CN109037437B - 阻变存储器件 - Google Patents

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Abstract

一种阻变存储器件包括：下电极；铁电材料层，其设置在下电极上；电阻切换材料层，其设置在铁电材料层上；以及上电极，其设置在电阻切换材料层上。

Description

阻变存储器件
相关申请的交叉引用
本申请要求于2017年6月8日提交的申请号为10-2017-0071602的韩国申请的优先权，其全部内容通过引用合并于此。
技术领域
本公开总体而言涉及半导体器件，并且更具体地涉及包括铁电材料层的阻变存储器件。
背景技术
通常，每个电阻式存储器件可以包括多个电阻式存储单元，并且每个电阻式存储单元可以包括可变电阻材料，可变电阻材料的电阻值随施加到该可变电阻材料的电压或电流而变化。与可变电阻材料的不同电阻值相对应的信息可以被视为储存在电阻式存储单元中的数据。在这种情况下，即使电源中断，电阻式存储单元也可以保留其储存的数据。因此，电阻式存储器件可以对应于非易失性存储器件，并且包括可变电阻材料的电阻式存储单元可以用作多电平单元。电阻式存储器件可以包括阻变随机存取存储器(RCRAM)器件(也称为阻变存储器件)、相变随机存取存储器(PCRAM)器件以及磁性随机存取存储器(MRAM)器件。
近来，已经投入了大量精力重点开发包括多电平单元的RCRAM器件，以增大RCRAM器件的集成密度，每个RCRAM器件能够储存至少两比特位数据(即，多比特位数据)。可以通过将多个编程电压电平中的任何一个施加到多电平单元的可变电阻材料来对RCRAM器件的多电平单元进行编程。
发明内容
根据一个实施例，提供了一种阻变存储器件。该阻变存储器件包括：下电极；铁电材料层，其设置在下电极上；电阻切换材料层，其设置在铁电材料层上；以及上电极，其设置在电阻切换材料层上。
根据另一个实施例，提供了一种阻变存储器件。该阻变存储器件包括：下电极；铁电材料层，其设置在下电极上且具有剩余极化；电阻切换材料层，其设置在铁电材料层上且包括可移动的氧离子；以及上电极，其设置在电阻切换材料层上。当外部电压施加到上电极而下电极接地时，阻变存储器件的电阻值根据位于上电极与电阻切换材料层之间的界面绝缘层的形成或分解来确定。
附图说明
图1是示出根据本公开的一个实施例的阻变存储器件的截面图。
图2是示出根据本公开的一个实施例的阻变存储器件中使用的铁电材料层的电滞回线的曲线图。
图3是示出根据本公开的一个实施例的阻变存储器件中使用的电阻切换材料层的特性的电流-电压(I-V)曲线的曲线图。
图4至图7是示出根据本公开的一个实施例的阻变存储器件的操作的截面图。
图8是示出根据本公开的一个实施例的三维非易失性存储器件的透视图。
图9是示出图8中所示的三维非易失性存储器件的一部分的放大图。
具体实施方式
现在将参照附图来在下文中更充分地描述本公开的各种实施例。在附图中，为了使图解清楚，组件(例如，层或区域)的尺寸(例如，宽度或厚度)可被夸大。要理解的是，当称一个元件在另一个元件“上”时，该元件可以直接在另一个元件“上”，或者还可以存在中间元件。在附图中，相同的附图标记始终表示相同的元件。
如本文所使用的，单数术语“一”、“一个”和“所述”旨在也包括复数形式，除非上下文另有明确说明。要理解的是，术语“包括”、“包括有”、“包含”、“包含有”、“有”、“具有”及其变形指定阐述的特征、整体、步骤、操作、元件和/或组件的存在，但不排除存在或添加一个或多个其他特征、整体、步骤、操作、元件、组件和/或其群组。
可以使用空间相对术语，诸如“下方”、“下面”、“下”、“上面”、“上”、“顶”、“底”等，以描述例如如附图所示的一个元件和/或特征与另一个元件和/或特征的关系。要理解的是：除了附图中所示的取向之外，空间相对术语旨在包括使用和/或操作中的器件的不同取向。例如，当附图中的器件被翻转时，则被描述为在其他元件或特征件“下面”或“下方”的元件将被定向在该其他元件或特征件之上。器件可以以其他方式定向(旋转90度或以其他取向)，并且本文中使用的空间相对叙词被相应地解释。
图1是示出根据本公开的一个实施例的阻变存储器件1的截面图。参考图1，阻变存储器件1可以包括下电极110、铁电材料层120、电阻切换材料层130以及上电极140。铁电材料层120和电阻切换材料层130可以相互接触以在它们之间形成界面。
