KR102228548B1 - Method of manufacturing a resistance change element and a resistance change element - Google Patents

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Abstract

저비용으로 전기 특성이 우수한 저항 변화 소자의 제조. 저항 변화 소자의 제조 방법은, 기판 상에 제1질화티탄 전극층을 형성하는 것을 포함한다. 상기 제1질화티탄 전극층 상에는, 제1저항률을 가지는 제1금속산화물층이 형성된다. 상기 제1금속산화물층 상에, 상기 제1저항률과는 다른 제2저항률을 가지는 제2금속산화물층이 형성된다. 상기 기판에 바이어스 전압을 인가하면서, 상기 제2금속산화물층 상에 제2질화티탄 전극층이 스퍼터링법으로 형성된다.Fabrication of resistance-changing elements with excellent electrical properties at low cost. A method of manufacturing a resistance change element includes forming a first titanium nitride electrode layer on a substrate. A first metal oxide layer having a first resistivity is formed on the first titanium nitride electrode layer. A second metal oxide layer having a second resistivity different from the first resistivity is formed on the first metal oxide layer. While applying a bias voltage to the substrate, a second titanium nitride electrode layer is formed on the second metal oxide layer by a sputtering method.

Description

저항 변화 소자의 제조 방법 및 저항 변화 소자Method of manufacturing a resistance change element and a resistance change element

본 발명은, 저항 변화 소자의 제조 방법 및 저항 변화 소자에 관한 것이다.The present invention relates to a method of manufacturing a resistance change element and a resistance change element.

반도체 메모리에는, DRAM(Dynamic　Random　Access　Memory) 등의 휘발성 메모리와 플래시메모리 등의 비휘발성 메모리가 있다. 비휘발성 메모리로서 NAND형 플래시메모리가 주류이지만, 20 nm 이하의 디자인 룰에서는 미세화의 한계가 여겨지고 한층 더 미세화할 수 있는 디바이스로서 ReRAM(Resistance　RAM)가 주목받고 있다.Semiconductor memories include volatile memories such as DRAM (Dynamic Random Access Memory), and nonvolatile memories such as flash memory. NAND-type flash memory is the mainstream as a nonvolatile memory, but the limit of miniaturization is considered in the design rule of 20 nm or less, and ReRAM (Resistance RAM) is attracting attention as a device capable of further miniaturization.

종래의 ReRAM는, 소망한 저항값을 가지는 금속산화물 층을, 상부와 하부 백금(Pt) 전극층 사이에 둔 구조이고, 상부 전극층에 전압을 인가해, 금속산화물 층의 저항을 변화시킴으로써 메모리스위칭을 행한다(예를 들면, 특허문헌 1 참조).Conventional ReRAM has a structure in which a metal oxide layer having a desired resistance value is placed between the upper and lower platinum (Pt) electrode layers, and memory switching is performed by changing the resistance of the metal oxide layer by applying a voltage to the upper electrode layer. (See, for example, Patent Document 1).

특허문헌 1 : 일본 특허공개 2013－207130호 공보Patent Document 1: Japanese Patent Application Laid-Open No. 2013-207130

그렇지만, 전극층의 재료로서 이용되는 Pt는 고가의 금속이기 때문에, 저항 변화 소자의 코스트를 낮추고 생산성을 향상시키기 위해서는, 저비용으로 전기 특성이 우수한 전극 재료의 개발이 필요하게 되고 있다.However, since Pt used as the material of the electrode layer is an expensive metal, in order to reduce the cost of the resistance change element and improve productivity, it is necessary to develop an electrode material having excellent electrical properties at low cost.

이상과 같은 사정을 감안해서, 본 발명의 목적은, 저비용으로 전기 특성이 우수한 저항 변화 소자의 제조 방법 및 저항 변화 소자를 제공하는 것에 있다.In view of the above circumstances, an object of the present invention is to provide a method of manufacturing a resistance change element and a resistance change element excellent in electrical characteristics at low cost.

상기 목적을 달성하기 위해서, 본 발명의 일 형태와 관련되는 저항 변화 소자의 제조 방법은, 기판 상에 제1질화티탄 전극층을 형성하는 것을 포함한다. 상기 제1질화티탄 전극층 상에는, 제1저항률을 가지는 제1금속산화물층이 형성된다. 상기 제1금속산화물층 상에, 상기 제1저항률과는 다른 제2저항률을 가지는 제2금속산화물층이 형성된다. 상기 기판에 바이어스 전압을 인가하면서, 상기 제2금속산화물층 상에 제2질화티탄 전극층이 스퍼터링법으로 형성된다.In order to achieve the above object, a method of manufacturing a resistance change element according to one embodiment of the present invention includes forming a first titanium nitride electrode layer on a substrate. A first metal oxide layer having a first resistivity is formed on the first titanium nitride electrode layer. A second metal oxide layer having a second resistivity different from the first resistivity is formed on the first metal oxide layer. While applying a bias voltage to the substrate, a second titanium nitride electrode layer is formed on the second metal oxide layer by a sputtering method.

이러한 저항 변화 소자의 제조 방법에 따르면, 상기 기판에 바이어스 전압을 인가하면서, 상기 제2금속산화물층 상에 고밀도의 제2질화티탄 전극층이 형성되므로, 저비용으로 전기 특성이 우수한 저항 변화 소자가 형성된다.According to the method of manufacturing such a resistance change element, a high-density second titanium nitride electrode layer is formed on the second metal oxide layer while applying a bias voltage to the substrate, so that a resistance change element having excellent electrical characteristics is formed at low cost. .

상기의 저항 변화 소자의 제조 방법에서는, 상기 제2질화티탄 전극층을 형성하는 공정은, 상기 기판에 0.03W/㎠ 이상 0.62W/㎠ 이하의 바이어스 전력을 인가하는 것을 포함해도 좋다.In the above-described method for manufacturing a resistance change element, the step of forming the second titanium nitride electrode layer may include applying a bias power of 0.03 W/cm 2 or more and 0.62 W/cm 2 or less to the substrate.

이러한 저항 변화 소자의 제조 방법에 따르면, 상기 기판에 0.03W/㎠ 이상 0.62W/㎠ 이하의 바이어스 전압을 인가하면서, 상기 제2금속산화물층 상에 고밀도의 제2질화티탄 전극층이 형성되므로, 저비용으로 전기 특성이 우수한 저항 변화 소자가 형성된다.According to the method of manufacturing such a resistance change element, a high-density second titanium nitride electrode layer is formed on the second metal oxide layer while applying a bias voltage of 0.03 W/cm 2 or more and 0.62 W/cm 2 or less to the substrate, so the cost is low. As a result, a resistance change element having excellent electrical characteristics is formed.

상기의 저항 변화 소자의 제조 방법에서는, 상기 제2금속산화물층을 3 nm 이상 11 nm 이하의 막 두께로 형성하는 공정을 포함해도 좋다.In the above-described method for manufacturing a resistance change element, a step of forming the second metal oxide layer to a thickness of 3 nm or more and 11 nm or less may be included.

이러한 저항 변화 소자의 제조 방법에 따르면, 상기 제2금속산화물층이 3 nm 이상 11 nm 이하의 막 두께로 형성되므로, 저비용으로 전기 특성이 우수한 저항 변화 소자가 형성된다.According to the method of manufacturing such a resistance change element, since the second metal oxide layer is formed to have a thickness of 3 nm or more and 11 nm or less, a resistance change element having excellent electrical characteristics is formed at low cost.

상기의 저항 변화 소자의 제조 방법에서는, 상기 제2질화티탄 전극층을 형성하는 공정은, 스퍼터링 가스로 희가스와 질소 가스의 혼합가스를 이용하고, 상기 혼합가스의 전체 유량에 대한 상기 질소 가스의 유량은, 10% 이상 100% 이하인 것을 포함해도 좋다.In the method of manufacturing the resistance change element, in the step of forming the second titanium nitride electrode layer, a mixed gas of a rare gas and a nitrogen gas is used as a sputtering gas, and the flow rate of the nitrogen gas relative to the total flow rate of the mixed gas is , 10% or more and 100% or less may be included.

