G11C11/00, G11C23/00, or G11C25/00
- G11C13/0002—Digital stores characterised by the use of storage elements not covered by groups G11C11/00, G11C23/00, or G11C25/00 using resistive RAM [RRAM] elements
- G11C13/0007—Digital stores characterised by the use of storage elements not covered by groups G11C11/00, G11C23/00, or G11C25/00 using resistive RAM [RRAM] elements comprising metal oxide memory material, e.g. perovskites
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L27/00—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
- H01L27/02—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers
- H01L27/04—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers the substrate being a semiconductor body
- H01L27/10—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers the substrate being a semiconductor body including a plurality of individual components in a repetitive configuration
- H01L27/101—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers the substrate being a semiconductor body including a plurality of individual components in a repetitive configuration including resistors or capacitors only
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10B—ELECTRONIC MEMORY DEVICES
- H10B63/00—Resistance change memory devices, e.g. resistive RAM [ReRAM] devices
- H10B63/20—Resistance change memory devices, e.g. resistive RAM [ReRAM] devices comprising selection components having two electrodes, e.g. diodes
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10B—ELECTRONIC MEMORY DEVICES
- H10B63/00—Resistance change memory devices, e.g. resistive RAM [ReRAM] devices
- H10B63/80—Arrangements comprising multiple bistable or multi-stable switching components of the same type on a plane parallel to the substrate, e.g. cross-point arrays
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10N—ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10N70/00—Solid-state devices having no potential barriers, and specially adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching
- H10N70/20—Multistable switching devices, e.g. memristors
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10N—ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10N70/00—Solid-state devices having no potential barriers, and specially adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching
- H10N70/801—Constructional details of multistable switching devices
- H10N70/821—Device geometry
- H10N70/826—Device geometry adapted for essentially vertical current flow, e.g. sandwich or pillar type devices
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10N—ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10N70/00—Solid-state devices having no potential barriers, and specially adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching
- H10N70/801—Constructional details of multistable switching devices
- H10N70/881—Switching materials
- H10N70/882—Compounds of sulfur, selenium or tellurium, e.g. chalcogenides
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10N—ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10N70/00—Solid-state devices having no potential barriers, and specially adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching
- H10N70/801—Constructional details of multistable switching devices
- H10N70/881—Switching materials
- H10N70/883—Oxides or nitrides
- H10N70/8833—Binary metal oxides, e.g. TaOx
-
- G—PHYSICS
- G11—INFORMATION STORAGE
- G11C—STATIC STORES
- G11C2213/00—Indexing scheme relating to G11C13/00 for features not covered by this group
- G11C2213/70—Resistive array aspects
- G11C2213/72—Array wherein the access device being a diode
-
- G—PHYSICS
- G11—INFORMATION STORAGE
- G11C—STATIC STORES
- G11C2213/00—Indexing scheme relating to G11C13/00 for features not covered by this group
- G11C2213/70—Resistive array aspects
- G11C2213/73—Array where access device function, e.g. diode function, being merged with memorizing function of memory element
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Semiconductor Memories (AREA)
Abstract
【課題】製造が簡単であり、低電力駆動が可能であり、高速の動作特性を有する一つの抵抗体（Ｒ）及び一つのダイオード（Ｄ）を備えた新たな構造の不揮発性半導体メモリ素子を提供する。
【解決手段】基板１０と、基板１０上に形成された下部電極１１と、下部電極１１上に形成された第１抵抗層１２と、第１抵抗層１２上に形成された第２抵抗層１３と、第２抵抗層１３上に形成された第１酸化層１４と、第１酸化層１４上に形成された第２酸化層１５と、第２酸化層１５上に形成された上部電極１６と、を備える揮発性メモリ素子である。
【選択図】図１Ａ
【解決手段】基板１０と、基板１０上に形成された下部電極１１と、下部電極１１上に形成された第１抵抗層１２と、第１抵抗層１２上に形成された第２抵抗層１３と、第２抵抗層１３上に形成された第１酸化層１４と、第１酸化層１４上に形成された第２酸化層１５と、第２酸化層１５上に形成された上部電極１６と、を備える揮発性メモリ素子である。
【選択図】図１Ａ
Description
本発明は、不揮発性メモリ素子及び不揮発性メモリ素子アレイに係り、さらに詳細には、低電力駆動及び高速の動作特性を有する一つの抵抗体及び一つのダイオードを備えた不揮発性半導体メモリ素子及び不揮発性メモリ素子アレイに関する。
半導体メモリ素子は、単位面積当たりのメモリセルの数、すなわち、集積度が高く、動作速度が速く、かつ低電力で駆動が可能であることが望ましいので、これらに関する多くの研究が進められており、多様な種類のメモリ素子が開発されている。