下电极110可以包括导电材料。例如，下电极110可以包括金属材料、金属氮化物材料、金属氧化物材料、金属硅化物材料或掺杂半导体材料。在一个实施例中，下电极110可以包括钨(W)材料、铝(Al)材料、铜(Cu)材料、钽(Ta)材料、钛(Ti)材料、金(Au)材料、铂(Pt)材料、银(Ag)材料、钌(Ru)材料、铱(Ir)材料、钼(Mo)材料、氮化钨(WN)材料、氮化铝(AlN)材料、氮化钛(TiN)材料、氮化钽(TaN)材料、氮化钼(MoN)材料、氮化铌(NbN)材料、钛硅氮化物(TiSiN)材料、钛铝氮化物(TiAlN)材料、钛硼氮化物(TiBN)材料、锆硅氮化物(ZrSiN)材料、钨硅氮化物(WSiN)材料、钨硼氮化物(WBN)材料、锆铝氮化物(ZrAlN)材料、钼硅氮化物(MoSiN)材料、钼铝氮化物(MoAlN)材料、钽硅氮化物(TaSiN)材料、钽铝氮化物(TaAlN)材料、氮化钌(RuN)材料、掺杂硅材料或包含上面所列举的至少两种材料的组合。
铁电材料层120可以设置在下电极110的表面上。如果外部电压施加到铁电材料层120以形成穿过(across)铁电材料层120的电场，则该铁电材料层120的极化方向可以被转换。在施加到铁电材料层120的外部电压被移除之后，与由施加的电压产生的电场对齐的剩余极化可以被保留在铁电材料层120中。在一个实施例中，铁电材料层120的剩余极化可以排列成与垂直于铁电材料层120的表面的且竖直地穿过铁电材料层120的厚度的线(未示出)平行。例如，如图5所示，铁电材料层120可以具有排列成或定向为从电阻切换材料层130朝向下电极110的剩余极化Pdn。可选地，如图7所示，铁电材料层120可以具有排列成或定向为从下电极110朝向电阻切换材料层130的剩余极化Pup。
在一个实施例中，铁电材料层120可以包括具有钙钛矿晶体结构的金属氧化物材料。铁电材料层120可以包括例如，铅锆钛氧化物(Pb[ZrxTi1-x]O3，其中0<x<1)材料、钛酸钡(BaTiO3)材料、钽酸锶铋(SrBi2Ta2O9)材料、锶铋钽铌酸盐(SrBi2[Ta1-x,Nbx]2O9，其中0<x<1)材料、钛酸铋镧([Bi,La]4Ti3O12)材料等。
在另一个实施例中，铁电材料层120可以包括金属氧化物材料，如氧化铪材料、氧化锆材料、铪锆氧化物材料或包含其中至少两种不同材料的组合。在这种情况下，铁电材料层120可以掺杂有掺杂剂。注入到铁电材料层120的掺杂剂可以包括碳(C)、硅(Si)、镁(Mg)、铝(Al)、钇(Y)、氮(N)、锗(Ge)、锡(Sn)、锶(Sr)、铅(Pb)、钙(Ca)、钡(Ba)、钛(Ti)、锆(Zr)、钆(Gd)、镧(La)或包含其中至少两种不同元素的组合。
再次参考图1，电阻切换材料层130可以设置在铁电材料层120的与和下电极110形成界面的表面相对的表面上。即，电阻切换材料层130可以直接设置在铁电材料层120上。在一些实施例中，如果外部电压施加到电阻切换材料层130，则氧原子产生并且朝向上电极140与电阻切换材料层130之间的界面迁移或移动。聚积的氧原子可以与上电极140反应而形成绝缘层。电阻切换材料层130可以包括不稳定、可移动的氧离子。例如，电阻切换材料层130可以是包括可移动的氧离子的固体电解质材料。即，电阻切换材料层130可以是包括可移动的氧离子的氧储层。
电阻切换材料层130可以具有已知的或可预测的电导率。例如，可以由穿过分布在用作电阻切换材料层130的固体电解质材料中的缺陷位点(诸如空位)的电荷进行电阻切换材料层130的电传导。在一个实施例中，电阻切换材料层130可以包括钙钛矿型材料，如PCMO(Pr1-xCaxMnO3，其中，0<x<1)材料、LCMO(La1-xCaxMnO3，其中，0<x<1)材料、BSCFO(Ba0.5Sr0.5Co0.8Fe0.2O3-δ)材料、YBCO(YBa2Cu3O7-x，其中，0<x<1)材料、(Ba,Sr)TiO3(Cr、Nb掺杂)材料、SrZrO3(Cr、V掺杂)材料、(La,Sr)MnO3材料、Sr1-xLaxTiO3(其中，0<x<1)材料、La1- xSrxFeO3(其中，0<x<1)材料、La1-xSrxCoO3(其中，0<x<1)材料、SrFeO2.7材料、LaCoO3材料、RuSr2GdCu2O3材料、YBa2Cu3O7材料或包含上面所列举的至少两种不同材料的组合材料。
在一个实施例中，电阻切换材料层130可以包括具有非化学计量组成的金属氧化物材料。例如，用作电阻切换材料层130的金属氧化物材料可以具有氧空位。用作电阻切换材料层130的金属氧化物材料可以包括例如，氧化钛材料、氧化铝材料、氧化镍材料、氧化铜材料、氧化锆材料、氧化锰材料、氧化铪材料、氧化钨材料、氧化钽材料、氧化铌材料、氧化铁材料或包含这里列举的至少两种不同材料的组合材料。
上电极140可以设置在电阻切换材料层130的与和铁电材料层120形成界面的表面相对的表面上。上电极140可以包括导电材料。上电极140可以包括其中(特别是在与电阻切换材料层130的界面处)能够可逆地发生氧化反应和还原反应的材料。如果具有第一极性的外部电压(例如，正电压，此时下电极110接地)施加到上电极140，则上电极140可以与电阻切换材料层130中的氧离子反应而形成位于电阻切换材料层130与上电极140之间的界面绝缘层。可选地，如果具有与第一极性相反的第二极性的外部电压(例如，负电压，此时下电极110接地)施加到上电极140，则界面绝缘层中的氧离子可以被释放且界面绝缘层分解。