이러한 저항 변화 소자의 제조 방법에 따르면, 상기 기판에 바이어스 전압을 인가하면서, 상기 혼합가스의 전체 유량에 대한 상기 질소 가스의 유량이 10% 이상 100% 이하로 조정되어 상기 제2금속산화물층 상에 고밀도의 제2질화티탄 전극층이 형성되므로, 저비용으로 전기 특성이 우수한 저항 변화 소자가 형성된다.According to the method of manufacturing such a resistance change element, while applying a bias voltage to the substrate, the flow rate of the nitrogen gas relative to the total flow rate of the mixed gas is adjusted to 10% or more and 100% or less, so that on the second metal oxide layer Since the high-density second titanium nitride electrode layer is formed, a resistance change element having excellent electrical characteristics at low cost is formed.

상기의 저항 변화 소자의 제조 방법에서는, 상기 제2질화티탄 전극층을 형성하는 공정은, 상기 기판의 온도를 20℃ 이상 320℃ 이하로 조정하는 것을 포함해도 좋다.In the above method of manufacturing a resistance change element, the step of forming the second titanium nitride electrode layer may include adjusting the temperature of the substrate to 20°C or more and 320°C or less.

이러한 저항 변화 소자의 제조 방법에 따르면, 상기 기판에 바이어스 전압을 인가하면서, 상기 기판의 온도가 20℃ 이상 320℃ 이하로 조정되므로, 상기 제2금속산화물층 상에 고밀도의 제2질화티탄 전극층이 형성되므로, 저비용으로 전기 특성이 우수한 저항 변화 소자가 형성된다.According to the method of manufacturing such a resistance change element, while applying a bias voltage to the substrate, the temperature of the substrate is adjusted to 20° C. or higher and 320° C. or lower, so that a high-density second titanium nitride electrode layer is formed on the second metal oxide layer. As a result, a resistance change element having excellent electrical characteristics at low cost is formed.

상기의 저항 변화 소자의 제조 방법에서는, 상기 혼합가스의 압력을 0.1 Pa 이상 1 Pa 이하로 조정해도 좋다.In the method for manufacturing the resistance change element described above, the pressure of the mixed gas may be adjusted to 0.1 Pa or more and 1 Pa or less.

이러한 저항 변화 소자의 제조 방법에 따르면, 상기 기판에 바이어스 전압을 인가하면서, 상기 혼합가스의 압력이 0.1 Pa 이상 1 Pa 이하로 조정되어 상기 제2금속산화물층 상에 고밀도의 제2질화티탄 전극층이 형성되므로, 저비용으로 전기 특성이 우수한 저항 변화 소자가 형성된다.According to the method of manufacturing such a resistance change element, while applying a bias voltage to the substrate, the pressure of the mixed gas is adjusted to 0.1 Pa or more and 1 Pa or less, so that a high-density second titanium nitride electrode layer is formed on the second metal oxide layer. As a result, a resistance change element having excellent electrical characteristics at low cost is formed.

상기 목적을 달성하기 위해서, 본 발명의 일 형태와 관련되는 저항 변화 소자는, 제1질화티탄 전극층과 제2질화티탄 전극층과 산화물 반도체층을 구비한다. 상기 산화물 반도체층은, 상기 제1질화티탄 전극층과 상기 제2질화티탄 전극층의 사이에 설치된다. 상기 산화물 반도체층은, 제1저항률을 가지는 제1금속산화물층과, 상기 제1저항률과는 다른 제2저항률을 가지는 제2금속산화물층을 가진다. 상기 제2금속산화물층은, 상기 제1금속산화물층과 상기 제2질화티탄 전극층의 사이에 설치된다. 상기 제2질화티탄 전극층은, 4.8g/㎤ 이상 5.5g/㎤ 이하의 밀도를 가진다.In order to achieve the above object, a resistance change element according to one embodiment of the present invention includes a first titanium nitride electrode layer, a second titanium nitride electrode layer, and an oxide semiconductor layer. The oxide semiconductor layer is provided between the first titanium nitride electrode layer and the second titanium nitride electrode layer. The oxide semiconductor layer includes a first metal oxide layer having a first resistivity and a second metal oxide layer having a second resistivity different from the first resistivity. The second metal oxide layer is provided between the first metal oxide layer and the second titanium nitride electrode layer. The second titanium nitride electrode layer has a density of 4.8 g/cm 3 or more and 5.5 g/cm 3 or less.

이러한 저항 변화 소자의 제조 방법에 따르면, 상기 제2금속산화물층 상에 고밀도의 제2질화티탄 전극층이 형성되므로, 저비용으로 전기 특성이 우수한 저항 변화 소자가 형성된다.According to such a method of manufacturing a resistance change element, since a high-density second titanium nitride electrode layer is formed on the second metal oxide layer, a resistance change element having excellent electrical characteristics is formed at low cost.

이상 서술한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 저비용으로 전기 특성이 우수한 저항 변화 소자의 제조 방법 및 저항 변화 소자가 제공된다.As described above, according to the present invention, a method of manufacturing a resistance change element and a resistance change element excellent in electrical characteristics at low cost are provided.

도 1은 본 실시형태와 관련되는 저항 변화 소자의 구성을 나타내는 개략 단면도이다.
도 2는 비교예와 관련되는 저항 변화 소자에서, 상부 전극층 및 하부 전극층에 TiN를 이용한 경우의 전류-전압 특성의 그래프 도면이다.
도 3은 본 실시형태와 관련되는 저항 변화 소자의 전류-전압 특성의 그래프 도면이다.
도 4는 RF 바이어스 전력과 질화티탄 전극층의 밀도의 관계를 나타내는 그래프 도면이다.
도 5는 혼합가스 유량에 대한 질소 가스 유량의 비율과 질화티탄 전극층의 밀도의 관계를 나타내는 그래프 도면이다.
도 6은 기판 온도와 질화티탄 전극층의 밀도의 관계를 나타내는 그래프 도면이다.
도 7은 제2금속산화물층의 막 두께와 상부 전극층으로서 TiN를 형성할 때의 RF 바이어스 전력의 전기 특성의 상관을 나타내는 표 도면이다.1 is a schematic cross-sectional view showing the configuration of a resistance change element according to the present embodiment.
FIG. 2 is a graph of current-voltage characteristics when TiN is used for an upper electrode layer and a lower electrode layer in a resistance change device according to a comparative example.
3 is a graph of current-voltage characteristics of the resistance change element according to the present embodiment.
4 is a graph showing the relationship between the RF bias power and the density of the titanium nitride electrode layer.
5 is a graph showing the relationship between the ratio of the nitrogen gas flow rate to the mixed gas flow rate and the density of the titanium nitride electrode layer.
6 is a graph showing a relationship between a substrate temperature and a density of a titanium nitride electrode layer.
7 is a table showing the correlation between the thickness of the second metal oxide layer and the electrical characteristics of the RF bias power when TiN is formed as an upper electrode layer.

이하, 도면을 참조하면서, 본 발명의 실시형태를 설명한다. 각 도면에는, XYZ축 좌표가 도입되는 경우가 있다.EMBODIMENT OF THE INVENTION Hereinafter, embodiment of this invention is described, referring drawings. In each drawing, XYZ axis coordinates may be introduced.

도 1은, 본 실시형태와 관련되는 저항 변화 소자의 구성을 나타내는 개략 단면도이다.1 is a schematic cross-sectional view showing a configuration of a resistance change element according to the present embodiment.

