JP6007701B2 - 抵抗変化型メモリ及びその駆動方法 - Google Patents

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Description

本発明は、抵抗変化型メモリ及びその駆動方法に関する。
抵抗変化型メモリは、情報をセルの抵抗値の違いとして記憶する不揮発性メモリである。セルの抵抗値は電流印加或いは電圧印加によって大きく変化し、変化後の抵抗値は電源を切っても維持されるため、待機時の消費電力はゼロにできる。また、セル構造が単純であるため微細化や集積化が容易であること、一桁以上の大きな抵抗変化が得られるため多値化も可能であることなどから、超高密度化も期待されている。原理的には、DRAM並の高密度記憶容量を有する不揮発性メモリの実現が可能である。また、書き込み・消去は5ns以下のパルス電圧で実現されるため、高速動作が可能であり、消費電力も小さい。
このような優れた特徴を有する抵抗変化型メモリは、フラッシュメモリの後継として注目されている。また、高温動作の信頼性が高いため、自動車用のメモリとしても期待されている。また、ロジックLSIへの混載も容易であり、混載用メモリとしても有望視されている。
特開平07−245338号公報
抵抗変化型メモリの基本的なセルは、抵抗変化材料である金属酸化物を一対の電極で挟持したキャパシタ構造を有している。金属酸化物としては、CMOSプロセスとの親和性が高いNiO、TiO、CuO、Ta、CoOなどの遷移金属酸化物を用いることが多い。
しかしながら、これら遷移金属酸化物の抵抗変化型メモリは、フォーミング処理が必要、遷移金属がシリコン半導体製造ラインの汚染源になる、動作原理が明らかでないために抵抗変化を定量的に制御するための指針が得られていない、などの欠点がある。また、酸化物を用いたメモリには酸化に対する耐性の強い貴金属電極を用いることが多く、低コスト化、省資源化が求められていた。
本発明の目的は、半導体製造ラインの汚染が少なく低コスト化・省資源化が可能な抵抗変化型メモリ及びその駆動方法を提供することにある。
実施形態の一観点によれば、半導体層内にドーパント不純物を添加して形成された不純物ドープ領域と、前記不純物ドープ領域の一端部に接続された水素を含有する第1の電極と、前記不純物ドープ領域の他端部に接続された第2の電極とを有し、前記第1の電極と前記第2の電極との間の電気抵抗は、前記第1の電極内の水素をイオン化して前記不純物ドープ領域内に移動し、前記不純物ドープ領域を形成する不純物を不活性化することにより、低抵抗状態から高抵抗状態に変化し、前記不純物ドープ領域内において前記不純物と結合された前記水素をイオン化して前記第1の電極内に移動し、前記不純物ドープ領域の前記不純物を活性化することにより、高抵抗状態から低抵抗状態に変化する抵抗変化型メモリが提供される。
また、実施形態の他の観点によれば、半導体層内にドーパント不純物を添加して形成された不純物ドープ領域と、前記不純物ドープ領域の一端部に接続された水素を含有する第1の電極と、前記不純物ドープ領域の他端部に接続された第2の電極とを有する抵抗変化型メモリの駆動方法であって、前記第1の電極に前記第2の電極よりも高い電圧を印加し、前記第1の電極内の水素をイオン化して前記不純物ドープ領域内に移動し、前記不純物ドープ領域を形成する不純物を不活性化させることにより、前記第1の電極と前記第2の電極との間の電気抵抗を低抵抗状態から高抵抗状態に変化し、前記第1の電極に前記第2の電極よりも低い電圧を印加し、前記不純物ドープ領域内において前記不純物と結合された前記水素をイオン化して前記第1の電極内に移動し、前記不純物ドープ領域の前記不純物を活性化させることにより、前記第1の電極と前記第2の電極との間の電気抵抗を高抵抗状態から低抵抗状態に変化する抵抗変化型メモリの駆動方法が提供される。
開示の抵抗変化型メモリによれば、遷移金属酸化物や耐酸化性の電極材料を用いることなく抵抗変化型メモリを実現することができる。これにより、半導体製造ラインの汚染を抑制するとともに、低コスト化及び省資源化を図ることができる。