一般的に、半導体メモリ装置は、回路的に連結された多くのメモリセルを含む。代表的な半導体メモリ装置であるＤＲＡＭ（Ｄｙｎａｍｉｃ Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）の場合、単位メモリセルは、一つのスイッチと一つのキャパシタとで構成されることが一般的である。ＤＲＡＭは、集積度が高く、動作速度が速いという利点がある。しかし、電源がオフとなった後には、保存されたデータが消失されるという短所がある。
一方、電源がオフとなった後にも保存されたデータが保存される不揮発性メモリ素子の代表的な例が、フラッシュメモリである。フラッシュメモリは、揮発性メモリとは異なり、不揮発性であるという特性を有しているが、ＤＲＡＭに比べて集積度が低く、動作速度が遅いという短所がある。
現在、多くの研究が進められている不揮発性メモリ素子として、ＭＲＡＭ（Ｍａｇｎｅｔｉｃ Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）、ＦＲＡＭ（Ｆｅｒｒｏｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）及びＰＲＡＭ（Ｐｈａｓｅ−ｃｈａｎｇｅ Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）がある。
ＭＲＡＭは、トンネル接合での磁化方向への変化を利用してデータを保存する方式であり、ＦＲＡＭは、強誘電体の分極特性を利用してデータを保存する方式である。これらは、何れもそれぞれの長短所を有しているが、基本的には、前述したように、ＭＲＡＭ及びＦＲＡＭは、集積度が高く、高速の動作特性を有し、低電力で駆動可能であり、データ保有（ｄａｔａ ｒｅｔｅｎｔｉｏｎ）特性が良好になるように研究開発が進められている。
ＰＲＡＭは、特定物質の相変化による抵抗値の変化を利用してデータを保存する方式であり、一つの抵抗体及び一つのスイッチ（トランジスタ）を有する構造を有している。ＰＲＡＭに使われる抵抗体は、カルコゲナイド抵抗体（ｃａｌｃｏｇｅｎｉｄｅ ｒｅｓｉｓｔｏｒ）であるが、カルコゲナイド抵抗体は、形成温度を調節して結晶質または非晶質状態となる。通常、非晶質状態での抵抗が結晶質であるときより高いので、これを利用してメモリ素子を形成させる。このようなＰＲＡＭの製造時、従来のＤＲＡＭ工程を利用する場合、エッチングが難しく、エッチングを行う場合にはエッチングに長時間を必要とする。したがって、生産性が低くなり、製品コストが上昇して、競争力を低下させるという短所がある。
本発明が解決しようとする技術的課題は、その製造が簡単であり、低電力駆動が可能であり、高速の動作特性を有する一つの抵抗体（Ｒ）及び一つのダイオード（Ｄ）を備えた新たな構造の不揮発性半導体メモリ素子及び不揮発性メモリ素子アレイを提供することである。
前記課題を達成するために、本発明に係る一つの抵抗体及び一つのダイオードを有する不揮発性メモリ素子は、基板と、前記基板上に形成された下部電極と、前記下部電極上に形成された抵抗構造体と、前記抵抗構造体上に形成されたダイオード構造体と、前記ダイオード構造体上に形成された上部電極と、を備える。
前記抵抗構造体は、前記下部電極上に形成されたバッファ層と、前記バッファ層上に形成されたデータ保存層と、を備えていてもよい。
前記抵抗構造体は、ＮｉＯ、ＴｉＯ２、ＨｆＯ、ＺｒＯ、ＺｎＯ、ＷＯ３、ＣｏＯまたはＮｂ２Ｏ５のうち少なくとも何れか一つの物質を含んで形成してもよい。
前記ダイオード構造体は、前記抵抗構造体上に形成された第１酸化層と、前記第１酸化層上に形成された第２酸化層と、を備えていてもよい。
前記第１酸化層は、ｐ型酸化物で形成され、前記第２酸化層は、ｎ型酸化物で形成されていてもよい。
前記ｐ型酸化物またはｎ型酸化物は、ＮｉＯ、ＴｉＯ２、ＨｆＯ、ＺｒＯ、ＺｎＯ、ＷＯ３、ＣｏＯまたはＮｂ２Ｏ５のうち少なくとも何れか一つの物質を含んで形成されていてもよい。
また、本発明に係る一つの抵抗体及び一つのダイオードを有する不揮発性メモリ素子アレイは、相互平行した間隔をもって配列された２以上のビットラインと、相互平行した間隔をもって、前記ビットラインと交差する方向に形成された２以上のワードラインと、前記ビットライン及び前記ワードラインの交差する位置であり、かつ前記ビットライン上に形成された抵抗構造体と、前記抵抗構造体及び前記ワードラインと接触するように前記抵抗構造体上に形成されたダイオード構造体と、を備える。
前記抵抗構造体は、前記ビットライン上に形成されたバッファ層と、前記バッファ層上に形成されたデータ保存層と、を備えていてもよい。
前記抵抗構造体は、ＮｉＯ、ＴｉＯ２、ＨｆＯ、ＺｒＯ、ＺｎＯ、ＷＯ３、ＣｏＯまたはＮｂ２Ｏ５のうち少なくとも何れか一つの物質を含んで形成されていてもよい。
前記ダイオード構造体は、前記抵抗構造体上に形成された第１酸化層と、前記第１酸化層上に形成された第２酸化層と、を備えていてもよい。
前記第１酸化層は、ｐ型酸化物で形成され、前記第２酸化層は、ｎ型酸化物で形成されていてもよい。
前記ｐ型酸化物または前記ｎ型酸化層は、ＮｉＯ、ＴｉＯ２、ＨｆＯ、ＺｒＯ、ＺｎＯ、ＷＯ３、ＣｏＯまたはＮｂ２Ｏ５のうち少なくとも何れか一つの物質を含んで形成されていてもよい。
本発明によれば、次のような長所を有している。
第一に、不揮発性メモリの単位セル構造が１Ｄ−１Ｒの連続積層構造であって、それ自体として非常に簡単であるだけでなく、それをアレイセル構造に形成させた場合の構造も非常に簡単に実現することも可能である。
第一に、不揮発性メモリの単位セル構造が１Ｄ−１Ｒの連続積層構造であって、それ自体として非常に簡単であるだけでなく、それをアレイセル構造に形成させた場合の構造も非常に簡単に実現することも可能である。
第二に、従来のＤＲＡＭ製造工程など、一般的に公知の半導体工程をそのまま利用でき、一般的なスイッチング素子を含むメモリ素子とは違って、インシチュで酸素の分率を調整して抵抗層及びその上部のダイオード構造体を形成できて、その製造工程が非常に簡単で生産性を高め、製造コストを下げることも可能である。
第三に、本発明の動作原理上、特異な抵抗特性を有する物質を利用して、単純な方法で情報を保存し、かつ再生できるので、高速の動作特性を有する。
以下、添付された図面を参照して、本実施形態に係る一つの抵抗体及び一つのダイオードを有する不揮発性メモリ素子について詳細に説明する。
図１Ａ（ａ）は、本実施形態に係る一つの抵抗体及び一つのダイオードを有する不揮発性メモリ素子を示す断面図である。図１Ａ（ｂ）は、本実施形態に係る一つの抵抗体及び一つのダイオードを有する不揮発性メモリ素子の等価回路図を示す図面である。
図１Ａに示すように、本実施形態に係るメモリ素子は、基板１０、下部電極１１、抵抗層（抵抗構造体）１２,１３、ダイオード構造体１４,１５及び上部電極１６が順次に積層された構造を有している。ここで、抵抗層１２,１３は、本発明の特徴であるデータ保存部の役割を担うものであって、バッファ層の役割を担う第１抵抗層１２及びデータ保存層の役割を担う第２抵抗層１３を含んで形成されている。なお、本実施形態に係るメモリ素子は、バッファ層の役割を担う第１抵抗層１２を設けなくてもよい。ダイオード構造体１４,１５は、ｐ−ｎ接合構造で形成され、第１酸化層１４及び第２酸化層１５を備える。
ここで、基板１０は、一般的な半導体素子に使われるＳｉなどの半導体基板を利用できる。下部電極１１及び上部電極１６は、一般的に、半導体素子の電極物質として使われる伝導性物質、例えば、金属物質を使用でき、特に、下部電極１１は、その上部に形成される物質の種類によって選択的に決定される。下部電極１１上には、抵抗層１２,１３が形成されている。第１抵抗層１２及び第２抵抗層１３は、主に遷移金属酸化物で形成され、例えば、ＮｉＯ、ＴｉＯ２、ＨｆＯ、ＺｒＯ、ＺｎＯ、ＷＯ３、ＣｏＯまたはＮｂ２Ｏ５のうち少なくとも何れか一つの物質を含んで形成される。第１抵抗層１２と第２抵抗層１３とは、同じ物質、例えば、ＮｉＯで形成することが可能である。
第１酸化層１４は、ｐ型酸化物で形成され、第２酸化層１５は、ｎ型酸化物で形成され、例えば、酸素の分率が調節された遷移金属酸化物で形成することが可能である。遷移金属酸化物は、遷移金属と結合する酸素の量によって電気的な特性が変化し、下部の第２抵抗層１３と同じ物質であるが、酸素の分率を第２抵抗層１３より増加させてｐ型半導体及びｎ型半導体特性を有する。以下、第１酸化層１４及び第２酸化層１５をそれぞれｐ型酸化層１４及びｎ型酸化層１５と称す。ｐ型酸化層１４またはｎ型酸化層１５は、例えば、ＮｉＯ、ＴｉＯ２、ＨｆＯ、ＺｒＯ、ＺｎＯ、ＷＯ３、ＣｏＯまたはＮｂ２Ｏ５のうち少なくとも何れか一つの物質を含んで形成される。
図１Ｂは、本実施形態に係るメモリ素子に使われる物質の特性を示すグラフである。ここでは、酸素の含量による抵抗値の変化を示すものであって、具体的には、ＮｉＯｘの酸素の分率を調節しつつ、抵抗値の変化を測定したものである。図１Ｂに示すように、ＮｉＯｘの酸素の分率が極めて低い場合（Ａ領域）には、一般的なＮｉと類似した特性を有するが、酸素の分率を次第に上昇させた場合（Ｂ領域）、抵抗値が大きく増加してスイッチング特性を有する。それ以上に酸素の分率を上昇させれば（Ｃ領域）、抵抗値は、次第に低下しつつ半導体特性を有する。抵抗層１２,１３、ｐ型酸化層１４及びｎ型酸化層１５は、何れも酸素分率を調節したＮｉＯｘのような遷移金属酸化物で形成することが可能である。
製造工程時には、遷移金属をスパッタリングによって試片上に蒸着させつつ、反応チャンバ内に酸素ガスの投入量を適切に調節することによって、インシチュ（ｉｎ−ｓｉｔｕ）で抵抗層１２,１３、ｐ型酸化層１４及びｎ型酸化層１５を順次に簡単に形成できる。もちろん、ＮｉＯ以外の前述した遷移金属酸化物も類似した特性を表し、これらを組み合わせて形成することも可能である。
図２は、本実施形態に係る一つの抵抗体及び一つのダイオードを有する不揮発性メモリ素子のアレイ構造を示す図面である。
図２に示すように、下部電極１１（ビットライン）が相互平行に形成され、上部電極１（ワードライン）６は、下部電極１１と交差し、複数個が配列される。そして、下部電極１１と上部電極１６とが交差する部位には、抵抗層１２,１３とｐ型酸化層１４及びｎ型酸化層１５とが形成されている。
図３は、前述した図２に示された本実施形態に係る一つの抵抗体及び一つのダイオードを有する不揮発性メモリ素子アレイ構造の等価回路図を示す図面である。
以下、図４を参照して、本実施形態に係る一つの抵抗体及び一つのダイオードを有する不揮発性メモリ素子の第２抵抗層の電気的な特性を説明する。図４の横軸は、上部電極１６及び下部電極１１を通じて印加した電圧値を表すものであって、縦軸は、第２抵抗層１３に流れる電流値を表すものである。