도 1에 나타나는 저항 변화 소자(1)는, 기판(2), 하부 전극층(3)(제1질화티탄 전극층), 산화물 반도체층(4), 및 상부 전극층(5)(제2질화티탄 전극층)를 구비한다.The resistance change element 1 shown in FIG. 1 includes a substrate 2, a lower electrode layer 3 (a first titanium nitride electrode layer), an oxide semiconductor layer 4, and an upper electrode layer 5 (a second titanium nitride electrode layer). It is equipped with.

기판(2)으로는, 전형적으로는 실리콘 웨이퍼 등의 반도체 기판이 이용되지만, 이것에 한정되지 않고, 유리 기판 등의 절연성 세라믹스 기판이 이용되어도 좋다.As the substrate 2, a semiconductor substrate such as a silicon wafer is typically used, but the present invention is not limited thereto, and an insulating ceramic substrate such as a glass substrate may be used.

산화물 반도체층(4)은, 하부 전극층(3)과 상부 전극층(5)의 사이에 설치된다. 산화물 반도체층(4)은, 제1금속산화물층(41)과 제2금속산화물층(42)을 가진다. 제1금속산화물층(41) 및 제2금속산화물층(42)은, 각각 동종의 재료로 구성되어 있지만, 이종의 재료로 구성되어도 좋다. 제1금속산화물층(41)의 저항률(제1저항률)은, 제2금속산화물층(42)의 저항률(제2저항률)과 다르다.The oxide semiconductor layer 4 is provided between the lower electrode layer 3 and the upper electrode layer 5. The oxide semiconductor layer 4 includes a first metal oxide layer 41 and a second metal oxide layer 42. The first metal oxide layer 41 and the second metal oxide layer 42 are each made of the same type of material, but may be made of a different type of material. The resistivity (first resistivity) of the first metal oxide layer 41 is different from the resistivity (second resistivity) of the second metal oxide layer 42.

제1금속산화물층(41) 및 제2금속산화물층(42) 가운데, 한쪽은, 화학양론 조성에 가까운 산화물 재료(이하 「화학양론 조성 재료」라고도 한다.)로 구성되고, 다른 한쪽은, 산소 결손을 다수 포함하는 산화물 재료(이하 「산소 결손 재료」라고도 한다.)로 구성된다. 본 실시형태에서는, 제1금속산화물층(41)이 산소 결손 재료로 구성되고 제2금속산화물층(42)이 화학양론 조성 재료로 구성된다.One of the first metal oxide layer 41 and the second metal oxide layer 42 is made of an oxide material close to a stoichiometric composition (hereinafter, also referred to as "stoichiometric composition material"), and the other is made of oxygen. It is composed of an oxide material containing a large number of defects (hereinafter also referred to as "oxygen-deficient material"). In this embodiment, the first metal oxide layer 41 is composed of an oxygen-deficient material and the second metal oxide layer 42 is composed of a stoichiometric composition material.

제1금속산화물층(41)은, 하부 전극층(3) 상에 형성되고 탄탈(Ta) 및 산소(O)를 포함한다. 예를 들면, 제1금속산화물층(41)은, 본 실시형태에서는 산화탄탈(TaOx)로 형성된다. 제1금속산화물층(41)에 이용되는 산화탄탈은, 제2금속산화물층(42)을 형성하는 산화탄탈보다도 산화도가 낮고, 그 저항률은, 예를 들면 1Ω·cm보다 크고, 1×106Ω·cm 이하이다.The first metal oxide layer 41 is formed on the lower electrode layer 3 and contains tantalum (Ta) and oxygen (O). For example, the first metal oxide layer 41 is formed of tantalum oxide (TaO x) in this embodiment. Tantalum oxide used in the first metal oxide layer 41 has a lower oxidation degree than tantalum oxide forming the second metal oxide layer 42, and its resistivity is, for example, greater than 1 Ω·cm, and 1×10 It is 6 Ω·cm or less.

제1금속산화물층(41)을 구성하는 재료는 상기에 한정되지 않고, 예를 들면, 산화지르코늄(ZrOx), 산화하프늄(HfOx), 산화이트륨(YOx), 산화티탄(TiOx), 산화알루미늄(AlOx), 산화규소(SiOx), 산화철(FeOx), 산화니켈(NiOx), 산화코발트(CoOx), 산화망간(MnOx), 산화주석(SnOx), 산화아연(ZnOx), 산화바나듐(VOx), 산화텅스텐(WOx), 산화구리(CuOx), Pr(Ca, Mn)O3, LaAlO3, SrTiO3, La(Sr, Mn)O3 등의 2원계 혹은 삼원계 이상의 산화물 재료가 이용된다.The material constituting the first metal oxide layer 41 is not limited to the above, for example, zirconium oxide (ZrO x ), hafnium oxide (HfO x ), yttrium oxide (YO x ), titanium oxide (TiO x ) , Aluminum oxide (AlO x ), silicon oxide (SiO x ), iron oxide (FeO x ), nickel oxide (NiO x ), cobalt oxide (CoO x ), manganese oxide (MnO x ), tin oxide (SnO x ), oxidation Zinc (ZnO x ), vanadium oxide (VO x ), tungsten oxide (WO x ), copper oxide (CuO x ), Pr(Ca, Mn)O 3 , LaAlO 3 , SrTiO 3 , La(Sr, Mn)O 3 Oxide materials such as binary or ternary or higher are used.

제2금속산화물층(42)은, 제1금속산화물층(41) 상에 형성되어 탄탈(Ta) 및 산소(O)를 포함한다. 예를 들면, 본 실시형태에서는, 제2금속산화물층(42)은, 산화탄탈(Ta2O5)로 형성된다. 제2금속산화물층(42)에 이용되는 산화탄탈은, 화학양론 조성 혹은 이에 가까운 조성을 가지고, 예를 들면, 1×106(1 E＋06)Ω·cm보다 큰 저항률을 가진다. 제2금속산화물층(42)을 구성하는 재료는 이것에 한정되지 않고, 상술한 바와 같은 2원계 혹은 삼원계 이상의 산화물 재료가 적용될 수 있다.The second metal oxide layer 42 is formed on the first metal oxide layer 41 and contains tantalum (Ta) and oxygen (O). For example, in this embodiment, the second metal oxide layer 42 is formed of tantalum oxide (Ta 2 O 5 ). The tantalum oxide used for the second metal oxide layer 42 has a stoichiometric composition or a composition close thereto, and has a resistivity greater than 1×10 6 (1 E+06)Ω·cm, for example. The material constituting the second metal oxide layer 42 is not limited to this, and the above-described binary or ternary oxide material may be applied.

제1금속산화물층(41) 및 제2금속산화물층(42)은, 예를 들면, 산소와의 반응성 스퍼터링법으로 형성할 수 있다. 본 실시형태에서는, 산소가 도입된 진공 챔버에서 금속(Ta) 타겟을 스퍼터함으로써, 산화탄탈로 이루어진 금속 산화물 층(41, 42)을 기판(2)(하부 전극층(3)) 상에 순차 형성한다. 각 금속산화물층(41, 42)의 산화도는, 진공 챔버에 도입되는 산소의 유량(분압)에 의해서 제어된다.The first metal oxide layer 41 and the second metal oxide layer 42 can be formed by, for example, reactive sputtering with oxygen. In this embodiment, metal oxide layers 41 and 42 made of tantalum oxide are sequentially formed on the substrate 2 (lower electrode layer 3) by sputtering a metal (Ta) target in a vacuum chamber into which oxygen has been introduced. . The degree of oxidation of each of the metal oxide layers 41 and 42 is controlled by the flow rate (partial pressure) of oxygen introduced into the vacuum chamber.