上电极140可以包括例如，铝(Al)材料、钼(Mo)材料、铂(Pt)材料、钛(Ti)材料、镍(Ni)材料、钨(W)材料、钽(Ta)材料、氮化钛(TiN)材料、硅化钨(WSi2)材料或包含其中至少两种不同材料的组合材料。
虽然图1示出了铁电材料层120、电阻切换材料层130和上电极140顺序层叠在下电极110上的示例，但是本公开不限于此。例如，在一些其他实施例中，电阻切换材料层130、铁电材料层120和上电极140可以顺序层叠在下电极110上。在这种情况下，下电极110可以包括其中能够可逆地发生氧化反应和还原反应的材料。即，下电极110可以被氧化而形成位于电阻切换材料层130与下电极110之间的界面绝缘层。可选地，被氧化的下电极110可以被还原，并且界面绝缘层分解。界面绝缘层的形成或劣化根据施加到阻变存储器件1和下电极110的外部电压的极性来确定。
再次参考图1，根据一个实施例，根据在下电极110与上电极140之间施加的外部电压，可以通过形成或产生在电阻切换材料层130与上电极140之间的界面绝缘层或者通过分解或劣化该界面绝缘层来控制阻变存储器件1的电阻值。例如，如果当下电极110接地时正电压施加到上电极140，则电阻切换材料层130中的氧离子可以朝上电极140迁移而在界面处氧化上电极140。结果，界面绝缘层可以在电阻切换材料层130与上电极140之间的界面处形成。电阻切换材料层130与上电极140之间的界面绝缘层可以阻止或减少从上电极140到下电极110的电流流动。
在一个实施例中，如果施加到上电极140的正电压增大至更高的预定阈值电压，则氧离子朝上电极140移动并且界面绝缘层可以形成于电阻切换材料层130与上电极140之间，从而阻变存储器件1的电阻状态从低电阻状态转变成高电阻状态。另外，如果在界面绝缘层形成之后移除施加到上电极140的电压，则电阻切换材料层130与上电极140之间的界面绝缘层可以保留。因此，阻变存储器件1可以维持高电阻状态。
同时，如果当下电极110接地时负电压施加到上电极140，则氧离子可从界面绝缘层中释放，并且可以漂移回到电阻切换材料层130中且朝铁电材料层120漂移。结果，界面绝缘层的至少一部分可以分解，并且上电极140与下电极110之间的电导率可以增大。
如果施加到上电极140的负电压负向增大至更高的预定阈值电压，则上电极140与下电极110之间的电导率可以增大，因此阻变存储器件1的电阻状态从高电阻状态转变成低电阻状态。更明确地，如果施加到上电极140的负电压的绝对值增大至更高的预定阈值电压，则自由电子可以从上电极140迁移或漂移进入电阻切换材料层130，并且到达电阻切换材料层130的自由电子可以凭借隧穿机制穿过铁电材料层120而最终到达下电极110。
即使在施加到上电极140的负电压被移除之后，界面绝缘层也可以不保留在电阻切换材料层130与上电极140之间。因此，阻变存储器件1可以响应于足够高的负阈值电压而维持低电阻状态。
同时，在一个实施例中，在施加到上电极140的电压(无论是正极性还是负极性)被移除之后，在铁电材料层120中形成的剩余极化可以稳定阻变存储器件1的电阻状态。具体地，在铁电材料层120中形成的剩余极化可以诱导(感生)铁电材料层中的电荷朝与电阻切换材料层130的界面移动。诱导(感生)电荷可以产生施加到电阻切换材料层130的吸引力或排斥力。所述吸引力或排斥力可以影响或有助于电阻切换材料层130中的电荷(即，氧离子)的移动。
正如稍后将参考图4和图5所描述的，如果在施加到上电极140的电压被移除之后阻变存储器件1具有界面绝缘层而维持高电阻状态，则在铁电材料层120中形成的剩余极化可以具有抑制或阻止氧离子从界面绝缘层中释放的取向。可选地，如果在施加到上电极140的电压被移除之后阻变存储器件1维持低电阻状态，则界面绝缘层分解，并且在铁电材料层120中形成的剩余极化可以具有减小电阻切换材料层130中的朝上电极140移动的氧离子的数量或阻止电阻切换材料层130中的氧离子朝上电极140移动的方向或取向。
如上所述，根据一个实施例，铁电材料层120的极化方向和电阻切换材料层130的电阻值可以通过将等于或高于预定阈值电压的外部电压施加到上电极140而确定。在施加到上电极140的外部电压被移除之后，在铁电材料层120中形成的剩余极化可以稳定电阻切换材料层130的电阻状态。因此，可以改进对应于非易失性存储器件的阻变存储器件1的数据保留特性并且提高其可靠性。
图2是示出根据本公开的一个实施例的阻变存储器件中使用的铁电材料层的电滞回线的图。图3是示出在根据本公开的一个实施例的阻变存储器件中使用的电阻切换材料层的I-V特性的电流-电压(I-V)曲线的图。在图2中，横坐标表示电场E，而纵坐标表示极化P。在图3中，横坐标表示电压V，而纵坐标表示电流。具有在图2和图3示出的电滞回线和I-V曲线中描绘的特性的铁电材料层和电阻切换材料层可以用作上文中且参照图1所描述的阻变存储器件1的铁电材料层120和电阻切换材料层130。