図1は、第1実施形態による抵抗変化型メモリの構造を示す概略断面図である。 図2は、第1実施形態による抵抗変化型メモリの駆動方法を示す概略図である。 図3は、シリコンの電気抵抗率と不純物濃度との関係を示すグラフである。 図4は、第1実施形態による抵抗変化型メモリの書き込み動作を示す概略図である。 図5は、第1実施形態による抵抗変化型メモリの製造方法を示す工程断面図である。 図6は、第2実施形態による抵抗変化型メモリの構造を示す概略断面図(その1)である。 図7は、第2実施形態による抵抗変化型メモリの構造を示す概略断面図(その2)である。 図8は、第3実施形態による抵抗変化型メモリの構造を示す概略断面図(その1)である。 図9は、第3実施形態による抵抗変化型メモリの構造を示す概略断面図(その2)である。 図10は、第4実施形態による抵抗変化型メモリの構造を示す平面図及び概略断面図(その1)である。 図11は、第4実施形態による抵抗変化型メモリの構造を示す平面図及び概略断面図(その2)である。
[第1実施形態]
第1実施形態による抵抗変化型メモリ及びその製造方法について図1乃至図5を用いて説明する。
図1は、本実施形態による抵抗変化型メモリの構造を示す概略断面図である。図2は、本実施形態による抵抗変化型メモリの駆動方法を示す概略図である。図3は、シリコンの電気抵抗率と不純物濃度との関係を示すグラフである。図4は、本実施形態による抵抗変化型メモリの書き込み動作を示す概略図である。図5は、本実施形態による抵抗変化型メモリの製造方法を示す工程断面図である。
はじめに、本実施形態による抵抗変化型メモリの構造について図1を用いて説明する。
本実施形態による抵抗変化型メモリは、抵抗変化層としての半導体層10と、半導体層10の一端部に設けられた第1の電極12と、半導体層10の他端部に設けられた第2の電極14とを有している。半導体層10内には、第1の電極12と第2の電極14とを接続するように、不純物ドープ領域16が設けられている。
半導体層10は、不純物の添加によって浅いエネルギー準位を形成しうる半導体材料であれば特に限定されるものではなく、例えば、Si、GaAs、AlGaAs、GaP、Ge等により形成することができる。半導体層10は、半導体基板であってもよい。
不純物ドープ領域16は、半導体層10に浅いエネルギー準位を形成するドーパント不純物が添加された領域である。半導体層10がSiの場合、アクセプター不純物としてはB,Al,Ga,In,Tl等を適用することができ、ドナー不純物としてはP,As,Sb等を適用することができる。半導体層10がGaAsの場合、アクセプター不純物としてはBe,Mg,Cd,Zn,C等を適用することができ、ドナー不純物としてはSi,Ge,SnS,Se,Te等を適用することができる。半導体層10がAlGaAsの場合、アクセプター不純物としてはSi,Mg等を適用することができ、ドナー不純物としてはSi,Se,Te等を適用することができる。半導体層10がGaPの場合、アクセプター不純物としてはCd,Zn,C等を適用することができる。半導体層10がGeの場合、アクセプター不純物としてはB等を適用することができ、ドナー不純物としてはP,As等を適用することができる。
不純物ドープ領域16の不純物濃度は、所望の電気抵抗率の変化が得られるように、半導体層10の材料やドーパント不純物の種類に応じて適宜設定することが望ましい。例えば、シリコンに硼素をドープする場合では、1×1015cm−3程度以上の不純物濃度とすることが望ましい。
不純物ドープ領域16は、必ずしも一定の幅である必要はなく、例えば、第1の電極12側の幅が狭く第2の電極14側の幅が広いテーパ形状としてもよい。また、半導体層10の電極12,14の形成部分の全体を不純物ドープ領域16としてもよい。
第1の電極12は、水素を含有した導電性材料により形成されたものであり、特に限定されるものではないが、例えば、結晶粒界に水素を含有する多結晶シリコン膜により形成することができる。膜中の水素濃度は、ドーパント不純物濃度よりも十分に高いことが望ましい。例えば、シリコンに1×1019cm−3程度の硼素をドープする場合では、1×1020cm−3程度以上とすることが望ましい。
第2の電極14を形成する導電性材料は、特に限定されるものではないが、例えばAl、Cu、TiN、Pt等の金属材料により形成することができる。第2の電極14の形成材料には、遷移金属酸化物を用いた抵抗変化型メモリに使用されるような耐酸化性の導電性材料、例えばPt等の貴金属材料を用いる必要はない。