제2금속산화물층(42)은, 제1금속산화물층(41)보다도 산화도가 높기 때문에, 제2금속산화물층(42)의 저항률은, 제1금속산화물층(41)의 저항률보다도 높다. 여기서, 상부 전극층(5)에 음 전압, 하부 전극층(3)에 양 전압을 인가하면, 고저항(고산소 농도)인 제2금속산화물층(42)중의 산소이온(O2－)가 저저항인 제1금속산화물층(41) 중에 확산되고, 제2금속산화물층(42)의 저항이 저하한다. 이 상태가 저저항 상태이다.Since the second metal oxide layer 42 has a higher degree of oxidation than the first metal oxide layer 41, the resistivity of the second metal oxide layer 42 is higher than that of the first metal oxide layer 41. Here, when a negative voltage is applied to the upper electrode layer 5 and a positive voltage is applied to the lower electrode layer 3, oxygen ions (O 2 − ) in the second metal oxide layer 42 having high resistance (high oxygen concentration) are reduced to low resistance. Phosphorus diffuses into the first metal oxide layer 41, and the resistance of the second metal oxide layer 42 decreases. This state is a low resistance state.

한편, 저저항 상태로부터, 하부 전극층(3)과 상부 전극층(5)에 인가한 전압을 반전시키고, 하부 전극층(3)에 음 전압, 상부 전극층(5)에 양 전압을 인가하면, 제1금속산화물층(41)으로부터 제2금속산화물층(42)으로 산소 이온이 확산되고, 다시 제2금속산화물층(42)의 산화도가 높아져, 저항이 높아진다. 이 상태가 고저항 상태이다.On the other hand, from the low resistance state, when the voltage applied to the lower electrode layer 3 and the upper electrode layer 5 is inverted and a negative voltage is applied to the lower electrode layer 3 and a positive voltage is applied to the upper electrode layer 5, the first metal Oxygen ions diffuse from the oxide layer 41 to the second metal oxide layer 42, and the oxidation degree of the second metal oxide layer 42 increases again, thereby increasing the resistance. This state is a high resistance state.

상술한 바와 같이, 산화물 반도체층(4)은, 하부 전극층(3)과 상부 전극층(5)의 사이의 전압을 제어함으로써, 저저항 상태와 고저항 상태를 가역적으로 스위칭한다. 또한 저저항 상태 및 고저항 상태는, 전압이 인가되어 있지 않아도 유지되기 때문에, 고저항 상태에서 데이터의 쓰기, 저저항 상태에서 데이터의 읽기와 같이, 저항 변화 소자(1)는 비휘발성 메모리 소자로서 이용할 수 있게 된다.As described above, the oxide semiconductor layer 4 reversibly switches the low resistance state and the high resistance state by controlling the voltage between the lower electrode layer 3 and the upper electrode layer 5. In addition, since the low resistance state and the high resistance state are maintained even when no voltage is applied, the resistance change element 1 is a nonvolatile memory element, such as writing data in a high resistance state and reading data in a low resistance state. It becomes available.

저항 변화 소자의 상부 전극층 및 하부 전극층에는, 내부식성이 높고 양호한 도전성을 가지는 점에서 Pt 등의 귀금속이 재료에 이용되는 경우가 있다. 그렇지만, Pt 등의 귀금속은 고가이고, 또한 에칭 등의 미세 가공도 어려워 대량 생산에 적합하지 않다. 이 때문에, 저항 변화 소자의 코스트를 낮추고 생산성을 향상시키기 위해서는, 저비용으로 전기 특성이 양호한 전극층이 필요하다.In the upper electrode layer and the lower electrode layer of the resistance change element, a noble metal such as Pt is sometimes used as a material because it has high corrosion resistance and good conductivity. However, noble metals such as Pt are expensive, and fine processing such as etching is also difficult, which is not suitable for mass production. For this reason, in order to reduce the cost of the resistance change element and improve productivity, an electrode layer having good electrical characteristics at low cost is required.

한편, TiN는, Pt 등의 귀금속에 비해 염가이다. 또한 TiN는, 에칭 등의 미세 가공도 할 수 있어 대량 생산에 적합하다. 그렇지만, 산화물 반도체층(4)은, 산소를 포함하기 때문에, 전극층으로서 귀금속 이외의 금속을 이용한 경우, 전극층에 산화물 반도체층(4)의 산소가 확산하는 경우가 있다.On the other hand, TiN is inexpensive compared to noble metals such as Pt. In addition, TiN can also be subjected to fine processing such as etching, and is suitable for mass production. However, since the oxide semiconductor layer 4 contains oxygen, when a metal other than a noble metal is used as the electrode layer, oxygen in the oxide semiconductor layer 4 may diffuse into the electrode layer.

도 2는, 비교예와 관련되는 저항 변화 소자에서, 상부 전극층 및 하부 전극층에 TiN를 이용한 경우의 전류-전압 특성의 그래프 도면이다. 도 2에는, 저항 변화 소자에 쓰고 지울 경우의 전류-전압 곡선이 나타나 있다.FIG. 2 is a graph of current-voltage characteristics when TiN is used for an upper electrode layer and a lower electrode layer in a resistance change element according to a comparative example. In Fig. 2, a current-voltage curve is shown when writing and erasing the resistance change element.

여기서, 도 2의 횡축은, 상부 전극층(5)에 인가되는 전압이 나타나 있고, 종축은, 상부 전극층(5)과 하부 전극층(3)의 사이에 흐르는 전류 값이 나타나 있다. 전류 값이 낮은 것은, 산화물 반도체층이 고저항 상태에 있는 것을 의미해, 전류 값이 높은 것은, 산화물 반도체층이 저저항 상태에 있는 것을 의미한다.Here, the horizontal axis of FIG. 2 represents the voltage applied to the upper electrode layer 5, and the vertical axis represents the current value flowing between the upper electrode layer 5 and the lower electrode layer 3. A low current value means that the oxide semiconductor layer is in a high resistance state, and a high current value means that the oxide semiconductor layer is in a low resistance state.

TiN를 상부 전극층으로서 스퍼터링법에 따라 성막했는데, 질소 플라즈마에 의해 TiN 상부 전극층과 산화물 반도체층의 계면에, 절연성이 높은 막(TiNO막)이 형성되는 것을 알 수 있다. 이러한 절연성이 높은 막이 형성되는 요인의 하나로서, TiN 상부 전극층의 밀도가 충분히 높지 않은 경우에, TiN 상부 전극층의 입계(粒界)에 산소 확산이 일어나기 쉽게 된다고 생각된다. 여기서, 비교예에서는, 스퍼터링중에 기판(2)에 바이어스 전압을 인가하지 않고, TiN 상부 전극층을 형성한다.TiN was formed as an upper electrode layer by a sputtering method. It can be seen that a film with high insulating properties (TiNO film) is formed at the interface between the TiN upper electrode layer and the oxide semiconductor layer by nitrogen plasma. As one of the factors for the formation of such a highly insulating film, it is considered that oxygen diffusion is likely to occur at the grain boundaries of the TiN upper electrode layer when the density of the TiN upper electrode layer is not sufficiently high. Here, in the comparative example, a TiN upper electrode layer is formed without applying a bias voltage to the substrate 2 during sputtering.

이러한 절연성이 높은 막이 형성된 경우, 저항 변화 소자로서 사용하려면, 높은 스위칭 동작 전압을 산화물 반도체층에 인가해, 절연파괴와 유사한 현상을 일으키는 소자 초기화 처리(포밍)가 필요하다. 포밍에 의해 필라멘트로 불리는 전류 패스가 산화물 반도체층에 생성되는 것으로, 산화물 반도체층의 스위치 동작을 발현시키는 것이라고 생각되고 있다.When such a highly insulating film is formed, in order to use it as a resistance change element, an element initialization process (forming) that causes a phenomenon similar to insulation breakdown by applying a high switching operation voltage to the oxide semiconductor layer is required. It is thought that a current path called a filament is generated in the oxide semiconductor layer by foaming, and that the switching operation of the oxide semiconductor layer is expressed.