参考图2，如果形成穿过铁电材料层的电场E正向增大以产生至少第一矫顽电场Ec1，则铁电材料层的极化方向可以被转换。如果在电场E达到至少第一饱和电场Es1之后电场E减小到零，则铁电材料层可以保留第一剩余极化Pr1，其中第一饱和电场Es1比第一矫顽电场Ec1强。可选地，如果形成穿过铁电材料层的电场E负向增大以形成至少第二矫顽电场Ec2，则铁电材料层的极化方向可以再次被转换。如果在电场E达到至少第二饱和电场Es2之后电场E减小到零，则铁电材料层可以保留第二剩余极化Pr2，其中第二饱和电场Es2比第二矫顽电场Ec2强。
与第一饱和电场Es1相对应的第一饱和极化Ps1以及与第二饱和电场Es2相对应的第二饱和极化Ps2也在图2中示出。如果电场E的绝对值在任一方向上增大以达到至少第一饱和电场Es1或至少第二饱和电场Es2并且电场E被移除，则铁电材料层中的剩余极化Pr1或Pr2可以具有相应的方向或取向。
参考图3，在一个实施例中，曲线310可以是采用铂(Pt)电极作为下电极、采用氮化钛(TiN)电极作为上电极并采用PCMO层作为电阻切换材料层的阻变存储器件的I-V特性。具体地，曲线310可以是反映出流过PCMO层的电流相对于施加到氮化钛(TiN)电极的电压V的图。
参考曲线310，具有负极性的电压V可以首先经由氮化钛(TiN)电极施加到具有高电阻状态作为初始状态的PCMO层，而与下电极相对应的铂(Pt)电极接地。如果施加到氮化钛(TiN)电极的电压V从接地电压开始负向增大，则流过PCMO层的电流可以沿着曲线310的第一部分311增大。如果电压V达到设置电压Vset，则PCMO层可以从高电阻状态转变成低电阻状态。之后，如果电压V减小到接地电压，则流过PCMO层的电流可以沿着曲线310的第二部分312减小。
然后，具有正极性的电压V可以经由氮化钛(TiN)电极施加到具有低电阻状态的PCMO层，而与下电极相对应的铂(Pt)电极接地。如果施加到氮化钛(TiN)电极的电压V从接地电压开始正向增大，则流过PCMO层的电流可以沿着曲线310的第三部分313增大。如果电压V达到复位电压Vreset，则PCMO层可以从低电阻状态转变成高电阻状态。之后，如果电压V减小到接地电压，则流过PCMO层的电流可以沿着曲线310的第四部分314减小。
如参考图3所描述的，根据施加到用作上电极的氮化钛(TiN)电极的电压V的极性和大小，用作电阻切换材料层的PCMO层可以具有两种不同电阻状态中的任何一种。
图4至图7是示出根据本公开的一个实施例的阻变存储器件的操作的截面图。参考图4至图7描述的阻变存储器件具有与上文中且参考图1所描述的阻变存储器件1相同的配置。此外，参考图4至图7描述的阻变存储器件的铁电材料层可以具有与图2中示出的电滞回线基本相同的电滞回线，而参考图4至图7描述的阻变存储器件的电阻切换材料层可以具有与图3中示出的I-V特性基本相同的I-V特性。
参考图4，正电压+V可以施加到上电极140。在这种情况下，下电极110可以接地，或者预定负电压可以施加到下电极110。作为初始状态，铁电材料层120可以具有图2中的电滞回线的第一剩余极化Pr1和第二剩余极化Pr2中的任何一个。作为初始状态，电阻切换材料层130可以具有图3中的I-V特性的高电阻状态和低电阻状态中的任何一个。
正电压+V可以对应于用于产生或形成穿过铁电材料层120的至少第一矫顽电场Ec1(见图2)的电压或用于向电阻切换材料层130提供至少复位电压Vreset(见图3)的电压。在一个实施例中，正电压+V可以对应于用于产生穿过铁电材料层120的至少第一饱和电场Es1(见图2)的电压或用于提供施加到电阻切换材料层130的至少复位电压Vreset(见图3)的电压。
如果正电压+V施加到上电极140，同时下电极110接地，则第一极化P1可以在铁电材料层120中形成且具有从电阻切换材料层130朝向下电极110的方向或取向。此外，电阻切换材料层130中的氧离子可以响应于正电压+V和第一极化P1而朝上电极140漂移以在电阻切换材料层130与上电极140之间的界面处形成界面绝缘层150。在这种情况下，阻变存储器件1可以由于界面绝缘层150的存在而具有高电阻状态。
参考图5，正电压(图4中的+V)可以被移除。即使在正电压(图4中的+V)被移除之后，界面绝缘层150也可以保持在原先的状态。因此，阻变存储器件1仍然可以具有高电阻状态。此外，在正电压(图4中的+V)被移除之后，与第一极化P1具有相同方向的剩余极化Pdn可以被储存在或被保持在铁电材料层120中。因此，负电荷42a可以在铁电材料层120的与电阻切换材料层130相邻的上部累积，而正电荷42b可以在铁电材料层120的与下电极110相邻的下部累积。