第2の電極14の膜中の水素濃度は、不純物ドープ領域16のドーパント不純物濃度よりも十分に低いことが望ましい。例えば、シリコンに1×1019cm−3程度の硼素をドープする場合では、1×1018cm−3程度以下とすることが望ましい。
なお、半導体層10の一端部及び他端部とは、半導体層10の互いに離間する部分であり、典型的には互いに対向する部分である。例えば、一端部は半導体層10の表面であり、他端部は半導体層10の裏面である。或いは、一端部は半導体層10の一の側面であり、他端部は当該一の側面に対向する半導体層10の他の側面である。
次に、本実施形態による抵抗変化型メモリの動作について図2乃至図4を用いて説明する。
ここでは、シリコンよりなる半導体層10に硼素をドープして不純物ドープ領域16を形成した場合を例にして説明するが、上述の半導体材料とドーパント不純物との組み合わせのいずれにおいても、同様の抵抗変化が生じることが実際に観測されている。なお、上述の組み合わせの中では、シリコンと硼素とを組み合わせた系が最も抵抗変化の効果が大きかった。
本実施形態による抵抗変化型メモリの駆動は、例えば図2に示すように、第1の電極12に電圧源18を接続し、第2の電極14を基準電圧(例えば、接地電位)を接続することにより行う。第1の電極12を基準電圧に接続し、第2の電極14に電圧源を接続するようにしてもよい。
硼素がドープされた不純物ドープ領域16は、硼素がドープされていない半導体層10の他の領域と比較して、電気抵抗率が小さくなる。シリコンの電気抵抗率の値は、図3に示すように、アクセプター不純物の濃度が高くなるほどに減少する(Grove著、「Physics and Technology of Semiconductor Devices」より)。シリコンの電気抵抗率は約40Ωcm程度以上であるので、1×1015cm−3程度以上のドーピングを行うことにより、電気抵抗率を1/4程度以下まで下げることができる。1×1020cm−3程度のドーピングを行えば、電気抵抗率の変化は4桁以上にもなる。
ここで、初期状態として、図4(a)に示す状態を想定する。図4(a)は、第2の電極12内に系内の総ての水素が存在された状態である。初期状態では、第1の電極12と不純物ドープ領域16との間、及び、第2の電極14と不純物ドープ領域16との間に、電気的経路を阻害するものは存在せず、第1の電極12と第2の電極14との間の素子抵抗は低い状態である(低抵抗状態)。なお、本明細書では、素子が低抵抗状態のときをon状態と定義する。不純物ドープ領域16の不純物濃度が例えば〜1×1020cm−3程度の場合、on状態における半導体層10の電気抵抗率は、〜10−3Ω・cm程度となる。
この状態で、第1の電極12側に、第2の電極14側よりも高い電圧を印加する。例えば、図2の駆動回路の例では、第2の電極14に基準電圧を印加し、第1の電圧12に電圧源18から絶対値2eV程度の正のパルス電圧を印加する。すると、ホールとの衝突及び電流により発生したジュール熱によって、第1の電極12を形成する多結晶シリコン膜内の水素が解離して水素イオン(H)が発生する。第1の電極12内で発生した水素イオン(H)は、第1の電極12と第2の電極14との間の電界によって不純物ドープ領域16へ移動する(図4(b))。
不純物ドープ領域16へ移動した水素イオン(H)は、不純物ドープ領域16内の硼素と結合してB−H複合体を形成する。これにより、ドーパントである硼素が電気的に不活性となり、不純物ドープ領域16内に水素パッシベーション領域20が形成される(図4(c))。これにより、第1の電極12と第2の電極14との間の電気抵抗率が増大し、素子抵抗が高い状態になる(高抵抗状態)。なお、本明細書では、素子が高抵抗状態のときをoff状態と定義する。off状態における半導体層10の電気比抵抗は、10Ω・cm〜程度となる。
すなわち、第1の電極12側に第2の電極14側よりも高い電圧を印加することにより、on状態からoff状態へと変化することができる(リセット動作)。