그러나, 절연성이 높은 막이 산화물 반도체층 중에 형성된 경우, 포밍에 의해서 필라멘트의 크기, 위치를 적절히 제어할 수 없게 되기 때문에, 포밍 전압이 높아지는 경우가 있다. 또한 높은 포밍 전압에 의해서 형성된 필라멘트는 굵어지는 경향이 있어, 포밍 동작 후, 산화물 반도체층의 저항이 낮아져, 저항 변화 소자의 온·오프비가 양호하게 되지 않는 경우가 있다. 예를 들면, 도 2의 예에서는, 초기 상태(고저항 상태)의 산화물 반도체층에 포밍을 행한 경우의 포밍 전압이 약 2.5 V가 되어 있다.However, when a film having high insulating properties is formed in the oxide semiconductor layer, the size and position of the filaments cannot be properly controlled by forming, and thus the forming voltage may increase. Further, the filament formed by a high forming voltage tends to become thicker, and after the forming operation, the resistance of the oxide semiconductor layer is lowered, and the on/off ratio of the resistance change element is sometimes not improved. For example, in the example of Fig. 2, the forming voltage when forming is performed on the oxide semiconductor layer in the initial state (high resistance state) is about 2.5 V.

한편, TiN 상부 전극층의 밀도가 높아지면, TiN 상부 전극층의 입계가 감소하거나 또는 입계가 좁아져, 산화물 반도체층으로부터 TiN 상부 전극층에의 산소 확산이 일어나기 어려워진다고 생각된다. 여기서 본 발명자들은, TiN 상부 전극층의 밀도를 제어함으로써, 산화물 반도체층 중의 산소가 TiN 상부 전극층 중에 확산되기 어려운 상부 전극층(5)을 찾아냈다.On the other hand, it is considered that when the density of the TiN upper electrode layer increases, the grain boundary of the TiN upper electrode layer decreases or the grain boundary becomes narrow, so that oxygen diffusion from the oxide semiconductor layer to the TiN upper electrode layer becomes difficult to occur. Here, the present inventors have found the upper electrode layer 5 in which oxygen in the oxide semiconductor layer is difficult to diffuse into the TiN upper electrode layer by controlling the density of the TiN upper electrode layer.

밀도가 높은 TiN 상부 전극층을 형성하는 방법으로서는, 예를 들면, 기판(2)에 바이어스 전압을 인가하면서, RF 스퍼터링법 또는 펄스 DC 스퍼터링법으로 형성하는 방법을 들 수 있다. 각 스퍼터링법에서의 타겟으로는, 티탄(Ti) 타겟이 이용되고, 반응성 스퍼터링법에 따라, 제2금속산화물층(42) 상에 TiN 상부 전극층이 형성된다. 반응 가스로서는, 질소(N2), 또는 질소(N2)와 아르곤(Ar) 등의 혼합가스를 들 수 있다. TiN 상부 전극층을 형성하는 방법의 상세에 대해서는, 후술하는 저항 변화 소자(1)의 제조 방법과 함께 설명한다.As a method of forming the high-density TiN upper electrode layer, for example, while applying a bias voltage to the substrate 2, a method of forming by an RF sputtering method or a pulsed DC sputtering method is exemplified. As a target in each sputtering method, a titanium (Ti) target is used, and a TiN upper electrode layer is formed on the second metal oxide layer 42 by the reactive sputtering method. Examples of the reaction gas include nitrogen (N 2 ) or a mixed gas such as nitrogen (N 2 ) and argon (Ar). Details of the method of forming the TiN upper electrode layer will be described together with the method of manufacturing the resistance change element 1 described later.

이상의 방법에서 형성된 TiN 상부 전극층의 밀도는, 4.8g/㎤ 이상 5.5g/㎤ 이하로 비교적 높아진다. 예를 들면, TiN 상부 전극층의 밀도가 4.8g/㎤보다도 작아지면, TiN 상부 전극층의 입계에 제2금속산화물층(42)으로부터 산소가 확산되기 쉬워져, TiN 상부 전극층과 산화물 반도체층의 계면에, 절연성이 높은 막(TiNO막)이 형성되므로 바람직하지 않다.The density of the TiN upper electrode layer formed by the above method is relatively high, such as 4.8 g/cm 3 or more and 5.5 g/cm 3 or less. For example, when the density of the TiN upper electrode layer is less than 4.8 g/cm 3, oxygen is liable to diffuse from the second metal oxide layer 42 to the grain boundaries of the TiN upper electrode layer, and thus at the interface between the TiN upper electrode layer and the oxide semiconductor layer. , Since a film having high insulating properties (TiNO film) is formed, it is not preferable.

도 3은, 본 실시형태와 관련되는 저항 변화 소자의 전류-전압 특성의 그래프 도면이다.3 is a graph of current-voltage characteristics of the resistance change element according to the present embodiment.

도 3에 나타낸 바와 같이, 본 실시형태와 관련되는 저항 변화 소자(1)에서는, 포밍 전압이 비교예에 비해 억제되어 약 1.5 V가 되어 있다. 또한 본 실시형태와 관련되는 저항 변화 소자에서는, 온·오프비도 비교예에 비해 양호하게 되어 있다.As shown in Fig. 3, in the resistance change element 1 according to the present embodiment, the forming voltage is suppressed compared to the comparative example and is about 1.5 V. In addition, in the resistance change element according to the present embodiment, the on-off ratio is also improved compared to the comparative example.

이와 같이, 본 실시형태와 관련되는 저항 변화 소자(1)에 따르면, 상부 전극층(5)이 TiN에 의해 구성되어 있기 때문에, 상부 전극층이 Pt 등의 귀금속 재료로 구성되어 있는 경우와 비교해서, 코스트의 저감을 도모할 수 있다. 또한 상부 전극층(5)인 TiN 상부 전극층의 밀도는 높고, 상부 전극층(5)은 산화물 반도체층(4)중의 산소를 투과 및 흡수하기 어려워져, 산화물 반도체층(4) 중의 산소의 추출이 억제된다. 이것에 의해, 산화물 반도체층(4)의 저저항화를 막을 수 있게 된다. 이 결과, 저항 변화 소자의 스위칭 특성이 향상한다.As described above, according to the resistance change element 1 according to the present embodiment, since the upper electrode layer 5 is made of TiN, the cost is compared to the case where the upper electrode layer is made of a noble metal material such as Pt. Reduction of can be achieved. In addition, the density of the TiN upper electrode layer, which is the upper electrode layer 5, is high, and the upper electrode layer 5 is difficult to transmit and absorb oxygen in the oxide semiconductor layer 4, and the extraction of oxygen from the oxide semiconductor layer 4 is suppressed. . Thereby, it becomes possible to prevent the reduction of the resistance of the oxide semiconductor layer 4. As a result, the switching characteristics of the resistance change element are improved.

저항 변화 소자(1)의 제조 방법에 대해 설명한다.A method of manufacturing the resistance change element 1 will be described.

우선, 웨이퍼상(狀)의 기판(2) 상에 하부 전극층(3)(제1질화티탄 전극층)이 형성된다. 하부 전극층(3)은, 후술하는 상부 전극층(5)(제2질화티탄 전극층)과 같은 조건에서 형성된다. 하부 전극층(3)의 밀도는, 예를 들면, 상부 전극층(5)의 밀도와 같다. 이것에 의해, 하부 전극층(3)과 산화물 반도체층(4)의 계면에도 TiNO가 형성되기 어려워져, 양호한 전기 특성이 얻어진다. 상부 전극층(5)의 두께는, 특별히 한정되지 않고, 예를 들면 50 nm이다.First, a lower electrode layer 3 (a first titanium nitride electrode layer) is formed on a wafer-like substrate 2. The lower electrode layer 3 is formed under the same conditions as the upper electrode layer 5 (second titanium nitride electrode layer) described later. The density of the lower electrode layer 3 is, for example, the same as the density of the upper electrode layer 5. As a result, TiNO is difficult to form also at the interface between the lower electrode layer 3 and the oxide semiconductor layer 4, and good electrical properties are obtained. The thickness of the upper electrode layer 5 is not particularly limited, and is, for example, 50 nm.