剩余极化Pdn可以对带有电荷的物质(例如，带有负电荷的氧离子)施加吸引力或排斥力，使得剩余极化Pdn可以控制或影响电阻切换材料层130中的该物质的移动。例如，剩余极化Pdn可以诱导带有正电荷的物质44b(例如，具有氧空位的物质)在电阻切换材料层130的与铁电材料层120相邻的下部累积。在这种情况下，剩余极化Pdn还可以诱导带有负电荷的氧离子44a在电阻切换材料层130与界面绝缘层150之间的界面处或该界面附近累积或聚积。因此，在正电压(图4中的+V)被移除之后，剩余极化Pdn可以抑制或阻止先前从界面绝缘层150中释放的氧离子44a迁移进入电阻切换材料层130的内部区域。当剩余极化Pdn诱导带有正电荷的物质44b时，也可以诱导带有负电荷的物质40a聚积在下电极110的与铁电材料层120相邻的上部中。
如上所述，如果阻变存储器件1具有高电阻状态，则剩余极化Pdn可以抑制界面绝缘层150的至少一部分通过释放氧离子而劣化或破坏。因此，剩余极化Pdn可以有助于稳定在电阻切换材料层130与上电极140之间的界面处的界面绝缘层150。结果，阻变存储器件1可以更容易维持高电阻状态。总而言之，铁电材料层120中的剩余极化Pdn可以对电阻切换材料层130施加电吸引力或电排斥力以控制阻变存储器件1的电阻值的变化。
参考图6，负电压-V可以施加到具有高电阻状态的阻变存储器件1的上电极140。在这种情况下，下电极110可以接地，或者预定正电压可以施加到下电极110。
负电压-V可以对应于用于形成穿过铁电材料层120的至少第二矫顽电场Ec2(见图2)的电压或用于向电阻切换材料层130提供至少设置电压Vset(见图3)的电压。在一个实施例中，负电压-V可以对应于用于产生穿过铁电材料层120的至少第二饱和电场Es2(见图2)的电压或用于向电阻切换材料层130施加至少设置电压Vset(见图3)的电压。
如果负电压-V施加到上电极140，同时下电极110接地，则第二极化P2可以在铁电材料层120中形成且具有从下电极110朝向电阻切换材料层130的方向或取向。此外，界面绝缘层150中的氧离子可以响应于负电压-V而移动到电阻切换材料层130中以部分地或全部地使界面绝缘层150破坏或分解。在这种情况下，阻变存储器件1可以由于界面绝缘层150的劣化而从高电阻状态转变成低电阻状态。
参考图7，在施加的负电压(图6中-V)被移除之后，界面绝缘层150仍然可以不存在。可选地，界面绝缘层150只有部分保留，而不再次形成。因此，阻变存储器件1可以保持低电阻状态。此外，在负电压(图6中的-V)被移除之后，与第二极化P2具有相同方向的剩余极化Pup可以保留在铁电材料层120中。因此，正电荷52b可以在铁电材料层120的与电阻切换材料层130相邻的上部聚积，而负电荷52a可以在铁电材料层120的与下电极110相邻的下部累积。
剩余极化Pup可以对带有电荷的物质(例如，带有负电荷的氧离子)施加吸引力或排斥力，使得剩余极化Pup控制或影响电阻切换材料层130中的该物质的移动。例如，剩余极化Pup可以诱导带有负电荷的氧离子54a在电阻切换材料层130的与铁电材料层120相邻的下部中聚积。在这种情况下，剩余极化Pup还可以诱导带有正电荷的物质54b(例如，具有氧空位的物质)在电阻切换材料层130与界面绝缘层150之间的界面处或该界面附近累积或聚积。结果，剩余极化Pup可以抑制或减小从界面绝缘层150中释放而与上电极140重新结合的氧离子的数量，从而阻止另外的界面绝缘层在电阻切换材料层130与上电极140之间的界面处形成。当剩余极化Pup诱导带有负电荷的氧离子54a时，也可以诱导带有正电荷的物质50b聚积在下电极110的与铁电材料层120相邻的上部中。
如上所述，在施加到上电极140的负电压-V被移除之后，剩余极化Pup可以抑制电阻切换材料层130中的氧离子朝上电极140移动。因此，剩余极化Pup可以抑制界面绝缘层150的另外形成或再次形成。因此，剩余极化Pup可以稳定电阻切换材料层130与上电极140之间的界面。结果，阻变存储器件1可以稳定地维持低电阻状态。总而言之，在负电压-V被移除之后，铁电材料层120中的剩余极化Pup可以对电阻切换材料层130施加电吸引力或电排斥力以控制阻变存储器件1的电阻值的变化。
根据上述实施例，阻变存储器件可以包括在下电极与上电极之间层叠的铁电材料层和电阻切换材料层。在施加到上电极的电压(正电压或负电压)被移除之后，保留在铁电材料层中的剩余极化可以对带有电荷的物质施加吸引力或排斥力。因此，电阻切换材料层中的带有电荷的物质的移动可以被控制。结果，铁电材料层中的剩余极化可以稳定电阻切换材料层的电阻值。因此，可以改进对应于非易失性存储器件的阻变存储器件的数据保留特性并且使其更可靠。
根据本文中描述的实施例的阻变存储器件可以应用于三维非易失性存储器件。图8是示出使用根据实施例的阻变存储器件1的三维非易失性存储器件10的透视图。图9是示出图8中所示的三维非易失性存储器件10的一部分的放大图。