一方、素子を高抵抗状態から低抵抗状態へと変化するときには、第1の電極12側に、第2の電極14側よりも低い電圧を印加する。例えば、図2の駆動回路の例では、第2の電極14に基準電圧を印加し、第1の電圧12に電圧源18から絶対値2eV程度以上の負のパルス電圧を印加する。すると、ホールとの衝突及び電流により発生したジュール熱によって、水素パッシベーション領域20内のB−H複合体が解離して水素イオン(H)が発生する。不純物ドープ領域16内で発生した水素イオン(H)は、第1の電極12と第2の電極14との間の電界によって第1の電極12へ移動する(図4(d))。これにより、不純物ドープ領域16内の水素パッシベーション領域20が消滅して電気抵抗率が低下し、低抵抗状態に戻る。
すなわち、第1の電極12側に第2の電極14側よりも低い電圧を印加することにより、off状態からon状態へと変化することができる(セット動作)。
このように、本実施形態による抵抗変化型メモリでは、電圧の印加によって低抵抗状態と高抵抗状態とを可逆的に変化することができる。
本実施形態による抵抗変化型メモリでは、不純物ドープ領域16への水素の吸収・放出を利用して、on/off動作を行う。軽元素である水素は他の元素に比べて高速で移動するため、on/off動作が高速であり、動作に要する消費電力も少なくてすむ(パルス電圧の間隔が短くてすむ)。この結果、高速化及び低消費電力化を実現することができる。
次に、本実施形態による抵抗変化型メモリの製造方法について図5を用いて説明する。
まず、フォトリソグラフィ及びイオン注入により、シリコンよりなる半導体層10の所定領域に硼素イオンをイオン注入し、不純物濃度が例えば1020cm−3程度の不純物ドープ領域16を形成する(図5(a))。
次いで、不純物ドープ領域16を形成した半導体層10上に、SiHガスなど、水素を多く含むシリコン原料ガスを用いて、LPCVD(Low Pressure Chemical Vapor Deposition)法により、多結晶シリコン膜を堆積する。これにより、水素がを含有した多結晶シリコン膜よりなる第1の電極12を形成する(図5(b))。
次いで、半導体層10の裏面側に金属薄膜を形成し、第2の電極14を形成する(図5(c))。例えば、スパッタリング法によりAl膜を堆積し、Alよりなる第2の電極14を形成する。この際、水素の外拡散を防ぐために、成膜は300℃以下で行うことが望ましい。Alの下地材料として、TiN等のバリアメタル膜を形成するようにしてもよい。
なお、半導体層10には酸素が含まれていないので、第2の電極14の材料には、耐酸化性のある導電性材料(例えば貴金属材料)を用いることを要しない。このため、Al等の安価な電極材料を用いることができ、低コスト化及び省資源化を図ることができる。
このようにして、本実施形態による抵抗変化型メモリを完成する。
このように、本実施形態によれば、不純物ドープ領域への水素の吸収と放出とにより不純物ドープ領域の抵抗値が変化することを利用して抵抗変化型メモリを構築するので、抵抗変化層として遷移金属酸化物を用いる必要はない。これにより、遷移金属酸化物による半導体製造ラインの汚染を抑制することができる。また、電極を耐酸化性の導電性材料で形成する必要はなく、低コスト化及び省資源化を図ることができる。
[第2実施形態]
第2実施形態による抵抗変化型メモリ及びその製造方法について図6及び図7を用いて説明する。図1乃至図5に示す第1実施形態による抵抗変化型メモリ及びその製造方法と同様の構成要素には同一の符号を付し説明を省略し又は簡潔にする。
図6及び図7は、本実施形態による抵抗変化型メモリの構造を示す概略断面図である。
本実施形態による抵抗変化型メモリは、図6に示すように、不純物ドープ領域16の幅が、第1の電極12側から第2の電極14側に向かうにつれて徐々に広がっているほかは、第1実施形態による抵抗変化型メモリと同様である。
不純物ドープ領域16は、第1の電極12から第2の電極14まで途切れなく繋がっていればよく、不純物ドープ領域16の幅は、必ずしも第1実施形態による抵抗変化型メモリの場合のように一定である必要はない。不純物ドープ領域16の幅は、連続的に変化するようにしてもよいし、段階的に変化するようにしてもよい。