図４では、二つの電流−電圧曲線を表しており、曲線Ｇ１の場合、第２抵抗層１３の抵抗値が低下した場合、すなわち、同一電圧で第２抵抗層１３に流れる電流値が大きい場合の電流−電圧曲線である。曲線Ｇ２は、第２抵抗層１３の抵抗値が上昇した場合、すなわち、第２抵抗層１３に流れる電流値が小さい場合の電流−電圧曲線である。本実施形態に係る一つの抵抗体及び一つのダイオードを有する不揮発性メモリ素子は、そのような相異する電流−抵抗特性を利用したものである。これを具体的に説明すれば、次の通りである。
まず、０ＶからＶ１まで次第に印加電圧を高めた場合、電流値を測定すれば、曲線Ｇ１に沿って電圧の大きさに比例して増加することが分かる。しかし、Ｖ１の大きさの電圧を印加すれば、突然に電流値が減少して曲線Ｇ２に沿って変わる。このような現象は、Ｖ１≦Ｖ≦Ｖ２の範囲でも同一に続く。そして、Ｖ２＜Ｖの電圧を印加する場合、再び電流値は、曲線Ｇ１に沿って増加する。ここで、曲線Ｇ１の特性による抵抗値を第１抵抗値とし、曲線Ｇ２の特性による抵抗値を第２抵抗値という。すなわちＶ１≦Ｖ≦Ｖ２の範囲で第２抵抗層１３の抵抗は急増するということが分かる。
また、本発明者は、本発明に係る一つの抵抗体及び一つのダイオードを有する不揮発性メモリ素子は、次のような特性を有していることを確認した。まず、Ｖ１≦Ｖ≦Ｖ２の範囲で電圧を印加した後、Ｖ１より小さい範囲の電圧を印加すれば、曲線Ｇ２による電流値が検出され、Ｖ２＜Ｖの範囲で電圧を印加した後、Ｖ１より小さい範囲の電圧を印加すれば、曲線Ｇ１による電流値が検出される。したがって、このような特性を利用すれば、メモリ素子として使用できる。
すなわち、本実施形態に係る一つの抵抗体及び一つのダイオードを有する不揮発性メモリ素子の下部電極１１、上部電極１６を通じてＶ２＜Ｖの範囲の電圧を印加すれば、第２抵抗層１３を第１抵抗値とすることができる。そして、Ｖ１≦Ｖ≦Ｖ２の範囲の電圧を印加すれば、第２抵抗値とすることができる。第２抵抗層１３に保存されたメモリ状態を読み出すためには、Ｖ１より小さい電圧を印加してその電流値を読出せばよい。
図５は、図２及び図３に示した一つの抵抗体及び一つのダイオードを有する不揮発性メモリ素子アレイ構造の各セルを駆動する動作原理を示す図面である。ここでは、４個のメモリセルａａ,ａｂ,ｂａ,ｂｂを示し、ビットラインＢ１,Ｂ２及びワードラインＷ１,Ｗ２は、それぞれ２個のセルが共有している。
図４の曲線Ｇ１による第１抵抗値を第２抵抗層１３に保存する過程をプログラム過程（ｓｅｔ）とし、第１抵抗値の代わりに、曲線Ｇ２による第２抵抗値を第２抵抗層１３に保存する過程を消去過程（ｒｅｓｅｔ）という。
セルａａを第１抵抗値とするために、Ｖ２以上の電圧を印加しなければならない。このために、Ｂ１及びＷ２ラインにＶ０より大きい電圧であるＶ０電圧を印加する。このとき、セルａｂ及びセルｂａは、上部電極１６と下部電極１１間に電位差がないので、動作しない。そして、セルｂｂは、逆方向電圧がかかるので、動作しない。したがって、セルａａのみ第１抵抗値となる。
次いで、セルａａが第２抵抗値となるように、Ｖ１≦Ｖ≦Ｖ２の電圧を印加する。この場合にも、Ｂ１及びＷ２ラインに対してのみＶ１以上、Ｖ２以下の電圧を印加し、Ｂ２及びＷ１ラインに対しては、電圧を印加しないグラウンド状態に維持する。したがって、セルａａの第２抵抗層１３は、第１抵抗値から第２抵抗値に変化する。ここで、第１抵抗値を‘０’と指定し、第２抵抗値を‘１’と指定して使用できる。なお、第１抵抗値を‘１’と指定し、第２抵抗値を‘０’と指定して使用することもできる。
そして、セルａａのデータ保存層である第２抵抗層１３の抵抗状態を読み出すためには、Ｖ１より小さい電圧Ｖｒを印加して測定される電流値を利用すればよい。すなわち、この場合、前述したように、Ｂ１及びＷ２ラインに対してＶｒの電圧を印加して測定される電流値が図４の曲線Ｇ１または曲線Ｇ２に該当するか否か判断して保存されたデータを読み出す。
発明を実施するための最良の形態では、多くの事項が具体的に記載されているが、それらは、本発明の技術的範囲を限定するものではなく、望ましい実施形態の例示として解釈されなければならない。したがって、本発明の技術的範囲は、説明された実施形態によって限定されず、特許請求の範囲に記載された技術的思想によって決定されなければならない。
本発明は、不揮発性メモリ素子に関連の技術分野に適用可能である。
１０ 基板
１１ 下部電極
１２ 第１抵抗層
１３ 第２抵抗層
１４ ｐ型酸化層
１５ ｎ型酸化層
１６ 上部電極
１１ 下部電極
１２ 第１抵抗層
１３ 第２抵抗層
１４ ｐ型酸化層
１５ ｎ型酸化層
１６ 上部電極
Claims (12)
- 基板と、
前記基板上に形成された下部電極と、
前記下部電極上に形成された抵抗構造体と、
前記抵抗構造体上に形成されたダイオード構造体と、
前記ダイオード構造体上に形成された上部電極と、
を備えることを特徴とする一つの抵抗体及び一つのダイオードを有する不揮発性メモリ素子。 - 前記抵抗構造体は、
前記下部電極上に形成されたバッファ層と、
前記バッファ層上に形成されたデータ保存層と、
を備えることを特徴とする請求項１に記載の一つの抵抗体及び一つのダイオードを有する不揮発性メモリ素子。 - 前記抵抗構造体は、ＮｉＯ、ＴｉＯ２、ＨｆＯ、ＺｒＯ、ＺｎＯ、ＷＯ３、ＣｏＯまたはＮｂ２Ｏ５のうち少なくとも何れか一つの物質を含んで形成されたことを特徴とする請求項１に記載の一つの抵抗体及び一つのダイオードを有する不揮発性メモリ素子。
- 前記ダイオード構造体は、
前記抵抗構造体上に形成された第１酸化層と、
前記第１酸化層上に形成された第２酸化層と、
を備えることを特徴とする請求項１に記載の一つの抵抗体及び一つのダイオードを有する不揮発性メモリ素子。 - 前記第１酸化層は、ｐ型酸化物で形成され、前記第２酸化層は、ｎ型酸化物で形成されたことを特徴とする請求項４に記載の一つの抵抗体及び一つのダイオードを有する不揮発性メモリ素子。
- 前記ｐ型酸化物または前記ｎ型酸化物は、ＮｉＯ、ＴｉＯ２、ＨｆＯ、ＺｒＯ、ＺｎＯ、ＷＯ３、ＣｏＯまたはＮｂ２Ｏ５のうち少なくとも何れか一つの物質を含んで形成されたことを特徴とする請求項５に記載の一つの抵抗体及び一つのダイオードを有する不揮発性メモリ素子。
- 相互平行した間隔をもって配列された２以上のビットラインと、
相互平行した間隔をもって、前記ビットラインと交差する方向に形成された２以上のワードラインと、
前記ビットライン及び前記ワードラインの交差する位置であり、かつ前記ビットライン上に形成された抵抗構造体と、
前記抵抗構造体及び前記ワードラインと接触するように前記抵抗構造体上に形成されたダイオード構造体と、
を備えることを特徴とする一つの抵抗体及び一つのダイオードを有する不揮発性メモリ素子アレイ。 - 前記抵抗構造体は、
前記ビットライン上に形成されたバッファ層と、
前記バッファ層上に形成されたデータ保存層と、
を備えることを特徴とする請求項７に記載の一つの抵抗体及び一つのダイオードを有する不揮発性メモリ素子アレイ。 - 前記抵抗構造体は、ＮｉＯ、ＴｉＯ２、ＨｆＯ、ＺｒＯ、ＺｎＯ、ＷＯ３、ＣｏＯまたはＮｂ２Ｏ５のうち少なくとも何れか一つの物質を含んで形成されたことを特徴とする請求項７に記載の一つの抵抗体及び一つのダイオードを有する不揮発性メモリ素子アレイ。
- 前記ダイオード構造体は、
前記抵抗構造体上に形成された第１酸化層と、
前記第１酸化層上に形成された第２酸化層と、
を備えることを特徴とする請求項７に記載の一つの抵抗体及び一つのダイオードを有する不揮発性メモリ素子アレイ。 - 前記第１酸化層は、ｐ型酸化物で形成され、前記第２酸化層は、ｎ型酸化物で形成されたことを特徴とする請求項１０に記載の一つの抵抗体及び一つのダイオードを有する不揮発性メモリ素子アレイ。
- 前記ｐ型酸化物または前記ｎ型酸化物は、ＮｉＯ、ＴｉＯ２、ＨｆＯ、ＺｒＯ、ＺｎＯ、ＷＯ３、ＣｏＯまたはＮｂ２Ｏ５のうち少なくとも何れか一つの物質を含んで形成されたことを特徴とする請求項１１に記載の一つの抵抗体及び一つのダイオードを有する不揮発性メモリ素子アレイ。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020040091497A KR100657911B1 (ko) | 2004-11-10 | 2004-11-10 | 한 개의 저항체와 한 개의 다이오드를 지닌 비휘발성메모리 소자 |
| KR10-2004-0091497 | 2004-11-10 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2006140489A true JP2006140489A (ja) | 2006-06-01 |
| JP4981304B2 JP4981304B2 (ja) | 2012-07-18 |
Family
ID=35725850
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2005325891A Active JP4981304B2 (ja) | 2004-11-10 | 2005-11-10 | 一つの抵抗体及び一つのダイオードを有する不揮発性メモリ素子及び不揮発性メモリ素子アレイ |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (2) | US7602042B2 (ja) |
| EP (1) | EP1657753B1 (ja) |
| JP (1) | JP4981304B2 (ja) |
| KR (1) | KR100657911B1 (ja) |
| CN (1) | CN100593242C (ja) |
Cited By (20)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008010836A (ja) * | 2006-06-27 | 2008-01-17 | Samsung Electronics Co Ltd | ｎ＋界面層を備えた可変抵抗ランダムアクセスメモリ素子 |
| WO2008075412A1 (ja) * | 2006-12-19 | 2008-06-26 | Fujitsu Limited | 抵抗変化素子及びその製造方法 |
| WO2008075414A1 (ja) | 2006-12-19 | 2008-06-26 | Fujitsu Limited | 抵抗変化素子の製造方法 |
| WO2008075413A1 (ja) | 2006-12-19 | 2008-06-26 | Fujitsu Limited | 抵抗変化素子及びその製造方法 |
| JP2008300841A (ja) * | 2007-05-30 | 2008-12-11 | Samsung Electronics Co Ltd | 抵抗性メモリ素子 |
| WO2009069252A1 (ja) | 2007-11-29 | 2009-06-04 | Panasonic Corporation | 不揮発性記憶装置およびその製造方法 |