参考图8，非易失性存储器件10可以包括被排列为与X轴平行的第一导电线810、被排列为与和X轴交叉的Y轴平行的第二导电线820以及分别设置在第一导电线810与第二导电线820的交叉点处的柱结构80。每个柱结构80可以设置在一条第一导电线810与一条第二导电线820之间并且可以沿Z轴延伸。在图8和图9中的每幅图中，X轴、Y轴和Z轴可以彼此正交。然而，本公开不限于此。例如，X轴与Y轴可以以其他的非直角彼此交叉。柱结构80可以沿X轴与Y轴被排列成矩阵形式以提供柱结构阵列。每个柱结构80可以用作非易失性存储器件10的任何一个存储单元。
参考图9，柱结构80可以包括顺序层叠在第一导电线810的一部分上的下电极910、铁电材料层920、电阻切换材料层930以及上电极940。柱结构80可以具有与上文且参照图1描述的阻变存储器件1基本相同的配置。即，下电极910、铁电材料层920、电阻切换材料层930以及上电极940可以分别与下电极110、铁电材料层120、电阻切换材料层130以及上电极140相对应。
如上所述，当电压施加在第一导电线810与第二导电线820之间时，柱结构80的电阻状态可以取决于位于电阻切换材料层930与上电极940之间的界面绝缘层的形成或分解。
即使在施加在第一导电线810与第二导电线820之间的电压被移除之后，界面绝缘层仍然可以存在，或者界面绝缘层可以因分解而部分或全部消失。因此，柱结构80可以用作非易失性存储单元。此外，在施加在第一导电线810与第二导电线820之间的电压被移除之后保留在铁电材料层920中的剩余极化可以稳定柱结构80的电阻状态。因此，可以改进柱结构80的数据保留特性。
虽然附图中未示出，但是可以在神经形态芯片所包括的突触元件中使用阻变存储器件1。例如，文章《IEEE Electron Device Letters》第37卷第12期的1559～1562页公开了一种实现包括在基于氧化钛(TiOx)材料的电阻式随机存取存储器(RRAM)器件中的存储单元的六十四种不同电导状态的技术。即，该文章的全部内容可以通过引用合并于此。在施加到阻变存储器件的电压被移除之后，根据一个实施例的阻变存储器件所包括的铁电材料层的剩余极化可以允许阻变存储器件储存多个可靠的电导状态(即，多个可靠的电阻状态)。因此，根据一个实施例的阻变存储器件可以有效地用于突触元件中，用于以非易失性的方式储存多电平信号。
上文已经出于说明的目的披露了本公开的实施例。本领域普通技术人员要理解：在不偏离如所附权利要求所披露的本公开的范围和精神的情况下，进行各种修改、增加和替换是可能的。

Claims (20)

1.一种阻变存储器件，包括：
下电极；
铁电材料层，其设置在下电极上；
电阻切换材料层，其设置在铁电材料层上；以及
上电极，其设置在电阻切换材料层上；
其中阻变存储器件进一步包括位于上电极和电阻切换材料层之间的界面绝缘层，以及
其中界面绝缘层的形成或分解通过下电极和上电极之间的外部电压来控制。
2.根据权利要求1所述的阻变存储器件，其中，电阻切换材料层直接设置在铁电材料层上。
3.根据权利要求1所述的阻变存储器件，其中，铁电材料层中的剩余极化对电阻切换材料层施加电吸引力或电排斥力。
4.根据权利要求1所述的阻变存储器件，其中，从上电极移除施加的电压之后，铁电材料层中的剩余极化诱导电荷在铁电材料层与电阻切换材料层之间的界面处累积。
5.根据权利要求4所述的阻变存储器件，其中，诱导电荷产生穿过电阻切换材料层的电场，所述电场控制电阻切换材料层中的电荷的移动。
6.根据权利要求1所述的阻变存储器件，其中，电阻切换材料层包括可移动的氧离子。
7.根据权利要求6所述的阻变存储器件，
其中，在将正电压施加到上电极的条件下，则上电极与可移动的氧离子结合而形成位于电阻切换材料层与上电极之间的界面绝缘层；以及
其中，在将负电压施加到上电极的条件下，则可移动的氧离子从界面绝缘层中释放，界面绝缘层分解。
8.根据权利要求7所述的阻变存储器件，
其中，在施加到上电极的正电压在铁电材料层中形成具有从上电极朝向下电极的取向的第一剩余极化的条件下，则第一剩余极化减小从界面绝缘层中释放的可移动的氧离子的数量；以及
其中，在施加到上电极的负电压在铁电材料层中形成具有从下电极朝向上电极的取向的第二剩余极化的条件下，则第二剩余极化减小电阻切换材料层中的朝向上电极移动的可移动的氧离子的数量。
9.根据权利要求1所述的阻变存储器件，其中，电阻切换材料层包括钙钛矿型氧化物材料。
10.根据权利要求9所述的阻变存储器件，其中，钙钛矿型氧化物材料包括以下材料中的至少一种材料：PCMO材料，即Pr1-xCaxMnO3材料，其中，0<x<1；LCMO材料，即La1-xCaxMnO3材料，其中，0<x<1；BSCFO材料，即Ba0.5Sr0.5Co0.8Fe0.2O3-δ材料；YBCO材料，即YBa2Cu3O7-x材料，其中，0<x<1；(Ba,Sr)TiO3材料，其经Cr、Nb掺杂；SrZrO3材料，其经Cr、V掺杂；(La,Sr)MnO3材料；Sr1-xLaxTiO3材料，其中，0<x<1；La1-xSrxFeO3材料，其中，0<x<1；La1-xSrxCoO3材料，其中，0<x<1；SrFeO2.7材料；LaCoO3材料；RuSr2GdCu2O3材料；和YBa2Cu3O7材料。