不純物ドープ領域16の幅は、必ずしも第1の電極12側において狭くする必要はないが、第1の電極12側の幅が狭いほど水素イオンが集中して水素パッシベーション領域20が形成されやすくなり制御性が向上するため、第1の電極12側が狭い方が好ましい。
図7は、不純物ドープ領域16内に水素パッシベーション領域20が形成された高抵抗状態の一例を示す図である。
本実施形態による抵抗変化型メモリの不純物ドープ領域16は、例えば、半導体層10の第2の電極14側の表面から、順テーパ形状の開口部を有するレジスト膜をマスクとしてイオン注入を行うことにより形成することができる。
このように、本実施形態によれば、不純物ドープ領域への水素の吸収と放出とにより不純物ドープ領域の抵抗値が変化することを利用して抵抗変化型メモリを構築するので、抵抗変化層として遷移金属酸化物を用いる必要はない。これにより、遷移金属酸化物による半導体製造ラインの汚染を抑制することができる。また、電極を耐酸化性の導電性材料で形成する必要はなく、低コスト化及び省資源化を図ることができる。
[第3実施形態]
第3実施形態による抵抗変化型メモリ及びその製造方法について図8及び図9を用いて説明する。図1乃至図7に示す第1及び第2実施形態による抵抗変化型メモリ及びその製造方法と同様の構成要素には同一の符号を付し説明を省略し又は簡潔にする。
図8及び図9は、本実施形態による抵抗変化型メモリの構造を示す概略断面図である。
本実施形態による抵抗変化型メモリは、図8に示すように、半導体層10内に一様に不純物ドープ領域16が形成されているほかは、第1実施形態による抵抗変化型メモリと同様である。
不純物ドープ領域16は、必ずしも半導体層10内に局所的に形成する必要はなく、例えば本実施形態による抵抗変化型メモリのように、第1の電極12と第2の電極14との間の領域に一様に形成するようにしてもよい。
図8は、不純物ドープ領域16内に水素パッシベーション領域20が形成された高抵抗状態の一例を示す図である。本実施形態による抵抗変化型メモリでは、水素パッシベーション領域20は、半導体層10と第1の電極12との界面領域に一様に形成される。
本実施形態による抵抗変化型メモリでは、不純物ドープ領域16の形成にあたり微細なフォトリソグラフィ工程が不要なため、製造コストを低廉化することができる。
このように、本実施形態によれば、不純物ドープ領域への水素の吸収と放出とにより不純物ドープ領域の抵抗値が変化することを利用して抵抗変化型メモリを構築するので、抵抗変化層として遷移金属酸化物を用いる必要はない。これにより、遷移金属酸化物による半導体製造ラインの汚染を抑制することができる。また、電極を耐酸化性の導電性材料で形成する必要はなく、低コスト化及び省資源化を図ることができる。
[第4実施形態]
第4実施形態による抵抗変化型メモリ及びその製造方法について図10及び図11を用いて説明する。図1乃至図9に示す第1乃至第3実施形態による抵抗変化型メモリ及びその製造方法と同様の構成要素には同一の符号を付し説明を省略し又は簡潔にする。
図10及び図11は、本実施形態による抵抗変化型メモリの構造を示す平面図及び概略断面図である。
はじめに、本実施形態による抵抗変化型メモリの構造について図10を用いて説明する。図10(a)は平面図であり、図10(b)は図10(a)のA−A′線断面図である。
半導体層10の表面部には、深さが例えば3nm程度の不純物ドープ領域16が形成されている。不純物ドープ領域16の一端部上には、第1の電極12が形成されている。不純物ドープ領域16の他端部上には、第2の電極14が形成されている。
このように、本実施形態による抵抗変化型メモリは、第1実施形態による抵抗変化型メモリの基本構成をそのままにプレーナ型構造としたものである。プレーナ型構造とすることにより、一般的な半導体装置及びその製造プロセスとの整合性が高くなり、他の半導体素子、例えば抵抗変化型メモリセルを選択するために用いる選択トランジスタなどとの集積化が容易になる。
図11は、不純物ドープ領域16内に水素パッシベーション領域20が形成された高抵抗状態の一例を示す図である。図11(a)は平面図であり、図11(b)は図11(a)のA−A′線断面図である。本実施形態による抵抗変化型メモリでは、水素パッシベーション領域20は、第1の電極12下の不純物ドープ領域16内に形成される。