| JP2010534941A (ja) * | 2007-07-25 | 2010-11-11 | インターモレキュラー， インコーポレイテッド | 多状態の不揮発性メモリ素子 |
| JP2011071167A (ja) * | 2009-09-24 | 2011-04-07 | Toshiba Corp | 半導体記憶装置 |
| JP2011139057A (ja) * | 2009-12-31 | 2011-07-14 | Numonyx Bv | 専用のセレクタトランジスタが不要な自己選択式ｐｃｍデバイス |
| JP4902821B1 (ja) * | 2010-04-28 | 2012-03-21 | パナソニック株式会社 | 抵抗変化型不揮発性記憶装置及びその製造方法 |
| US8198618B2 (en) | 2007-12-10 | 2012-06-12 | Panasonic Corporation | Nonvolatile memory device and manufacturing method thereof |
| US8253136B2 (en) | 2007-10-30 | 2012-08-28 | Panasonic Corporation | Nonvolatile semiconductor memory device and manufacturing method thereof |
| US8258493B2 (en) | 2006-11-20 | 2012-09-04 | Panasonic Corporation | Nonvolatile semiconductor memory apparatus and manufacturing method thereof |
| US8295123B2 (en) | 2007-07-18 | 2012-10-23 | Panasonic Corporation | Current rectifying element, memory device incorporating current rectifying element, and fabrication method thereof |
| US8389968B2 (en) | 2009-09-18 | 2013-03-05 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Nonvolatile memory device |
| US8614125B2 (en) | 2007-02-16 | 2013-12-24 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Nonvolatile memory devices and methods of forming the same |
| US8675393B2 (en) | 2010-03-25 | 2014-03-18 | Panasonic Corporation | Method for driving non-volatile memory element, and non-volatile memory device |
| US8811061B2 (en) | 2010-09-27 | 2014-08-19 | Panasonic Corporation | Memory device, semiconductor storage device, method for manufacturing memory device, and reading method for semiconductor storage device |
| US8871561B2 (en) | 2011-02-01 | 2014-10-28 | Panasonic Corporation | Variable resistance nonvolatile storage device and method for manufacturing the same |
| US9251898B2 (en) | 2011-02-10 | 2016-02-02 | Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. | Method for programming nonvolatile memory element, method for initializing nonvolatile memory element, and nonvolatile memory device |
Families Citing this family (80)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100657911B1 (ko) * | 2004-11-10 | 2006-12-14 | 삼성전자주식회사 | 한 개의 저항체와 한 개의 다이오드를 지닌 비휘발성메모리 소자 |
| US20130082232A1 (en) | 2011-09-30 | 2013-04-04 | Unity Semiconductor Corporation | Multi Layered Conductive Metal Oxide Structures And Methods For Facilitating Enhanced Performance Characteristics Of Two Terminal Memory Cells |
| US7812404B2 (en) | 2005-05-09 | 2010-10-12 | Sandisk 3D Llc | Nonvolatile memory cell comprising a diode and a resistance-switching material |
| US7816659B2 (en) * | 2005-11-23 | 2010-10-19 | Sandisk 3D Llc | Devices having reversible resistivity-switching metal oxide or nitride layer with added metal |
| US7834338B2 (en) * | 2005-11-23 | 2010-11-16 | Sandisk 3D Llc | Memory cell comprising nickel-cobalt oxide switching element |
| US7579611B2 (en) * | 2006-02-14 | 2009-08-25 | International Business Machines Corporation | Nonvolatile memory cell comprising a chalcogenide and a transition metal oxide |
| KR101176542B1 (ko) * | 2006-03-02 | 2012-08-24 | 삼성전자주식회사 | 비휘발성 메모리 소자 및 이를 포함하는 메모리 어레이 |
| US7808810B2 (en) * | 2006-03-31 | 2010-10-05 | Sandisk 3D Llc | Multilevel nonvolatile memory cell comprising a resistivity-switching oxide or nitride and an antifuse |
| US7875871B2 (en) * | 2006-03-31 | 2011-01-25 | Sandisk 3D Llc | Heterojunction device comprising a semiconductor and a resistivity-switching oxide or nitride |
| US7829875B2 (en) | 2006-03-31 | 2010-11-09 | Sandisk 3D Llc | Nonvolatile rewritable memory cell comprising a resistivity-switching oxide or nitride and an antifuse |
| KR101275800B1 (ko) * | 2006-04-28 | 2013-06-18 | 삼성전자주식회사 | 가변 저항 물질을 포함하는 비휘발성 메모리 소자 |
| KR101239962B1 (ko) | 2006-05-04 | 2013-03-06 | 삼성전자주식회사 | 하부 전극 상에 형성된 버퍼층을 포함하는 가변 저항메모리 소자 |
| US8766224B2 (en) | 2006-10-03 | 2014-07-01 | Hewlett-Packard Development Company, L.P. | Electrically actuated switch |
| US8796660B2 (en) * | 2006-10-16 | 2014-08-05 | Panasonic Corporation | Nonvolatile memory element comprising a resistance variable element and a diode |
| US7728318B2 (en) * | 2006-11-16 | 2010-06-01 | Sandisk Corporation | Nonvolatile phase change memory cell having a reduced contact area |
| KR101206036B1 (ko) | 2006-11-16 | 2012-11-28 | 삼성전자주식회사 | 전이 금속 고용체를 포함하는 저항성 메모리 소자 및 그제조 방법 |
| US8163593B2 (en) * | 2006-11-16 | 2012-04-24 | Sandisk Corporation | Method of making a nonvolatile phase change memory cell having a reduced contact area |
| US7667220B2 (en) * | 2007-01-19 | 2010-02-23 | Macronix International Co., Ltd. | Multilevel-cell memory structures employing multi-memory with tungsten oxides and manufacturing method |