11.根据权利要求1所述的阻变存储器件，其中，电阻切换材料层包括具有非化学计量组成的金属氧化物材料。
12.根据权利要求11所述的阻变存储器件，其中，金属氧化物材料包括氧化钛材料、氧化铝材料、氧化镍材料、氧化铜材料、氧化锆材料、氧化锰材料、氧化铪材料、氧化钨材料、氧化钽材料、氧化铌材料和氧化铁材料中的至少一种材料。
13.根据权利要求1所述的阻变存储器件，其中，铁电材料层包括具有钙钛矿晶体结构的金属氧化物材料。
14.根据权利要求1所述的阻变存储器件，其中，铁电材料层包括氧化铪材料、氧化锆材料和铪锆氧化物材料中的至少一种材料。
15.根据权利要求1所述的阻变存储器件，其中，上电极包括铝Al材料、钼Mo材料、铂Pt材料、钛Ti材料、镍Ni材料、钨W材料、钽Ta材料、氮化钛TiN材料和硅化钨WSi2材料中的至少一种材料。
16.一种阻变存储器件，包括：
下电极；
铁电材料层，其设置在下电极上且具有剩余极化；
电阻切换材料层，其包括可移动的氧离子且设置在铁电材料层上；以及
上电极，其设置在电阻切换材料层上，
其中，当外部电压施加到上电极而下电极接地时，阻变存储器件的电阻值根据位于上电极与电阻切换材料层之间的界面绝缘层的形成或分解来确定。
17.根据权利要求16所述的阻变存储器件，其中，在外部电压被移除之后，剩余极化诱导电荷在铁电材料层与电阻切换材料层之间的界面处累积。
18.根据权利要求17所述的阻变存储器件，其中，累积的电荷产生穿过电阻切换材料层的电场，所述电场控制电阻切换材料层中的可移动的氧离子的移动。
19.根据权利要求16所述的阻变存储器件，
其中，在外部电压具有第一极性的条件下，则上电极与可移动的氧离子结合以形成界面绝缘层；以及
其中，在外部电压具有第二极性的条件下，则可移动的氧离子从界面绝缘层中释放，界面绝缘层分解。
20.根据权利要求19所述的阻变存储器件，
其中，在铁电材料层中的剩余极化具有从上电极朝向下电极的方向的条件下，则所述剩余极化减小从界面绝缘层中释放的可移动的氧离子的数量；以及
其中，在铁电材料层中的剩余极化具有从下电极朝向上电极的方向的条件下，则所述剩余极化减小电阻切换材料层中的朝向上电极移动的可移动的氧离子的数量。
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Families Citing this family (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20190067668A (ko) * 2017-12-07 2019-06-17 에스케이하이닉스 주식회사 저항 변화 소자
CN110676375A (zh) * 2019-08-25 2020-01-10 湖北大学 一种双阻变层忆阻器及制备方法
KR102259923B1 (ko) * 2019-11-15 2021-06-02 광주과학기술원 유전박막, 이를 포함하는 멤커패시터, 이를 포함하는 셀 어레이, 및 그 제조 방법
KR102287188B1 (ko) * 2020-02-07 2021-08-06 세종대학교산학협력단 비선형성을 나타내는 강유전체 터널 접합 메모리 소자 및 이를 구비하는 크로스포인트 어레이
KR102272796B1 (ko) * 2020-04-02 2021-07-05 재단법인대구경북과학기술원 2단자 저항변화 메모리 및 이의 제조방법, 이를 포함하는 크로스포인트 어레이 구조의 메모리 시스템
CN111554745B (zh) * 2020-04-23 2022-03-08 西安电子科技大学 一种铁电电容和铁电场效应晶体管及制备方法
US11538817B2 (en) 2020-06-26 2022-12-27 Sandisk Technologies Llc Bonded memory devices and methods of making the same
US11903218B2 (en) 2020-06-26 2024-02-13 Sandisk Technologies Llc Bonded memory devices and methods of making the same
CN114730764A (zh) * 2020-06-26 2022-07-08 桑迪士克科技有限责任公司 键合的存储器设备及其制作方法
KR102439994B1 (ko) * 2020-10-28 2022-09-14 충북대학교 산학협력단 비정질 산화물 박막을 갖는 저항 변화형 메모리