このように、本実施形態によれば、不純物ドープ領域への水素の吸収と放出とにより不純物ドープ領域の抵抗値が変化することを利用して抵抗変化型メモリを構築するので、抵抗変化層として遷移金属酸化物を用いる必要はない。これにより、遷移金属酸化物による半導体製造ラインの汚染を抑制することができる。また、電極を耐酸化性の導電性材料で形成する必要はなく、低コスト化及び省資源化を図ることができる。
[変形実施形態]
上記実施形態に限らず種々の変形が可能である。
例えば、上記実施形態では、半導体層10をシリコンにより、不純物ドープ領域16を硼素により形成した例について主に説明したが、半導体層10及び不純物ドープ領域16には、第1実施形態に記載した種々の材料の組み合わせを適用することができる。
また、上記実施形態では、第1の電極12を水素を含有した多結晶シリコン膜により形成した例について説明したが、第1の電極12を形成する材料は、膜中に高濃度に水素を含有し得る導電性材料であればよく、必ずしも多結晶シリコン膜である必要はない。
また、上記実施形態に記載した抵抗変化型メモリの各構成部分の断面形状、構成材料、製造条件等は、一例を示したものにすぎず、当業者の技術常識等に応じて適宜修正や変更が可能である。
10…半導体層
12…第1の電極
14…第2の電極
16…不純物ドープ領域
18…電圧源
20…水素パッシベーション領域

Claims (5)

  1. 半導体層内にドーパント不純物を添加して形成された不純物ドープ領域と、
    前記不純物ドープ領域の一端部に接続された水素を含有する第1の電極と、
    前記不純物ドープ領域の他端部に接続された第2の電極とを有し、
    前記第1の電極と前記第2の電極との間の電気抵抗は、前記第1の電極内の水素をイオン化して前記不純物ドープ領域内に移動し、前記不純物ドープ領域を形成する不純物を不活性化することにより、低抵抗状態から高抵抗状態に変化し、前記不純物ドープ領域内において前記不純物と結合された前記水素をイオン化して前記第1の電極内に移動し、前記不純物ドープ領域の前記不純物を活性化することにより、高抵抗状態から低抵抗状態に変化する
    ことを特徴とする抵抗変化型メモリ。
  2. 請求項1記載の抵抗変化型メモリにおいて、
    前記半導体層は、シリコンにより形成されており、
    前記不純物ドープ領域は、硼素を含有する
    ことを特徴とする抵抗変化型メモリ。
  3. 請求項1又は2記載の抵抗変化型メモリにおいて、
    前記第1の電極は、多結晶シリコンにより形成されている
    ことを特徴とする抵抗変化型メモリ。
  4. 請求項1乃至3のいずれか1項に記載の抵抗変化型メモリにおいて、
    前記第2の電極は、金属材料により形成されている
    ことを特徴とする抵抗変化型メモリ。
  5. 半導体層内にドーパント不純物を添加して形成された不純物ドープ領域と、前記不純物ドープ領域の一端部に接続された水素を含有する第1の電極と、前記不純物ドープ領域の他端部に接続された第2の電極とを有する抵抗変化型メモリの駆動方法であって、
    前記第1の電極に前記第2の電極よりも高い電圧を印加し、前記第1の電極内の水素をイオン化して前記不純物ドープ領域内に移動し、前記不純物ドープ領域を形成する不純物を不活性化させることにより、前記第1の電極と前記第2の電極との間の電気抵抗を低抵抗状態から高抵抗状態に変化し、
    前記第1の電極に前記第2の電極よりも低い電圧を印加し、前記不純物ドープ領域内において前記不純物と結合された前記水素をイオン化して前記第1の電極内に移動し、前記不純物ドープ領域の前記不純物を活性化させることにより、前記第1の電極と前記第2の電極との間の電気抵抗を高抵抗状態から低抵抗状態に変化する
    ことを特徴とする抵抗変化型メモリの駆動方法。
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JP4575837B2 (ja) * 2005-05-19 2010-11-04 シャープ株式会社 不揮発性記憶素子及びその製造方法
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