| WO2008097742A1 (en) * | 2007-02-05 | 2008-08-14 | Interolecular, Inc. | Methods for forming resistive switching memory elements |
| US7678607B2 (en) | 2007-02-05 | 2010-03-16 | Intermolecular, Inc. | Methods for forming resistive switching memory elements |
| US7704789B2 (en) | 2007-02-05 | 2010-04-27 | Intermolecular, Inc. | Methods for forming resistive switching memory elements |
| US7972897B2 (en) | 2007-02-05 | 2011-07-05 | Intermolecular, Inc. | Methods for forming resistive switching memory elements |
| US7629198B2 (en) | 2007-03-05 | 2009-12-08 | Intermolecular, Inc. | Methods for forming nonvolatile memory elements with resistive-switching metal oxides |
| US8344375B2 (en) * | 2007-03-05 | 2013-01-01 | Intermolecular, Inc. | Nonvolatile memory elements with metal deficient resistive switching metal oxides |
| US8097878B2 (en) | 2007-03-05 | 2012-01-17 | Intermolecular, Inc. | Nonvolatile memory elements with metal-deficient resistive-switching metal oxides |
| CN101042933B (zh) * | 2007-04-12 | 2010-05-19 | 复旦大学 | 非挥发sram单元、阵列及其操作方法和应用 |
| US7863087B1 (en) | 2007-05-09 | 2011-01-04 | Intermolecular, Inc | Methods for forming resistive-switching metal oxides for nonvolatile memory elements |
| WO2008140979A1 (en) | 2007-05-09 | 2008-11-20 | Intermolecular, Inc. | Resistive-switching nonvolatile memory elements |
| KR20080105979A (ko) * | 2007-05-30 | 2008-12-04 | 삼성전자주식회사 | 저항성 메모리 소자 |
| US7846785B2 (en) * | 2007-06-29 | 2010-12-07 | Sandisk 3D Llc | Memory cell that employs a selectively deposited reversible resistance-switching element and methods of forming the same |
| US7824956B2 (en) * | 2007-06-29 | 2010-11-02 | Sandisk 3D Llc | Memory cell that employs a selectively grown reversible resistance-switching element and methods of forming the same |
| US8233308B2 (en) * | 2007-06-29 | 2012-07-31 | Sandisk 3D Llc | Memory cell that employs a selectively deposited reversible resistance-switching element and methods of forming the same |
| US7902537B2 (en) * | 2007-06-29 | 2011-03-08 | Sandisk 3D Llc | Memory cell that employs a selectively grown reversible resistance-switching element and methods of forming the same |
| KR101219774B1 (ko) | 2007-07-20 | 2013-01-18 | 삼성전자주식회사 | 전이금속 산화막을 갖는 반도체소자의 제조방법 및 관련된소자 |
| US8294219B2 (en) | 2007-07-25 | 2012-10-23 | Intermolecular, Inc. | Nonvolatile memory element including resistive switching metal oxide layers |
| US8154003B2 (en) | 2007-08-09 | 2012-04-10 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. | Resistive non-volatile memory device |
| US20090095985A1 (en) * | 2007-10-10 | 2009-04-16 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Multi-layer electrode, cross point memory array and method of manufacturing the same |
| JP2009141225A (ja) * | 2007-12-07 | 2009-06-25 | Sharp Corp | 可変抵抗素子、可変抵抗素子の製造方法、不揮発性半導体記憶装置 |
| US8212281B2 (en) * | 2008-01-16 | 2012-07-03 | Micron Technology, Inc. | 3-D and 3-D schottky diode for cross-point, variable-resistance material memories, processes of forming same, and methods of using same |
| KR20090080751A (ko) | 2008-01-22 | 2009-07-27 | 삼성전자주식회사 | 저항성 메모리 소자 및 그 제조방법 |
| US8030634B2 (en) * | 2008-03-31 | 2011-10-04 | Macronix International Co., Ltd. | Memory array with diode driver and method for fabricating the same |
| WO2009125777A1 (ja) * | 2008-04-07 | 2009-10-15 | 日本電気株式会社 | 抵抗変化素子及びその製造方法 |
| US8129704B2 (en) * | 2008-05-01 | 2012-03-06 | Intermolecular, Inc. | Non-volatile resistive-switching memories |
| US20100188884A1 (en) * | 2008-05-08 | 2010-07-29 | Satoru Mitani | Nonvolatile memory element, nonvolatile memory apparatus, and method of writing data to nonvolatile memory element |
| EP2139054A3 (en) | 2008-06-25 | 2011-08-31 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Memory device and method of manufacturing the same |
| TW201005880A (en) * | 2008-07-23 | 2010-02-01 | Nanya Technology Corp | Method of fabricating RRAM |
| US20100051896A1 (en) * | 2008-09-02 | 2010-03-04 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Variable resistance memory device using a channel-shaped variable resistance pattern |
| CN102124564A (zh) * | 2008-10-30 | 2011-07-13 | 松下电器产业株式会社 | 非易失性半导体存储装置及其制造方法 |
| KR20100082604A (ko) * | 2009-01-09 | 2010-07-19 | 삼성전자주식회사 | 가변저항 메모리 장치 및 그의 형성 방법 |
| WO2010082922A1 (en) * | 2009-01-13 | 2010-07-22 | Hewlett-Packard Development Company, L.P. | Memristor having a triangular shaped electrode |
| WO2010087836A1 (en) * | 2009-01-29 | 2010-08-05 | Hewlett-Packard Development Company, L.P. | Electrically actuated device |
| KR101009441B1 (ko) | 2009-02-06 | 2011-01-19 | 한국과학기술연구원 | 높은 소자 수율을 나타내는 상온 공정에 의한 저항 변화 기억 소자용 다층의 금속 산화물 박막 구조물의 제조 방법 |
| JP5044586B2 (ja) * | 2009-02-24 | 2012-10-10 | 株式会社東芝 | 半導体記憶装置 |