KR102439995B1 (ko) * 2020-10-28 2022-09-05 충북대학교 산학협력단 ReRAM 제조 방법
KR102439998B1 (ko) * 2020-10-28 2022-09-05 충북대학교 산학협력단 후 열처리 공정을 이용한 저항 변화형 메모리 제조 방법
CN112510147B (zh) * 2020-12-04 2022-05-20 武汉理工大学 一种全无机量子点基阻变存储器及其制备方法
CN113113536A (zh) * 2021-04-07 2021-07-13 中国石油大学(华东) 一种透明多值非易失阻变存储单元及其制备方法
KR102588504B1 (ko) * 2021-04-15 2023-10-13 한국과학기술원 분극 물질층 갖는 소자를 위한 산화물 전극
CN113346018A (zh) * 2021-06-06 2021-09-03 复旦大学 一种HfO2基铁电隧道结神经突触器件及其制备方法

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20130072898A (ko) * 2011-12-22 2013-07-02 에스케이하이닉스 주식회사 가변 저항 메모리 장치 및 그 제조 방법
KR20130111754A (ko) * 2012-04-02 2013-10-11 서울대학교산학협력단 가변 저항체 및 이를 이용한 전자 소자들
CN103715354A (zh) * 2012-10-08 2014-04-09 爱思开海力士有限公司 阻变存储器件及存储装置和具有存储装置的数据处理系统

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101239962B1 (ko) * 2006-05-04 2013-03-06 삼성전자주식회사 하부 전극 상에 형성된 버퍼층을 포함하는 가변 저항메모리 소자
KR100790882B1 (ko) * 2006-07-10 2008-01-03 삼성전자주식회사 가변 저항 물질을 포함하는 비휘발성 메모리 소자
KR101021973B1 (ko) * 2008-09-26 2011-03-16 서울대학교산학협력단 비휘발성 기억소자 및 비휘발성 기억소자의 정보기록방법과정보판독방법
US20100135061A1 (en) * 2008-12-02 2010-06-03 Shaoping Li Non-Volatile Memory Cell with Ferroelectric Layer Configurations
KR101127236B1 (ko) * 2008-12-29 2012-03-29 주식회사 하이닉스반도체 저항성 메모리 소자의 제조 방법
WO2011091709A1 (zh) 2010-01-28 2011-08-04 复旦大学 铁电阻变存储器及其操作方法、制备方法
CN101894908A (zh) * 2010-06-01 2010-11-24 中山大学 一种阻变存储器及其制备方法
KR20140028437A (ko) * 2012-08-29 2014-03-10 에스케이하이닉스 주식회사 가변 저항 메모리 장치 및 그 제조방법
US9053801B2 (en) * 2012-11-30 2015-06-09 Micron Technology, Inc. Memory cells having ferroelectric materials
CN105514264B (zh) * 2014-09-24 2018-09-21 中芯国际集成电路制造(上海)有限公司 一种阻变存储器及其制备方法、电子装置
KR20180111303A (ko) * 2017-03-31 2018-10-11 에스케이하이닉스 주식회사 강유전성 메모리 장치 및 그 제조 방법

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20130072898A (ko) * 2011-12-22 2013-07-02 에스케이하이닉스 주식회사 가변 저항 메모리 장치 및 그 제조 방법
KR20130111754A (ko) * 2012-04-02 2013-10-11 서울대학교산학협력단 가변 저항체 및 이를 이용한 전자 소자들
CN103715354A (zh) * 2012-10-08 2014-04-09 爱思开海力士有限公司 阻变存储器件及存储装置和具有存储装置的数据处理系统

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