하부 전극층(3)에서는, 입계가 제어되는 것과 함께, 평탄하다는 것이 바람직하다. 이것에 의해, 하부 전극층(3)의 상층이 보다 평탄하게 된다. 하부 전극층(3)을 보다 평탄하게 형성하려면, 예를 들면, 기판(2)의 온도를 실온 또는 실온 근방의 온도로 제어하면서, 하부 전극층(3)을 형성한다.In the lower electrode layer 3, it is preferable that the grain boundary is controlled and that it is flat. Thereby, the upper layer of the lower electrode layer 3 becomes more flat. In order to form the lower electrode layer 3 more flat, for example, the lower electrode layer 3 is formed while controlling the temperature of the substrate 2 to room temperature or near room temperature.

다음에, 하부 전극층(3) 상에 산화물 반도체층(4)이 형성된다.Next, an oxide semiconductor layer 4 is formed on the lower electrode layer 3.

우선, 제1금속산화물층(41)으로서 화학양론 조성보다 산소량이 적은 탄탈산화물 층이 예를 들면 진공증착법, 스퍼터법, CVD법, ALD법 등에 의해 형성된다. 산화물 반도체층(4)의 두께는, 특별히 한정되지 않고, 예를 들면 20 nm이다. 본 실시형태에서는, 산소와의 반응성 스퍼터링에 따라 제1금속산화물층(41)이 형성된다.First, as the first metal oxide layer 41, a tantalum oxide layer having less oxygen than the stoichiometric composition is formed by, for example, a vacuum deposition method, a sputtering method, a CVD method, an ALD method, or the like. The thickness of the oxide semiconductor layer 4 is not particularly limited, and is, for example, 20 nm. In this embodiment, the first metal oxide layer 41 is formed by reactive sputtering with oxygen.

계속해서, 제1금속산화물층(41) 상에 제2금속산화물층(42)이 형성된다. 본 실시형태에서는, 제2금속산화물층(42)으로서 화학양론 조성 혹은 이에 가까운 산소 조성비의 탄탈산화물 층이 성막된다. 제2금속산화물층(42)의 두께는, 특별히 한정되지 않고, 예를 들면 3 nm 이상 11 nm 이하이다. 성막 방법은, 특별히 한정되지 않고, 예를 들면, 진공증착법, 스퍼터법, CVD법, ALD법 등에 따라 제작한다. 본 실시형태에서는, 산소와의 반응성 스퍼터링에 따라 제2금속산화물층(42)이 형성된다.Subsequently, a second metal oxide layer 42 is formed on the first metal oxide layer 41. In this embodiment, a tantalum oxide layer having a stoichiometric composition or an oxygen composition ratio close thereto is formed as the second metal oxide layer 42. The thickness of the second metal oxide layer 42 is not particularly limited, and is, for example, 3 nm or more and 11 nm or less. The film-forming method is not particularly limited, and is produced by, for example, a vacuum evaporation method, sputtering method, CVD method, ALD method, or the like. In this embodiment, the second metal oxide layer 42 is formed by reactive sputtering with oxygen.

다음에, 산화물 반도체층(4) 상으로 상부 전극층(5)이 형성된다. 본 실시형태에서는, 상부 전극층(5)으로서 TiN 상부 전극층이 RF 스퍼터링 또는 펄스 DC 스퍼터링에 의해 성막된다. TiN 상부 전극층의 두께는 특별히 한정되지 않고, 예를 들면 50 nm이다.Next, an upper electrode layer 5 is formed on the oxide semiconductor layer 4. In this embodiment, as the upper electrode layer 5, a TiN upper electrode layer is formed by RF sputtering or pulsed DC sputtering. The thickness of the TiN upper electrode layer is not particularly limited, and is, for example, 50 nm.

RF 스퍼터링의 조건은, 특별히 한정되지 않고, 예를 들면, 이하의 조건에서 실시된다.The conditions for RF sputtering are not particularly limited, and are, for example, implemented under the following conditions.

가스 유량：50[sccm]Gas flow rate: 50 [sccm]

티탄 타겟 투입 전력：2[W/㎠]Titan target input power: 2[W/㎠]

RF 주파수：13.56[MHz]RF frequency: 13.56[MHz]

펄스 DC 스퍼터링의 조건은, 특별히 한정되지 않고, 예를 들면, 이하의 조건에서 실시된다.The conditions for pulse DC sputtering are not particularly limited, and are, for example, implemented under the following conditions.

가스 유량：50[sccm]Gas flow rate: 50 [sccm]

티탄 타겟 투입 전력：2[W/㎠]Titan target input power: 2[W/㎠]

펄스 DC 주파수：20[kHz]Pulse DC frequency: 20[kHz]

상기 각 스퍼터법에서, 기판(2)으로서 직경 300 mm의 실리콘 웨이퍼를 이용하고 RF 바이어스 전력을 0.03W/㎠ 이상 0.62W/㎠ 이하, 혼합가스 유량에 대한 질소 가스 유량의 비율을 10% 이상 100% 이하, 기판 온도를 20℃ 이상 320℃ 이하, 성막 압력을 0.1 Pa 이상 1 Pa 이하로 제어함으로써, TiN 상부 전극층의 밀도가 4.8g/㎤ 이상 5.5g/㎤ 이하로 조정된다. 이것에 의해, 양호한 스위칭 특성을 가지는 저항 변화 소자(1)가 제조된다.In each of the above sputtering methods, a silicon wafer having a diameter of 300 mm is used as the substrate 2, the RF bias power is 0.03 W/cm 2 or more and 0.62 W/cm 2 or less, and the ratio of the nitrogen gas flow rate to the mixed gas flow rate is 10% or more 100 % Or less, the density of the TiN upper electrode layer is adjusted to 4.8 g/cm 3 or more and 5.5 g/cm 3 or less by controlling the substrate temperature to 20°C or more and 320°C or less and the film forming pressure to 0.1 Pa or more and 1 Pa or less. Thereby, the resistance change element 1 having good switching characteristics is manufactured.

예를 들면, 도 4는, RF 바이어스 전력과 질화티탄 전극층의 밀도의 관계를 나타내는 그래프 도면이다. 여기서, 혼합가스 유량에 대한 질소 가스 유량의 비율은 26%이고, 기판 온도는 20℃이고, 성막 압력은 0.27 Pa이다.For example, FIG. 4 is a graph showing the relationship between the RF bias power and the density of a titanium nitride electrode layer. Here, the ratio of the nitrogen gas flow rate to the mixed gas flow rate is 26%, the substrate temperature is 20°C, and the film forming pressure is 0.27 Pa.

도 4의 예에서는, RF 바이어스 전력으로서 20 W(0.03W/㎠) 인가하면, 질화티탄 전극층의 밀도가 4.8g/㎤ 이상이 된다. 그리고, RF 바이어스 전력을 한층 더 상승시키면, 질화티탄 전극층의 밀도가 서서히 상승해, 밀도가 5.4g/㎤ 정도가 된다. 이것에 의해, RF 바이어스 전력은, 0.03W/㎠ 이상 0.62W/㎠ 이하의 범위에서 제어하는 것이 바람직하고, 제2금속산화물층은 3 nm 이상 11 nm 이하의 범위로 설정하는 것이 바람직하다.In the example of Fig. 4, when 20 W (0.03 W/cm 2) is applied as RF bias power, the density of the titanium nitride electrode layer becomes 4.8 g/cm 3 or more. When the RF bias power is further increased, the density of the titanium nitride electrode layer gradually increases, and the density becomes about 5.4 g/cm 3. Accordingly, the RF bias power is preferably controlled in the range of 0.03 W/cm 2 or more and 0.62 W/cm 2 or less, and the second metal oxide layer is preferably set in the range of 3 nm or more and 11 nm or less.