| KR20100101394A (ko) * | 2009-03-09 | 2010-09-17 | 삼성전자주식회사 | 산화물 다이오드와 그 제조방법 및 산화물 다이오드를 포함하는 전자소자 |
| CN102365750B (zh) * | 2009-03-27 | 2014-03-12 | 惠普开发有限公司 | 具有本征二极管的可切换结 |
| US8420478B2 (en) * | 2009-03-31 | 2013-04-16 | Intermolecular, Inc. | Controlled localized defect paths for resistive memories |
| KR20100130419A (ko) | 2009-06-03 | 2010-12-13 | 삼성전자주식회사 | 이종접합 다이오드와 그 제조방법 및 이종접합 다이오드를 포함하는 전자소자 |
| WO2010151260A1 (en) * | 2009-06-25 | 2010-12-29 | Hewlett-Packard Development Company, L.P. | Switchable junction with intrinsic diodes with different switching thresholds |
| JP2011014795A (ja) * | 2009-07-03 | 2011-01-20 | Toshiba Corp | 不揮発性記憶装置 |
| CN101673755B (zh) * | 2009-09-23 | 2011-11-16 | 中国科学院上海微***与信息技术研究所 | 使用复合结构二极管的相变存储器单元及制备方法 |
| JPWO2011043448A1 (ja) * | 2009-10-09 | 2013-03-04 | 日本電気株式会社 | 半導体装置及びその製造方法 |
| US8481396B2 (en) * | 2009-10-23 | 2013-07-09 | Sandisk 3D Llc | Memory cell that includes a carbon-based reversible resistance switching element compatible with a steering element, and methods of forming the same |
| US8551855B2 (en) * | 2009-10-23 | 2013-10-08 | Sandisk 3D Llc | Memory cell that includes a carbon-based reversible resistance switching element compatible with a steering element, and methods of forming the same |
| US8551850B2 (en) * | 2009-12-07 | 2013-10-08 | Sandisk 3D Llc | Methods of forming a reversible resistance-switching metal-insulator-metal structure |
| KR101617381B1 (ko) * | 2009-12-21 | 2016-05-02 | 삼성전자주식회사 | 가변 저항 메모리 장치 및 그 형성 방법 |
| US8389375B2 (en) * | 2010-02-11 | 2013-03-05 | Sandisk 3D Llc | Memory cell formed using a recess and methods for forming the same |
| US8237146B2 (en) * | 2010-02-24 | 2012-08-07 | Sandisk 3D Llc | Memory cell with silicon-containing carbon switching layer and methods for forming the same |
| US20110210306A1 (en) * | 2010-02-26 | 2011-09-01 | Yubao Li | Memory cell that includes a carbon-based memory element and methods of forming the same |
| US8471360B2 (en) | 2010-04-14 | 2013-06-25 | Sandisk 3D Llc | Memory cell with carbon switching material having a reduced cross-sectional area and methods for forming the same |
| CN103066202B (zh) * | 2011-10-21 | 2015-03-04 | 中芯国际集成电路制造(北京)有限公司 | 相变存储器及其制造方法 |
| TWI452689B (zh) * | 2012-01-17 | 2014-09-11 | Winbond Electronics Corp | 非揮發性記憶體元件及其陣列 |
| CN103247654B (zh) * | 2012-02-06 | 2015-12-02 | 华邦电子股份有限公司 | 非易失性存储器元件及其阵列 |
| CN103247335A (zh) * | 2012-02-07 | 2013-08-14 | 中国科学院微电子研究所 | 一种存储器器件及其阵列 |
| US8563366B2 (en) | 2012-02-28 | 2013-10-22 | Intermolecular Inc. | Memory device having an integrated two-terminal current limiting resistor |
| US20130248814A1 (en) * | 2012-03-20 | 2013-09-26 | Winbond Electronics Corp. | Non-volatile memory device and array thereof |
| KR101915686B1 (ko) * | 2012-07-23 | 2018-11-06 | 에스케이하이닉스 주식회사 | 가변 저항 메모리 장치 및 그 제조 방법 |
| US8637846B1 (en) | 2012-08-31 | 2014-01-28 | Micron Technology, Inc. | Semiconductor structure including a zirconium oxide material |
| US20140293676A1 (en) * | 2013-03-03 | 2014-10-02 | Adesto Technologies Corporation | Programmable impedance memory elements and corresponding methods |
| US9252359B2 (en) | 2013-03-03 | 2016-02-02 | Adesto Technologies Corporation | Resistive switching devices having a switching layer and an intermediate electrode layer and methods of formation thereof |
| CN105474420B (zh) | 2013-03-15 | 2018-12-14 | Adesto技术公司 | 具有半金属或半导体电极的非易失性存储器 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH07263647A (ja) * | 1994-02-04 | 1995-10-13 | Canon Inc | 電子回路装置 |
| JPH09283773A (ja) * | 1996-04-19 | 1997-10-31 | Fujitsu Ltd | 酸化物電子装置 |
| JP2002093822A (ja) * | 2000-09-13 | 2002-03-29 | National Institute Of Advanced Industrial & Technology | ＺｎＯ系酸化物半導体層を有する半導体装置の製法 |
Family Cites Families (22)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3796926A (en) * | 1971-03-29 | 1974-03-12 | Ibm | Bistable resistance device which does not require forming |
| US3705419A (en) * | 1971-12-20 | 1972-12-05 | Ibm | Silicon gate fet-niobium oxide diode-memory cell |
| WO1997032340A1 (en) * | 1996-03-01 | 1997-09-04 | Micron Technology, Inc. | Novel vertical diode structures with low series resistance |
| US5640343A (en) | 1996-03-18 | 1997-06-17 | International Business Machines Corporation | Magnetic memory array using magnetic tunnel junction devices in the memory cells |
| US6368705B1 (en) * | 1999-04-16 | 2002-04-09 | The Gillette Company | Metal-insulator-metal diodes and methods of manufacture |
| ATE298929T1 (de) * | 1999-11-17 | 2005-07-15 | Freescale Semiconductor Inc | Herstellungsverfahren für eine diode zur integration mit einem halbleiterbauelement und herstellungsverfahren für ein transistor- bauelement mit einer integrierten diode |
| JP2001307909A (ja) * | 2000-04-25 | 2001-11-02 | Toshiba Corp | 電流−電圧非直線抵抗体 |
