JP2008306004A - 半導体装置及びその製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】下部電極17及び上部電極19の間に抵抗変化膜18が位置している。抵抗変化膜18の材料はNi酸化物である。また、抵抗変化膜18は、Ni酸化物のアモルファス領域18a及びNi酸化物の微結晶18bから構成されている。即ち、抵抗変化膜18は異なる2相(アモルファス相及び結晶相)から構成されている。このように構成された抵抗変化メモリでは、抵抗変化膜18中にアモルファス領域18aと微結晶18bとの界面が存在する。従って、比較的大きな電圧が印加されると、この界面の一部に擬似絶縁破壊が生じ、ここにフィラメントが生成される。即ち、フォーミングが行われる。そして、アモルファス領域18aと微結晶18bとの界面の特徴には、あまりばらつきが生じないため、フォーミング電圧のばらつきも小さなものとなる。
【選択図】図4
Description
先ず、本発明の第1の実施形態について説明する。図1は、本発明の第1の実施形態に係る半導体装置(抵抗変化メモリ)の構造を示す断面図である。また、図2は、第1の実施形態に係る半導体装置(抵抗変化メモリ)の構造を示すレイアウト図である。
次に、本発明の第2の実施形態について説明する。第2の実施形態では、抵抗変化膜18の構成が第1の実施形態と相違している。図6は、第2の実施形態における抵抗変化膜18の詳細を示す断面図である。
18a、18d:アモルファス領域
18b、18e:微結晶
18c:アモルファスNi酸化膜
18f:アモルファス遷移金属酸化膜
Claims (6)
- 第1及び第2の電極と、
金属酸化物を含有し、その抵抗が前記第1及び第2の電極の間に印加された電圧に伴って変化する抵抗変化部と、
を有し、
前記抵抗変化部中に、組成又は相の少なくとも一方が互いに異なる第1の領域と第2の領域とが混在していることを特徴とする半導体装置。 - 前記第1の領域の相は、アモルファス相であり、
前記第2の領域の相は、結晶相であることを特徴とする請求項1に記載の半導体装置。 - 前記第1の領域は、複数種類の金属酸化物を含有し、
前記第2の領域中の金属酸化物は、1種類であることを特徴とする請求項2に記載の半導体装置。 - 第1の電極を形成する工程と、
前記第1の電極上に、金属酸化物を含有する抵抗変化部を形成する工程と、
前記抵抗変化部上に、第2の電極を形成する工程と、
を有し、
前記抵抗変化部として、
その中に組成又は相の少なくとも一方が互いに異なる第1の領域と第2の領域とが混在し、
その抵抗が前記第1及び第2の電極の間に印加された電圧に伴って変化するものを形成することを特徴とする半導体装置の製造方法。 - 前記抵抗変化部として、前記第1の領域の相がアモルファス相であり、前記第2の領域の相が結晶相であるものを形成することを特徴とする請求項4に記載の半導体装置の製造方法。
- 前記抵抗変化部を形成する工程は、
前記第1の電極上に、アモルファス状の金属酸化物膜を形成する工程と、
熱処理により、前記金属酸化物膜の一部を結晶化する工程と、
を有することを特徴とする請求項5に記載の半導体装置の製造方法。
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