또한, 도 5는, 혼합가스 유량에 대한 질소 가스 유량의 비율과 질화티탄 전극층의 밀도의 관계를 나타내는 그래프 도면이다. 여기서, 기판 온도는 20℃이고, 성막 압력은 0.27 Pa이다.5 is a graph showing the relationship between the ratio of the nitrogen gas flow rate to the mixed gas flow rate and the density of the titanium nitride electrode layer. Here, the substrate temperature is 20°C and the film forming pressure is 0.27 Pa.

도 5의 예에서는, 혼합가스 유량에 대한 질소 가스 유량의 비율을 10% 이상 100% 이하로 제어함으로써, 질화티탄 전극층의 밀도가 4.8g/㎤ 이상 5.5g/㎤ 이하로 조정되어 있다. 이것에 의해, 혼합가스 유량에 대한 질소 가스 유량의 비율은, 10% 이상 100% 이하로 제어하는 것이 바람직하다. 특히, 혼합가스 유량에 대한 질소 가스 유량의 비율이 26%로, 질화티탄 전극층의 밀도가 극대가 되어 있다.In the example of Fig. 5, by controlling the ratio of the nitrogen gas flow rate to the mixed gas flow rate to 10% or more and 100% or less, the density of the titanium nitride electrode layer is adjusted to 4.8 g/cm 3 or more and 5.5 g/cm 3 or less. Accordingly, it is preferable to control the ratio of the nitrogen gas flow rate to the mixed gas flow rate to 10% or more and 100% or less. In particular, the ratio of the nitrogen gas flow rate to the mixed gas flow rate is 26%, and the density of the titanium nitride electrode layer is maximized.

또한, 도 6은, 기판 온도와 질화티탄 전극층의 밀도의 관계를 나타내는 그래프 도면이다. 여기서, 혼합가스 유량에 대한 질소 가스 유량의 비율은 26%이고, 성막 압력은 0.27 Pa이다.6 is a graph showing the relationship between the substrate temperature and the density of the titanium nitride electrode layer. Here, the ratio of the nitrogen gas flow rate to the mixed gas flow rate is 26%, and the film forming pressure is 0.27 Pa.

도 6의 예에서는, 기판 온도를 20℃ 이상 320℃ 이하로 제어함으로써, 질화티탄 전극층의 밀도가 4.8g/㎤ 이상 5.5g/㎤ 이하로 조정된다. 이것에 의해, 기판 온도는 20℃ 이상 320℃ 이하로 제어하는 것이 바람직하다. 단, 기판 온도가 275℃를 초과하면, 질화티탄 전극층의 표면이 거칠어지는 경향이 있어, 기판 온도는, 20℃ 이상 275℃ 이하인 것이 바람직하다.In the example of Fig. 6, by controlling the substrate temperature to 20°C or more and 320°C or less, the density of the titanium nitride electrode layer is adjusted to 4.8 g/cm 3 or more and 5.5 g/cm 3 or less. Accordingly, it is preferable to control the substrate temperature to 20°C or more and 320°C or less. However, when the substrate temperature exceeds 275°C, the surface of the titanium nitride electrode layer tends to become rough, and the substrate temperature is preferably 20°C or more and 275°C or less.

도 7은, 제2금속산화물층의 막 두께와 상부 전극층으로서 TiN를 형성할 때의 RF 바이어스 전력의 전기 특성의 상관을 나타내는 표 도면이다.7 is a table showing the correlation between the thickness of the second metal oxide layer and the electrical characteristics of the RF bias power when TiN is formed as an upper electrode layer.

여기서, ◎는 스위칭이 양호하고 포밍 전압이 거의 불필요한 것, ○은 스위칭 및 포밍 전압 모두 양호한 것, △는 스위칭이 양호한 것, Х는 스위칭이 불량인 것을 나타낸다.Here, ⊚ indicates that the switching is good and the forming voltage is almost unnecessary, ◯ indicates that both the switching and the forming voltage are good, Δ indicates that the switching is good, and Х indicates that the switching is poor.

즉, 제2금속산화물층(42)의 막 두께가 3 nm 이상 11 nm 이하인 경우에, 기판 바이어스치가 0.03W/㎠ 이상 0.62W/㎠ 이하이면, 스위칭 및 포밍 전압 모두 양호한 특성을 얻을 수 있었다. 또한 제2금속산화물층(42)의 막 두께가 5 nm 이상 11 nm 이하인 경우에, 기판 바이어스치가 0.43W/㎠ 이상 0.62W/㎠ 이하이면, 거의 포밍을 불필요로 할 수 있었다.That is, when the film thickness of the second metal oxide layer 42 is 3 nm or more and 11 nm or less, when the substrate bias value is 0.03 W/cm 2 or more and 0.62 W/cm 2 or less, good characteristics can be obtained for both switching and forming voltages. Further, when the film thickness of the second metal oxide layer 42 is 5 nm or more and 11 nm or less, if the substrate bias value is 0.43 W/cm 2 or more and 0.62 W/cm 2 or less, forming can be substantially eliminated.

이것은, TiN 상부 전극층의 밀도가 높아지면, TiN 상부 전극층의 입계가 감소하거나 또는 입계가 좁아져, 산화물 반도체층으로부터 TiN 상부 전극층에의 산소 확산이 일어나기 어려워지는 것과 함께, 소정의 기판 바이어스에 의한 이온 봄바드먼트(ion bombardment)에 의해 제2금속산화물층(42)에 생성된 결함에 의해서 필라멘트가 형성되어 포밍이 불필요하게 된 것이 추측된다.This is because when the density of the TiN upper electrode layer increases, the grain boundary of the TiN upper electrode layer decreases or the grain boundary narrows, making it difficult to diffuse oxygen from the oxide semiconductor layer to the TiN upper electrode layer, and ions due to a predetermined substrate bias. It is assumed that filaments are formed by defects generated in the second metal oxide layer 42 by ion bombardment, and thus forming is not necessary.

웨이퍼상의 기판(2)에 형성된 저항 변화 소자(1)는, 소정의 소자 사이즈에 형성된다. 각층의 패터닝에는, 리소그래피 및 드라이 에칭 기술이 이용되어도 좋고, 리소그래피 및 웨트 에칭 기술이 이용되어도 좋고, 레지스트 마스크 등을 통해 각층의 성막을 행해도 좋다. 에칭 기술을 이용하는 경우, 하부 배선층과 상부 배선층의 사이의 층간 절연막에, 상기 저항 변화 소자(1)가 제작되어도 좋다. 또한, 상부 전극층(5)은, 고밀도로 형성되어 있기 때문에, 저항 변화 소자의 제조 프로세스에서는, 상부 전극층(5)을 마스크에도 적용할 수 있다.The resistance change element 1 formed on the wafer-shaped substrate 2 is formed in a predetermined element size. For patterning of each layer, lithography and dry etching techniques may be used, lithography and wet etching techniques may be used, and film formation of each layer may be performed through a resist mask or the like. In the case of using the etching technique, the resistance change element 1 may be formed in the interlayer insulating film between the lower wiring layer and the upper wiring layer. Further, since the upper electrode layer 5 is formed at a high density, the upper electrode layer 5 can also be applied to a mask in the manufacturing process of the resistance change element.