| US6316965B1 (en) * | 2000-06-15 | 2001-11-13 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy | Non-volatile reprogrammable logic circuits by combining negative differential resistance devices and magnetic devices |
| US6534781B2 (en) * | 2000-12-26 | 2003-03-18 | Ovonyx, Inc. | Phase-change memory bipolar array utilizing a single shallow trench isolation for creating an individual active area region for two memory array elements and one bipolar base contact |
| US6563185B2 (en) * | 2001-05-21 | 2003-05-13 | The Regents Of The University Of Colorado | High speed electron tunneling device and applications |
| KR100860134B1 (ko) * | 2001-08-13 | 2008-09-25 | 어드밴스드 마이크로 디바이시즈, 인코포레이티드 | 메모리 셀 |
| US20030189851A1 (en) * | 2002-04-09 | 2003-10-09 | Brandenberger Sarah M. | Non-volatile, multi-level memory device |
| US6850432B2 (en) * | 2002-08-20 | 2005-02-01 | Macronix International Co., Ltd. | Laser programmable electrically readable phase-change memory method and device |
| JP3701302B2 (ja) * | 2003-01-30 | 2005-09-28 | 松下電器産業株式会社 | 熱スイッチ素子およびその製造方法 |
| US6849564B2 (en) * | 2003-02-27 | 2005-02-01 | Sharp Laboratories Of America, Inc. | 1R1D R-RAM array with floating p-well |
| JP2004319587A (ja) * | 2003-04-11 | 2004-11-11 | Sharp Corp | メモリセル、メモリ装置及びメモリセル製造方法 |
| KR100773537B1 (ko) * | 2003-06-03 | 2007-11-07 | 삼성전자주식회사 | 한 개의 스위칭 소자와 한 개의 저항체를 포함하는비휘발성 메모리 장치 및 그 제조 방법 |
| JP4386747B2 (ja) * | 2004-01-28 | 2009-12-16 | 三洋電機株式会社 | ｐ型ＺｎＯ半導体膜及びその製造方法 |
| US7009694B2 (en) * | 2004-05-28 | 2006-03-07 | International Business Machines Corporation | Indirect switching and sensing of phase change memory cells |
| US20060034116A1 (en) * | 2004-08-13 | 2006-02-16 | Lam Chung H | Cross point array cell with series connected semiconductor diode and phase change storage media |
| KR100657911B1 (ko) * | 2004-11-10 | 2006-12-14 | 삼성전자주식회사 | 한 개의 저항체와 한 개의 다이오드를 지닌 비휘발성메모리 소자 |
| US7053406B1 (en) * | 2005-04-01 | 2006-05-30 | Macronix International Co., Ltd. | One-time programmable read only memory and manufacturing method thereof |
-
2004
- 2004-11-10 KR KR1020040091497A patent/KR100657911B1/ko active IP Right Grant
-
2005
- 2005-10-27 EP EP05256675A patent/EP1657753B1/en not_active Expired - Fee Related
- 2005-11-10 US US11/270,459 patent/US7602042B2/en active Active
- 2005-11-10 CN CN200510120431A patent/CN100593242C/zh active Active
- 2005-11-10 JP JP2005325891A patent/JP4981304B2/ja active Active
-
2007
- 2007-11-02 US US11/979,432 patent/US7935953B2/en active Active
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH07263647A (ja) * | 1994-02-04 | 1995-10-13 | Canon Inc | 電子回路装置 |
| JPH09283773A (ja) * | 1996-04-19 | 1997-10-31 | Fujitsu Ltd | 酸化物電子装置 |
| JP2002093822A (ja) * | 2000-09-13 | 2002-03-29 | National Institute Of Advanced Industrial & Technology | ＺｎＯ系酸化物半導体層を有する半導体装置の製法 |
Cited By (31)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008010836A (ja) * | 2006-06-27 | 2008-01-17 | Samsung Electronics Co Ltd | ｎ＋界面層を備えた可変抵抗ランダムアクセスメモリ素子 |
| US8258493B2 (en) | 2006-11-20 | 2012-09-04 | Panasonic Corporation | Nonvolatile semiconductor memory apparatus and manufacturing method thereof |
| US8559205B2 (en) | 2006-11-20 | 2013-10-15 | Panasonic Corporation | Nonvolatile semiconductor memory apparatus and manufacturing method thereof |
| WO2008075471A1 (ja) | 2006-12-19 | 2008-06-26 | Fujitsu Limited | 抵抗変化素子及びその製造方法 |
| WO2008075413A1 (ja) | 2006-12-19 | 2008-06-26 | Fujitsu Limited | 抵抗変化素子及びその製造方法 |
| WO2008075414A1 (ja) | 2006-12-19 | 2008-06-26 | Fujitsu Limited | 抵抗変化素子の製造方法 |
| WO2008075412A1 (ja) * | 2006-12-19 | 2008-06-26 | Fujitsu Limited | 抵抗変化素子及びその製造方法 |
| US8106377B2 (en) | 2006-12-19 | 2012-01-31 | Fujitsu Limited | Resistance change element and method of manufacturing the same |
| US8533938B2 (en) | 2006-12-19 | 2013-09-17 | Fujitsu Limited | Method of manufacturing resistance change element |
| US8227782B2 (en) | 2006-12-19 | 2012-07-24 | Fujitsu Limited | Resistance change element and method of manufacturing the same |
| US9159914B2 (en) | 2007-02-16 | 2015-10-13 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Nonvolatile memory devices and methods of forming the same |
| US8614125B2 (en) | 2007-02-16 | 2013-12-24 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Nonvolatile memory devices and methods of forming the same |
| JP2008300841A (ja) * | 2007-05-30 | 2008-12-11 | Samsung Electronics Co Ltd | 抵抗性メモリ素子 |
| US8295123B2 (en) | 2007-07-18 | 2012-10-23 | Panasonic Corporation | Current rectifying element, memory device incorporating current rectifying element, and fabrication method thereof |
| JP2010534941A (ja) * | 2007-07-25 | 2010-11-11 | インターモレキュラー， インコーポレイテッド | 多状態の不揮発性メモリ素子 |