상기 제조 방법에 따르면, 상부 전극층(5)과 제2금속산화물층(42)의 계면에 절연성이 높은 막이 형성되지 않기 때문에, 포밍에 필요한 전압을 낮출 수 있거나, 혹은 포밍이 불필요해진다. 이것에 의해, 소자의 동작전류 상승을 막을 수 있게 된다. 또한, 상부 전극층(5)이, 산소를 투과 및 흡수하기 어렵기 때문에, 산화물 반도체층(4) 중의 산소의 추출이 억제되어 산화물 반도체층(4)의 저저항화를 막을 수 있게 된다. 따라서, 전극층에 귀금속을 이용한 경우와 비교해서 코스트가 낮고, 양호한 스위칭 특성을 가지는 저항 변화 소자를 제조할 수 있게 된다. According to the above manufacturing method, since a highly insulating film is not formed at the interface between the upper electrode layer 5 and the second metal oxide layer 42, the voltage required for forming can be lowered, or forming is unnecessary. This makes it possible to prevent an increase in the operating current of the device. Further, since the upper electrode layer 5 is difficult to transmit and absorb oxygen, the extraction of oxygen in the oxide semiconductor layer 4 is suppressed, and the reduction of the resistance of the oxide semiconductor layer 4 can be prevented. Therefore, compared with the case where noble metal is used for the electrode layer, it is possible to manufacture a resistance-changing element having low cost and good switching characteristics.

또한 상부 전극층(5)의 재료로서 DLC(다이아몬드상 탄소)를 이용하는 방법이 있다. 본 실시형태에서는, 상부 전극층(5)으로서 TiN를 이용함으로써, DLC에 비해, 발진(發塵)이 억제되어 한층 더 저저항의 상부 전극층이 형성된다.There is also a method of using DLC (diamond-like carbon) as a material for the upper electrode layer 5. In this embodiment, by using TiN as the upper electrode layer 5, the oscillation is suppressed compared to DLC, and an upper electrode layer having a lower resistance is formed.

이상, 본 발명의 실시형태에 대해 설명했지만, 본 발명은 상술의 실시형태에만 한정되는 것은 아니고 여러 가지 변경할 수 있는 것은 물론이다.As mentioned above, although the embodiment of this invention was demonstrated, it goes without saying that this invention is not limited only to the above-mentioned embodiment, and various changes can be made.

1:저항 변화 소자
2:기판
3:하부 전극층
4:산화물 반도체층
41:제1금속산화물층
42:제2금속산화물층
5:상부 전극1: resistance change element
2: substrate
3: lower electrode layer
4: Oxide semiconductor layer
41: first metal oxide layer
42: second metal oxide layer
5: upper electrode

Claims (7)

기판 상에 제1질화티탄 전극층을 형성하고,
상기 제1질화티탄 전극층 상에, 제1저항률을 가지는 제1금속산화물층을 형성하고,
상기 제1금속산화물층 상에, 상기 제1저항률과는 다른 제2저항률을 가지는 제2금속산화물층을 5 nm 이상 11 nm 이하의 막 두께로 형성하고, 상기 기판에 0.43W/㎠ 이상 0.62W/㎠ 이하의 바이어스 전력을 인가하면서, 상기 제2금속산화물층 상에 제2질화티탄 전극층을 스퍼터링법으로 형성하는, 저항 변화 소자의 제조 방법.Forming a first titanium nitride electrode layer on the substrate,
Forming a first metal oxide layer having a first resistivity on the first titanium nitride electrode layer,
On the first metal oxide layer, a second metal oxide layer having a second resistivity different from the first resistivity is formed to have a thickness of 5 nm or more and 11 nm or less, and 0.43 W/cm 2 or more and 0.62 W on the substrate A method of manufacturing a resistance change element, wherein a second titanium nitride electrode layer is formed on the second metal oxide layer by a sputtering method while applying a bias power of /cm 2 or less. 삭제delete 삭제delete 제1항에 있어서,
상기 제2질화티탄 전극층을 형성하는 공정은, 스퍼터링 가스로 희가스와 질소 가스의 혼합가스를 이용하고, 상기 혼합가스의 전체 유량에 대한 상기 질소 가스의 유량은, 10% 이상 100% 이하인 것을 포함하는, 저항 변화 소자의 제조 방법.The method of claim 1,
The step of forming the second titanium nitride electrode layer includes using a mixed gas of a rare gas and a nitrogen gas as a sputtering gas, and a flow rate of the nitrogen gas relative to the total flow rate of the mixed gas is 10% or more and 100% or less. , A method of manufacturing a resistance change element. 제1항에 있어서,
상기 제2질화티탄 전극층을 형성하는 공정은, 상기 기판의 온도를 20℃ 이상 320℃ 이하로 조정하는 것을 포함하는, 저항 변화 소자의 제조 방법.The method of claim 1,
The step of forming the second titanium nitride electrode layer includes adjusting the temperature of the substrate to 20°C or more and 320°C or less. 제4항에 있어서,
상기 혼합가스의 압력을 0.1 Pa 이상 1 Pa 이하로 조정하는 것을 포함하는, 저항 변화 소자의 제조 방법.The method of claim 4,
A method of manufacturing a resistance change element comprising adjusting the pressure of the mixed gas to 0.1 Pa or more and 1 Pa or less. 제1질화티탄 전극층,
제2질화티탄 전극층, 및
상기 제1질화티탄 전극층과 상기 제2질화티탄 전극층의 사이에 설치되고 제1저항률을 가지는 제1금속산화물층과, 상기 제1금속산화물층과 상기 제2질화티탄 전극층의 사이에 설치되고 상기 제1저항률과는 다른 제2저항률을 가지는 제2금속산화물층을 가지는 산화물 반도체층,
을 구비하고,
상기 제2금속산화물층은 막 두께가 5 nm 이상 11 nm 이하이며,
상기 제2질화티탄 전극층은, 4.8g/㎤ 이상 5.5g/㎤ 이하의 밀도를 가지는, 저항 변화 소자.A first titanium nitride electrode layer,
A second titanium nitride electrode layer, and
The first metal oxide layer is disposed between the first titanium nitride electrode layer and the second titanium nitride electrode layer and has a first resistivity, and is disposed between the first metal oxide layer and the second titanium nitride electrode layer. An oxide semiconductor layer having a second metal oxide layer having a second resistivity different from the first resistivity,
And,
The second metal oxide layer has a thickness of 5 nm or more and 11 nm or less,
The second titanium nitride electrode layer has a density of 4.8 g/cm 3 or more and 5.5 g/cm 3 or less.
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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2012073471A1 (en) * 2010-12-01 2012-06-07 キヤノンアネルバ株式会社 Nonvolatile memory element and method for manufacturing method same
JP2013058691A (en) * 2011-09-09 2013-03-28 Renesas Electronics Corp Nonvolatile semiconductor storage device and manufacturing method of the same
JP2013207130A (en) * 2012-03-29 2013-10-07 Ulvac Japan Ltd Resistance change element and method for manufacturing the same
JP2015065240A (en) * 2013-09-24 2015-04-09 日本電気株式会社 Current control element and method for manufacturing the same

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008177469A (en) * 2007-01-22 2008-07-31 Fujitsu Ltd Variable resistance element and manufacturing method therefor
JP5390631B2 (en) * 2009-10-27 2014-01-15 キヤノンアネルバ株式会社 Nonvolatile memory element and manufacturing method thereof
JP2012059995A (en) * 2010-09-10 2012-03-22 Toshiba Corp Semiconductor device and method of manufacturing the same
JP5282176B1 (en) * 2011-10-12 2013-09-04 パナソニック株式会社 Nonvolatile semiconductor memory device and manufacturing method thereof
KR101607820B1 (en) * 2012-09-05 2016-03-30 가부시키가이샤 아루박 Variable resistance element and method for producing same
WO2015125449A1 (en) * 2014-02-24 2015-08-27 株式会社アルバック Variable-resistance element and method for producing same

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2012073471A1 (en) * 2010-12-01 2012-06-07 キヤノンアネルバ株式会社 Nonvolatile memory element and method for manufacturing method same
JP2013058691A (en) * 2011-09-09 2013-03-28 Renesas Electronics Corp Nonvolatile semiconductor storage device and manufacturing method of the same
JP2013207130A (en) * 2012-03-29 2013-10-07 Ulvac Japan Ltd Resistance change element and method for manufacturing the same
JP2015065240A (en) * 2013-09-24 2015-04-09 日本電気株式会社 Current control element and method for manufacturing the same

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