| US8389990B2 (en) | 2007-10-30 | 2013-03-05 | Panasonic Corporation | Nonvolatile semiconductor memory device and manufacturing method thereof |
| US8253136B2 (en) | 2007-10-30 | 2012-08-28 | Panasonic Corporation | Nonvolatile semiconductor memory device and manufacturing method thereof |
| WO2009069252A1 (ja) | 2007-11-29 | 2009-06-04 | Panasonic Corporation | 不揮発性記憶装置およびその製造方法 |
| US8384061B2 (en) | 2007-11-29 | 2013-02-26 | Panasonic Corporation | Nonvolatile memory device and manufacturing method |
| US8198618B2 (en) | 2007-12-10 | 2012-06-12 | Panasonic Corporation | Nonvolatile memory device and manufacturing method thereof |
| US8389968B2 (en) | 2009-09-18 | 2013-03-05 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Nonvolatile memory device |
| JP2011071167A (ja) * | 2009-09-24 | 2011-04-07 | Toshiba Corp | 半導体記憶装置 |
| JP2011139057A (ja) * | 2009-12-31 | 2011-07-14 | Numonyx Bv | 専用のセレクタトランジスタが不要な自己選択式ｐｃｍデバイス |
| JP2016136631A (ja) * | 2009-12-31 | 2016-07-28 | マイクロン テクノロジー， インク． | 専用のセレクタトランジスタが不要な自己選択式ｐｃｍデバイス |
| US9620710B2 (en) | 2009-12-31 | 2017-04-11 | Micron Technology, Inc. | Self-selecting PCM device not requiring a dedicated selector transistor |
| US8675393B2 (en) | 2010-03-25 | 2014-03-18 | Panasonic Corporation | Method for driving non-volatile memory element, and non-volatile memory device |
| US8581225B2 (en) | 2010-04-28 | 2013-11-12 | Panasonic Corporation | Variable resistance nonvolatile memory device and method of manufacturing the same |
| JP4902821B1 (ja) * | 2010-04-28 | 2012-03-21 | パナソニック株式会社 | 抵抗変化型不揮発性記憶装置及びその製造方法 |
| US8811061B2 (en) | 2010-09-27 | 2014-08-19 | Panasonic Corporation | Memory device, semiconductor storage device, method for manufacturing memory device, and reading method for semiconductor storage device |
| US8871561B2 (en) | 2011-02-01 | 2014-10-28 | Panasonic Corporation | Variable resistance nonvolatile storage device and method for manufacturing the same |
| US9251898B2 (en) | 2011-02-10 | 2016-02-02 | Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. | Method for programming nonvolatile memory element, method for initializing nonvolatile memory element, and nonvolatile memory device |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US7935953B2 (en) | 2011-05-03 |
| KR100657911B1 (ko) | 2006-12-14 |
| EP1657753B1 (en) | 2011-06-22 |
| JP4981304B2 (ja) | 2012-07-18 |
| US20060098472A1 (en) | 2006-05-11 |
| US7602042B2 (en) | 2009-10-13 |
| KR20060042734A (ko) | 2006-05-15 |
| US20080121865A1 (en) | 2008-05-29 |
| EP1657753A2 (en) | 2006-05-17 |
| EP1657753A3 (en) | 2008-12-10 |
| CN100593242C (zh) | 2010-03-03 |
| CN1790726A (zh) | 2006-06-21 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP4981304B2 (ja) | 一つの抵抗体及び一つのダイオードを有する不揮発性メモリ素子及び不揮発性メモリ素子アレイ | |
| KR100682908B1 (ko) | 두개의 저항체를 지닌 비휘발성 메모리 소자 | |
| JP4981302B2 (ja) | 不揮発性メモリ素子、不揮発性メモリ素子アレイ、及び不揮発性メモリ素子アレイの動作方法 | |
| KR101176542B1 (ko) | 비휘발성 메모리 소자 및 이를 포함하는 메모리 어레이 | |
| US10784311B2 (en) | Three-dimensional semiconductor memory devices | |
| KR100682895B1 (ko) | 다양한 저항 상태를 지닌 저항체를 이용한 비휘발성메모리 소자 및 그 작동 방법 | |
| KR100790861B1 (ko) | 나노 도트를 포함하는 저항성 메모리 소자 및 그 제조 방법 | |
| US8586978B2 (en) | Non-volatile memory device including diode-storage node and cross-point memory array including the non-volatile memory device | |
| JP2005317976A (ja) | 段階的な抵抗値を有する多層構造を利用したメモリ素子 | |
| US20140367631A1 (en) | Self-rectifying rram element | |
| US8023318B2 (en) | Resistance memory element, phase change memory element, resistance random access memory device, information reading method thereof, phase change random access memory device, and information reading method thereof | |
| JP2008135752A (ja) | ドーパントを含む抵抗性メモリ素子及びその製造方法 | |
| JP2011003719A (ja) | 抵抗変化メモリ | |
| CN102456695A (zh) | 半导体存储器件 | |
| JP2006253679A (ja) | Ｎｏｒ構造のハイブリッドマルチビットの不揮発性メモリ素子及びその動作方法 | |
| JP2011090758A (ja) | 不揮発性半導体記憶装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| RD03 | Notification of appointment of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7423 Effective date: 20061102 |
|
| RD04 | Notification of resignation of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424 Effective date: 20061106 |
|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20080603 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20110621 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20110623 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20110921 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20120321 |
|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20120420 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20150427 Year of fee payment: 3 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 4981304 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |