JP7062545B2 - 記憶素子 - Google Patents

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Description

本発明の実施形態は、記憶素子に関する。
例えば、抵抗変化層を用いた記憶素子がある。記憶素子において、安定した動作が望まれる。
米国特許第7394088B2号明細書
本発明の実施形態は、動作を安定にできる記憶素子を提供する。
本発明の実施形態によれば、記憶素子は、第1導電部、第2導電部、第1抵抗変化部、第1領域及び絶縁部を含む。第1導電部から前記第2導電部への方向は、第1方向に沿う。第1抵抗変化部は、前記第1導電部と前記第2導電部との間に設けられる。前記第1抵抗変化部から前記第1領域への第2方向は、前記第1方向と交差する。前記絶縁部は、前記第2方向において前記第1抵抗変化部と前記第1領域との間に設けられる。前記第1領域は、第1層部分と、前記第2方向において前記第1層部分と前記第1抵抗変化部との間に設けられた第2層部分と、を含む。前記第1層部分と前記第2層部分との間の前記第2方向に沿う第1距離は、前記第1層部分における前記第2方向と交差する第1軸方向に沿う第1格子長よりも長く、前記第2層部分における前記第2方向と交差する第2軸方向に沿う第2格子長よりも長い。
図1(a)~図1(c)は、第1実施形態に係る記憶素子を例示する模式的断面図である。 図2(a)及び図2(b)は、第1実施形態に係る記憶素子の一部を例示する模式図である。 図3(a)~図3(c)は、第1実施形態に係る記憶素子を例示する模式的断面図である。 図4(a)及び図4(b)は、第1実施形態に係る記憶素子の一部を例示する模式図である。 図5(a)及び図5(b)は、第1実施形態に係る記憶素子の一部を例示する模式図である。 図6は、第1実施形態に係る記憶素子を例示する模式的断面図である。 図7(a)~図7(c)は、第2実施形態に係る記憶素子を例示する模式的断面図である。 図8(a)~図8(c)は、第2実施形態に係る記憶素子を例示する模式的断面図である。 図9は、第2実施形態に係る記憶素子を例示する模式的断面図である。 図10は、第2実施形態に係る記憶素子を例示する模式的断面図である。 図11(a)及び図11(b)は、第2実施形態に係る記憶素子を例示する模式的斜視図である。 図12(a)及び図12(b)は、記憶素子の特性を例示するグラフ図である。 図13(a)~図13(f)は、第3実施形態に係る記憶素子の製造方法を例示する模式的断面図である。
以下に、本発明の各実施の形態について図面を参照しつつ説明する。
図面は模式的または概念的なものであり、各部分の厚さと幅との関係、部分間の大きさの比率などは、必ずしも現実のものと同一とは限らない。同じ部分を表す場合であっても、図面により互いの寸法や比率が異なって表される場合もある。
本願明細書と各図において、既出の図に関して前述したものと同様の要素には同一の符号を付して詳細な説明は適宜省略する。
(第1実施形態)
図1(a)~図1(c)は、第1実施形態に係る記憶素子を例示する模式的断面図である。
図1(b)及び図1(c)は、図1(a)の一部を拡大して模式的に図示している。
図1(a)に示すように、実施形態に係る記憶素子110は、第1導電部51、第2導電部52、第1抵抗変化部11、第1領域21及び絶縁部60を含む。
第1導電部51から第2導電部52への方向は、第1方向に沿う。第1方向をZ軸方向とする。Z軸方向に対して垂直な1つの方向をX軸方向とする。Z軸方向及びX軸方向に対して垂直な方向をY軸方向とする。
第1抵抗変化部11は、第1導電部51と第2導電部52との間に設けられる。第1抵抗変化部11は、第1導電部51及び第2導電部52と電気的に接続される。この例では、第1抵抗変化部11は、第1導電部51及び第2導電部52と接する。実施形態において、第1抵抗変化部11と第1導電部51との間に別の層が設けられても良い。第1抵抗変化部11と第2導電部52との間に別の層が設けられても良い。
図1(a)に示すように、制御部70が、第1導電部51及び第2導電部52と電気的に接続されても良い。例えば、制御部70により、第1導電部51と第2導電部52との間に電圧(例えばパルス電圧)が印加される。例えば、この電圧の条件により、第1抵抗変化部11の電気抵抗が変化する。異なる電気抵抗を有する複数の状態が、記憶される情報に対応する。
例えば、電圧の条件により、第1抵抗変化部11の相状態が変化しても良い。例えば、第1パルス電圧が印加されると、第1抵抗変化部11において、第1状態が形成される。第2パルス電圧が印加されると、第1抵抗変化部11において、第2状態が形成される。例えば、第1パルス電圧のパルス長は、第2パルス電圧のパルス長よりも短い。例えば、第1パルス電圧のパルス高さは、第2パルス電圧のパルス高さよりも低い。この場合、例えば、第2状態における結晶性は、第1状態における結晶性よりも低い。第1状態は、例えば、実質的にアモルファスでも良い。例えば、パルス電圧の印加により第1抵抗変化部11の温度が上昇し、その後に温度が低下する。この温度変化の条件に応じて、の上記の第1状態または第2状態が生成される。
1つの例において、第1抵抗変化部11は、カルコゲナイド化合物を含む。第1抵抗変化部11は、例えば、Ge-Sb-Te系カルコゲナイド化合物(GST)を含む。例えば、第1抵抗変化部11は、GeSbTeを含んでも良い。第1抵抗変化部11の他の材料の例については、後述する。
第1導電部51及び第2導電部52の少なくともいずれかは、金属(例えばタングステンなど)を含む。これらの導電部の他の材料の例については、後述する。
第1抵抗変化部11は、例えば、1つのメモリセルとして機能する。第1導電部51及び第2導電部52の少なくともいずれかは、メモリセルに含まれても良い。第1抵抗変化部11は、第1積層体SB1に含まれる。第1積層体SB1に、第1導電部51及び第2導電部52の少なくとも一方が含まれても良い。後述するように、複数の積層体が設けられても良い。
制御部70は、実施形態に係る記憶素子(または記憶装置)に含まれても良い。
既に説明したように、記憶素子110においては、第1領域21が設けられている。第1抵抗変化部11から第1領域21への第2方向は、第1方向(Z軸方向)と交差する。この例では、第2方向は、X軸方向に対応する。
絶縁部60は、第1絶縁領域61を含む。第1絶縁領域61は、第2方向(例えばX軸方向)において、第1抵抗変化部11と第1領域21との間に設けられる。
絶縁部60は、例えば、酸化シリコンなどを含む。絶縁部60の材料の他の例については、後述する。
図1(b)に示すように、第1領域21は、第1層部分21a及び第2層部分21bを含む。第2層部分21bは、第2方向(例えばX軸方向)において、第1層部分21aと第1抵抗変化部11との間に設けられる。このように、第1領域21は、複数の層部分21Lを含む。複数の層部分21Lの隣り合う2つが、第1層部分21a及び第2層部分21bに対応する。
これらの層部分21Lのそれぞれの少なくとも一部は、結晶領域を有する。第1層部分21aは、第2方向(例えば、X軸方向)と交差する第1軸方向に沿う第1格子長L1を有する。1つの例において、第1軸方向は、例えば、Z-Y平面に沿う。第2層部分21bは、第2方向(X軸方向)と交差する第2軸方向に沿う第2格子長L2を有する。1つの例において、第2軸方向は、例えば、Z-Y平面に沿う。第1軸方向は、第2軸方向と実質的に平行でも良く、交差しても良い。第1軸方向及び第2軸方向は、例えば、Z軸方向成分を含んでも良い。格子長は、例えば、格子定数である。格子長は、2つの格子点の間の距離である。第2格子長L2は、第1格子長L1と同じでも良い。
第1層部分21aと第2層部分21bとの間の第2方向(Z軸方向)に沿う第1距離d1は、第1層部分21aにおける第1格子長L1よりも長い。第1距離d1は、第2層部分21bにおける第2格子長L2よりも長い。上記の第1距離d1は、第1層部分21aに含まれる1つの格子の第2方向(X軸方向)に沿う位置と、第2層部分21bに含まれる1つの格子の第2方向(X軸方向)に沿う位置と、の間の第2方向(X軸方向)に沿う距離に対応する。第1距離d1は、例えば、複数の層部分21Lの層間距離に対応する。
このように、第1領域21において、第1層部分21a及び第2層部分21bが設けられる。これらの部分の間の距離(X軸方向に沿う距離)は、これらの層における格子長(格子定数)よりも長い。これにより、第1領域21におけるX軸方向に沿う熱伝導率は、第1領域21におけるZ-Y平面に沿う熱伝導率よりも低くなる。第1領域21第1領域21の熱伝導率は、異方性を有する。1つの例において、第1領域21は、熱バリアとして機能する。
例えば、第1領域21を設けることで、第1抵抗変化部11の熱は、X軸方向に沿って伝導し難い。例えば、第1抵抗変化部11の熱が散逸することが抑制できる。これにより、例えば、第1抵抗変化部11の温度を効率的に上昇させることができる。例えば、第1抵抗変化部11への、周りからの温度の影響が抑制できる。一方、例えば、第1抵抗変化部11における、Z-Y平面に沿う温度の均一性が向上する。これにより、第1抵抗変化部11の電気抵抗の状態が制御し易くできる。例えば、第1抵抗変化部11の温度の低下の過程において、第1導電部51及び第2導電部52を介した放熱が抑制される。
実施形態によれば、動作を安定にできる記憶素子を提供できる。
図1(a)に示すように、第1対向領域21Aがさらに設けられても良い。例えば、第2方向(この例ではX軸方向)において、第1対向領域21Aと第1領域21との間に、第1抵抗変化部11が設けられる。
図1(a)に示すように、絶縁部60は、第1対向絶縁領域61Aを含む。第1対向絶縁領域61Aは、第2方向(例えばX軸方向)において、第1対向領域21Aと第1抵抗変化部11との間に設けられる。
図1(c)に示すように、第1対向領域21Aは、第1対向層部分21aA及び第2対向層部分21bAを含む。第2対向層部分21bAは、第2方向(例えばX軸方向)において、第1対向層部分21aAと第1抵抗変化部11との間に設けられる。第1対向層部分21aA及び第2対向層部分21bAは、第1対向領域21Aに設けられる複数の層部分21LAの2つである。
第1対向層部分21aAは、第2方向(例えばX軸方向)と交差する軸方向に沿う格子長LA1を有する。第2対向層部分21bAは、第2方向と交差する軸方向に沿う格子長LA2を有する。第1対向層部分21aAと第2対向層部分21bAとの間の第2方向(X軸方向)に沿う距離dA1は、第1対向層部分21aAにおける格子長LA1よりも長い。距離dA1は、第2対向層部分21bAにおける格子長LA2よりも長い。
第1対向領域21Aにおいても、例えば、熱伝導率に異方性が設けられる。例えば、第1抵抗変化部11の温度を効率的に上昇させることができる。例えば、第1抵抗変化部11への、周りからの温度の影響が抑制できる。例えば、第1抵抗変化部11におけるZ-Y平面に沿う温度の均一性が向上する。例えば、第1抵抗変化部11の温度の低下の過程において、第1導電部51及び第2導電部52を介した放熱が抑制される。例えば、第1抵抗変化部11の電気抵抗の状態が制御し易くできる。動作をより安定にできる。
以下、第1領域21の例について説明する。
図2(a)及び図2(b)は、第1実施形態に係る記憶素子の一部を例示する模式図である。
この例では、第1領域21は、第1グラファイト21Gを含む。図2(b)に示すように、第1領域21に含まれる複数の層部分21Lのそれぞれは、グラフェンを含む。例えば、第1層部分21aの少なくとも一部及び第2層部分21bの少なくとも一部のそれぞれは、グラフェンを含む。これらの層部分が、第2方向(例えば、X軸方向)に沿って積層される。複数の層部分21LのX軸方向に沿う距離(格子間のX軸方向に沿う距離)が第1距離d1に対応する。
図2(a)は、複数の層部分21Lの1つを例示している。例えば、第1層部分21aは、複数の六員環を含む。例えば、第2層部分21bは、複数の六員環を含む。例えば、六員環に含まれる1つの辺の2つの格子間の距離が、第1格子長L1または第2格子長L2に対応する。
このように、1つの例において、第1層部分21aは、グラフェンを含む。この場合、第1格子長L1は、第1層部分21aのグラフェンの格子長に対応する。例えば、第2層部分21bは、グラフェンを含む。この場合、第2格子長L2は、第2層部分21bのグラフェンの格子長に対応する。
例えば、第1格子長L1及び第2格子長L2のそれぞれは、0.1nm以上0.2nm以下である。第1領域21が、グラファイトを含む場合、第1距離d1は、例えば、0.2nmを超え1nm以下である。
実施形態において、第1領域21が第1グラファイト21Gを含む場合、第2方向(例えばX軸方向)は、第1グラファイト21Gの層面(図2(b)に示す例においてはZ-Y平面)と交差する。
実施形態において、第1領域21に1つのグラフェン(例えば第1グラフェン)が設けられても良い。1つのグラフェンは、例えば、第1層部分21aまたは第2層部分21bである。例えば、第2方向(X軸方向)は、第1グラフェンの層面と交差する。
実施形態において、格子長(第1格子長L1及び第2格子長L2など)、及び、層間距離(第1距離d1など)に関する情報は、例えば、TEM像などにより得られる。第1領域21における結晶構造に関する情報は、例えば、X線回折分析などにより得られる。
実施形態において、第1対向領域21Aには、第1領域21の構成が適用できる。第1対向層部分21aAにおける格子長LA1は、第1格子長L1と実質的に同様でも良い。第2対向層部分21bAにおける格子長LA2は、第2格子長L2と実質的に同様でも良い。第1対向層部分21aAと第2対向層部分21bAとの間の第2方向に沿う距離dA1は、第1距離d1と実質的に同様でも良い。
図3(a)~図3(c)は、第1実施形態に係る記憶素子を例示する模式的断面図である。
図3(b)及び図3(c)は、図3(a)の一部を拡大して模式的に図示している。
図3(a)に示すように、実施形態に係る記憶素子111は、第1導電部51、第2導電部52、第1抵抗変化部11、第1領域21及び絶縁部60に加えて、第2領域22及び第3領域23を含む。実施形態において、第2領域22及び第3領域23の一方が設けられても良い。記憶素子111における、第1導電部51、第2導電部52、第1抵抗変化部11、第1領域21及び絶縁部60については、記憶素子110におけるそれらと同様の構成が適用できる。以下、第2領域22及び第3領域23の例について説明する。
図3(a)に示すように、第2領域22は、第1方向(Z軸方向)において、第1抵抗変化部11と第1導電部51との間に設けられる。
図3(c)に示すように、第2領域22は、第3層部分22c及び第4層部分22dを含む、第4層部分22dは、第1方向(Z軸方向)において、第3層部分22cと第1抵抗変化部11との間に設けられる。例えば、第2領域22は、複数の層部分22Lを含む。複数の層部分22Lの隣り合う2つが、第3層部分22c及び第4層部分22dに対応する。
第3層部分22cは、第1方向(Z軸方向)交差する第3軸方向に沿う第3格子長L3を有する。第4層部分22dは、第1方向(Z軸方向)と交差する第4軸方向に沿う第4格子長L4を有する。第3層部分22cと第4層部分22dとの間の第1方向(Z軸方向)に沿う第2距離d2は、第3層部分22cにおける第3格子長L3よりも長い。第2距離d2は、第4層部分22dにおける第4格子長L4よりも長い。
第2距離d2は、第3層部分22cに含まれる1つの格子の第1方向(Z軸方向)に沿う位置と、第4層部分22dに含まれる1つの格子の第1方向(Z軸方向)に沿う位置と、の間の第1方向に沿う距離に対応する。第2距離d2は、例えば、複数の層部分22Lの層間距離に対応する。
例えば、第2領域22の熱伝導率は、異方性を有する。例えば、第2領域22を設けることで、第1抵抗変化部11の熱は、Z軸方向に沿って第1導電部51に伝導し難い。例えば、第1抵抗変化部11からの放熱を効率的に抑制できる。例えば、第1抵抗変化部11のX-Y平面に沿う温度の均一性が向上する。動作をより安定にできる。
図3(a)に示すように、第3領域23は、第1方向(Z軸方向)において、第1抵抗変化部11と第2導電部52との間に設けられる。
図3(b)に示すように、第3領域23は、第5層部分23e及び第6層部分23fを含む。第6層部分23fは、第1方向(Z軸方向)において、第5層部分23eと第1抵抗変化部11との間に設けられる。例えば、第3領域23は、複数の層部分23Lを含む。複数の層部分23Lの隣り合う2つが、第5層部分23e及び第6層部分23fに対応する。
第5層部分23eは、第1方向(Z軸方向)と交差する第5軸方向に沿う第5格子長L5を有する。第6層部分23fは、第1方向(Z軸方向)と交差する第6軸方向に沿う第6格子長L6を有する。第5層部分23eと第6層部分23fとの間の第1方向(Z軸方向)に沿う第3距離d3は、第5層部分23eにおける第5格子長L5よりも長い。第3距離d3は、第6層部分23fにおける第6格子長L6よりも長い。
第3距離d3は、第5層部分23eに含まれる1つの格子の第1方向(Z軸方向)に沿う位置と、第6層部分23fに含まれる1つの格子の第1方向(Z軸方向)に沿う位置と、の間の第1方向に沿う距離に対応する。第3距離d3は、例えば、複数の層部分23Lの層間距離に対応する。
例えば、第3領域23の熱伝導率は、異方性を有する。例えば、第3領域23を設けることで、第1抵抗変化部11の熱は、Z軸方向に沿って第2導電部52に伝導し難い。例えば、第1抵抗変化部11からの放熱を効率的に抑制できる。例えば、第1抵抗変化部11のX-Y平面に沿う温度の均一性が向上する。動作をより安定にできる。
図4(a)及び図4(b)は、第1実施形態に係る記憶素子の一部を例示する模式図である。
この例では、第2領域22は、第2グラファイト22Gを含む。図4(b)に示すように、第2領域22に含まれる複数の層部分22Lのそれぞれは、グラフェンを含む。例えば、第3層部分22cの少なくとも一部及び第4層部分22d少なくとも一部のそれぞれは、グラフェンを含む。これらの層部分が、第1方向(例えば、Z軸方向)に沿って積層される。複数の層部分22Lの間のZ軸方向に沿う距離(格子間のZ軸方向に沿う距離)が第2距離d2に対応する。
図4(a)に示すように、例えば、第3層部分22cは、グラフェンを含む。第3格子長L3は、第3層部分22cのそのグラフェンの格子長に対応する。例えば、第4層部分22dは、グラフェンを含む。第4格子長L4は、第4層部分22dのそのグラフェンの格子長に対応する。
実施形態において、第2領域22が第2グラファイト22Gを含む場合、第1方向(例えばZ軸方向)は、第2グラファイト22Gの層面(図4(b)に示す例においてはX-Y平面)と交差する。
実施形態において、第2領域22に1つのグラフェン(例えば第2グラフェン)が設けられても良い。1つのグラフェンは、例えば、第3層部分22cまたは第4層部分22dに対応する。第1方向(X軸方向)は、第2グラフェンの層面と交差する。
図5(a)及び図5(b)は、第1実施形態に係る記憶素子の一部を例示する模式図である。
この例では、第3領域23は、第3グラファイト23Gを含む。図5(b)に示すように、第3領域23に含まれる複数の層部分23Lのそれぞれは、グラフェンを含む。例えば、第5層部分23e少なくとも一部及び第6層部分23f少なくとも一部のそれぞれは、グラフェンを含む。これらの層部分が、第1方向(例えば、Z軸方向)に沿って積層される。複数の層部分23Lの間のZ軸方向に沿う距離(格子間のZ軸方向に沿う距離)が第3距離d3に対応する。
図5(a)に示すように、例えば、第5層部分23eは、グラフェンを含む。第5格子長L5は、第5層部分23eのそのグラフェンの格子長に対応する。例えば、第6層部分23fは、グラフェンを含む。第6格子長L6は、第6層部分23fのそのグラフェンの格子長に対応する。
実施形態において、第3領域23が第3グラファイト23Gを含む場合、第1方向(例えばZ軸方向)は、第3グラファイト23Gの層面(図5(b)に示す例においてはX-Y平面)と交差する。
実施形態において、第3領域23に、1つのグラフェン(例えば、第3グラフェン)が設けられても良い。1つのグラフェンは、例えば、第5層部分23eまたは第6層部分23fに対応する。第1方向(X軸方向)は、例えば、第3グラフェンの層面と交差する。
第3格子長L3及び第5格子長L5は、第1格子長L1と同じでも良い。第4格子長L4及び第6格子長L6は、第2格子長L2と同じでも良い。第2距離d2及び第3距離d3の少なくともいずれかは、第1距離d1と同じでも良い。
図6は、第1実施形態に係る記憶素子を例示する模式的断面図である。
図6に示すように、実施形態に係る記憶素子112は、第1導電部51、第2導電部52、第1抵抗変化部11、第1領域21及び絶縁部60に加えて、第3導電部53、第4導電部54及び第2抵抗変化部12を含む。記憶素子112における第1導電部51、第2導電部52、第1抵抗変化部11及び第1領域21は、記憶素子110におけるそれらと同様であるので、説明を省略する。以下、第3導電部53、第4導電部54及び第2抵抗変化部12の例について説明する。
第3導電部53から第4導電部54への方向は、第1方向(Z軸方向)に沿う。第2抵抗変化部12は、第3導電部53と第4導電部54との間に設けられる。例えば、第2方向(X軸方向)において、第1抵抗変化部11と第2抵抗変化部12との間に第1領域21が設けられる。
絶縁部60は、第2方向(X軸方向)において第1抵抗変化部11と第2抵抗変化部12との間に設けられた絶縁領域65を含む。
例えば、第3導電部53及び第4導電部54は、制御部70と電気的に接続される。
第2抵抗変化部12は、例えば、別の1つのメモリセルとして機能する。第3導電部53及び第4導電部54の少なくともいずれかは、メモリセルに含まれても良い。第2抵抗変化部12は、第2積層体SB2に含まれる。第2積層体SB2に第3導電部53及び第4導電部54の少なくとも一方が含まれても良い。
例えば、第1領域21が設けられることで、第1抵抗変化部11の熱が第2抵抗変化部12に伝わり難い。第2抵抗変化部12の熱が、第1抵抗変化部11に伝わり難い。動作を安定にできる記憶素子が提供できる。
(第2実施形態)
図7(a)~図7(c)は、第2実施形態に係る記憶素子を例示する模式的断面図である。
図7(b)及び図7(c)は、図7(a)の一部を拡大して模式的に図示している。
図7(a)に示すように、実施形態に係る記憶素子120は、第1導電部51、第2導電部52、第1抵抗変化部11、第1領域21及び絶縁部60に加えて、第3導電部53、第4導電部54、第2抵抗変化部12及び第4領域24を含む。記憶素子120における第1導電部51、第2導電部52、第1抵抗変化部11及び第1領域21については、記憶素子110におけるそれらと同様であるので、説明を省略する。以下、第3導電部53、第4導電部54、第2抵抗変化部12及び第4領域24の例について説明する。
記憶素子120における、第3導電部53、第4導電部54及び第2抵抗変化部12は、記憶素子112におけるそれらと同様でも良い。例えば、第3導電部53から第4導電部54への方向は、第1方向(Z軸方向)に沿う。第2抵抗変化部12は、第3導電部53と第4導電部54との間に設けられる。例えば、第2方向(X軸方向)において、第1抵抗変化部11と第2抵抗変化部12との間に第1領域21が設けられる。
例えば、第2抵抗変化部12から第4領域24への方向は、第2方向(例えばX軸方向)に沿う。この例では、第1抵抗変化部11と第4領域24との間に、第2抵抗変化部12が設けられる。
絶縁部60は、第2絶縁領域62を含む。第2絶縁領域62は、第2方向(X軸方向)において、第2抵抗変化部12と第4領域24との間に設けられる。
図7(c)に示すように、第4領域24は、第7層部分24g及び第8層部分24hを含む。第8層部分24hは、第2方向(例えばX軸方向)において、第2抵抗変化部12と第7層部分24gとの間に設けられる。第4領域24に複数の層部分24Lが設けられる。例えば、複数の層部分24Lの隣り合う2つが、第7層部分24g及び第8層部分24hに対応する。
第7層部分24gは、第2方向(X軸方向)と交差する第7軸方向に沿う第7格子長L7を有する。第8層部分24hは、第2方向と交差する第8軸方向に沿う第8格子長L8を有る。1つの例において、第7軸方向は、Z-Y平面に沿う。1つの例において、第8軸方向は、Z-Y平面に沿う。
第7層部分24gと第8層部分24hとの間の第2方向(X軸方向)に沿う第4距離d4は、第7層部分24gにおける第7格子長L7よりも長い。第4距離d4は、第8層部分24hにおける第8格子長L8よりも長い。
第4領域24におけるX軸方向に沿う熱伝導率は、第4領域24におけるZ-Y平面に沿う熱伝導率よりも低くなる。第2抵抗変化部12において、動作を安定にできる。
図7(a)に示すように、記憶素子120においては、第2対向領域22Aがさらに設けられている。第2方向(例えばX軸方向)において、第2対向領域22Aと第4領域24との間に、第2抵抗変化部12が設けられる。
この例では、絶縁部60は、第2対向絶縁領域62Aをさらに含む。第2対向絶縁領域62Aは、第2方向(例えばX軸方向)において、第2対向領域22Aと第2抵抗変化部12との間に設けられる。
図7(b)に示すように、第2対向領域22Aは、第3対向層部分22cA及び第4対向層部分22dAを含む。第4対向層部分22dAは、第2方向(例えばX軸方向)において、第3対向層部分22cAと第2抵抗変化部12との間に設けられる。第2対向領域22Aにおいて、複数の層部分22LAが設けられる。複数の層部分22LAの隣り合う2つが、第3対向層部分22cA及び第4対向層部分22dAに対応する。
第3対向層部分22cAは、第2方向(例えばX軸方向)と交差する軸方向に沿う格子長LA3を有する。第4対向層部分22dAは、第2方向と交差する軸方向に沿う格子長LA4を有する。第3対向層部分22cAと第4対向層部分22dAとの間の第2方向(例えばX軸方向)に沿う距離dA2は、第3対向層部分22cAにおける格子長LA3よりも長い。距離dA2は、第4対向層部分22dAにおける格子長LA4よりも長い。第2対向領域22Aにおいて、例えば、熱伝導率の異方性が設けられる。
図7(a)に示すように、絶縁部60は、第3絶縁領域63を含む。第3絶縁領域63は、例えば、第2方向(例えばX軸方向)において、第1領域21と第2対向領域22Aとの間に設けられる。
図8(a)~図8(c)は、第2実施形態に係る記憶素子を例示する模式的断面図である。
図8(b)及び図8(c)は、図8(a)の一部を拡大して模式的に図示している。
図8(a)に示すように、実施形態に係る記憶素子121は、第1導電部51、第2導電部52、第1抵抗変化部11、第1領域21、絶縁部60、第2領域22、第3領域23及び第4領域24に加えて、第5領域25及び第6領域26を含む。実施形態において、第5領域25及び第6領域26の一方が設けられても良い。
記憶素子121について、記憶素子120と同様の構成の説明は、省略する。以下、第5領域25及び第6領域26の例について説明する。
図8(a)に示すように、第5領域25は、第1方向(Z軸方向)において、第2抵抗変化部12と第3導電部53との間に設けられる。
図8(c)に示すように、第5領域25は、第9層部分25i及び第10層部分25jを含む。第10層部分25jは、第1方向(Z軸方向)において、第9層部分25iと第2抵抗変化部12との間に設けられる。
第9層部分25iは、第1方向(Z軸方向)と交差する第9軸方向に沿う第9格子長L9を有する。第10層部分25jは、第1方向と交差する第10軸方向に沿う第10格子長L10を有する。
第9層部分25iと第10層部分25jとの間の第1方向(Z軸方向)に沿う第5距離d5は、第9層部分25iにおける第9格子長L9よりも長い。第5距離d5は、第10層部分25jにおける第10格子長L10よりも長い。
図8(a)に示すように、第6領域26は、第1方向(Z軸方向)において、第2抵抗変化部12と第4導電部54との間に設けられる。
図8(b)に示すように、第6領域26は、第11層部分26k及び第12層部分26lを含む。第12層部分26lは、第1方向(Z軸方向)において、第11層部分26kと第2抵抗変化部12との間に設けられる。
第11層部分26kは、第1方向(Z軸方向)と交差する第11軸方向に沿う第11格子長L11を有する。第12層部分26lは、第1方向と交差する第12軸方向に沿う第12格子長L12を有する。
第11層部分26kと第12層部分26lとの間の第1方向(Z軸方向)に沿う第6距離d6は、第11層部分26kにおける第11格子長L11よりも長い。第6距離d6は、第12層部分26lにおける第12格子長L12よりも長い。
例えば、第5領域25及び第6領域26において、Z軸方向に沿う熱伝導率は、X-Y平面に沿う熱伝導率よりも低くなる。これらの領域において、例えば、熱伝導率の異方性が設けられる。例えば、第2抵抗変化部12おいて、動作を安定にできる。
図9は、第2実施形態に係る記憶素子を例示する模式的断面図である。
図9に示すように、記憶素子122においては、第2導電部52の一部と、第1導電部51と、の間に、第1抵抗変化部11が設けられる。第2導電部52の別の一部と、第3導電部53と、の間に、第2抵抗変化部12が設けられる。記憶素子122におけるこれ以外の構成は、記憶素子120の構成と同様である。
図10は、第2実施形態に係る記憶素子を例示する模式的断面図である。
図10に示すように、記憶素子123においては、第2導電部52の一部と、第1導電部51と、の間に、第1抵抗変化部11が設けられる。第2導電部52の別の一部と、第3導電部53と、の間に、第2抵抗変化部12が設けられる。記憶素子123におけるこれ以外の構成は、記憶素子121の構成と同様である。第2導電部52の上記の一部と、第1抵抗変化部11と、の間に、第3領域23が設けられる。第2導電部52の上記の別の一部と、第2抵抗変化部12と、の間に、第6領域26が設けられる。
記憶素子122及び123において、第1導電部51及び第3導電部53は、例えば、Y軸方向に沿って延びる。第2導電部52は、X軸方向に沿って延びる。
記憶素子112、及び、120~123において、第4領域24、第2対向領域22A、第5領域25及び第6領域26は、例えば、グラファイトを含む。これらの領域に、1つのグラフェンが設けられても良い。
図11(a)及び図11(b)は、第2実施形態に係る記憶素子を例示する模式的斜視図である。
これらの図において、図の見やすさのために、絶縁部60は省略されている。さらに、第1~第6領域21~26、第1対向領域21A及び第2対向領域22Aは省略されている。
図11(a)に示すように、記憶装置210において、複数の第1配線81が設けられる。この例では、複数の第1配線81は、Y軸方向に沿って延び、X軸方向に沿って並ぶ。この例では、複数の第2配線82が設けられる。複数の第2配線82は、X軸方向に沿って延び、Y軸方向に沿って並ぶ。複数の第1配線81と複数の第2配線82との間に、積層体SBが設けられる。積層体SB(例えば第1積層体SB1)は、導電部(例えば、第1導電部51及び第2導電部52)及び抵抗変化部(例えば第1抵抗変化部11)を含む。
図11(b)に示すようにて、記憶装置211において、第1導電部51及び第3導電部53はY軸方向に沿って延びる。第2導電部52、導電部52A及び導電部52Bは、X軸方向に沿って延びる。第1導電部51及び第3導電部53は、例えば、複数の第1配線に対応する。第2導電部52、導電部52A及び導電部52Bは、例えば、複数の第2配線に対応する。複数の第1配線と複数の第2配線との間に、積層体SBが設けられる。積層体SBは、抵抗変化部を含む。
実施形態において、抵抗変化部(例えば第1抵抗変化部11)は、例えば、ゲルマニウム、テルル、アンチモン、セレン、ヒ素、シリコン、ビスマス及びスズよりなる群から選択された少なくとも1つを含んでも良い。
第1~第4導電部51~54の少なくともいずれかは、例えば、タングステン、モリブデン、アルミニウム、炭素、銅及びチタンよりなる群から選択された少なくとも1つを含んでも良い。
実施形態において、絶縁部60は、例えば、シリコン、アルミニウム、ハフニウム及びチタンよりなる群から選択された少なくとも1つの第1元素と、酸素及び窒素よりなる群から選択された少なくとも1つの第2元素と、を含んでも良い。
実施形態において、第1~第6領域21~26の少なくともいずれかは、例えば、グラフェンを含んでも良い。第1~第6領域21~26の少なくともいずれかは、例えば、グラファイトを含んでも良い。第1~第6領域21~26の少なくともいずれかは、例えば、二硫化モリブデン、窒化ホウ素、二硫化タングステン、セレン化タングステン、セレン化モリブデン、及び、リンよりなる群から選択された少なくとも1つを含んでも良い。
以下、1つの例として、第1領域21の特性の例について説明する。
図12(a)及び図12(b)は、記憶素子の特性を例示するグラフ図である。
これらの図は、記憶素子における温度の変化のシミュレーション結果の例を示す。シミュレーションの第1モデルMD-1においては、第1領域21として、グラフェンが設けられる。グラフェンの面は、Z-Y平面に沿う(図1(a)参照)。X軸方向において、第1抵抗変化部11と第1領域21との間に、第1絶縁領域61が設けられる。第1絶縁領域61のX軸方向に沿う厚さは2nmである。第1領域21のX軸方向に沿う厚さは、2nmである。第1絶縁領域61は酸化シリコンである。一方、第2モデルMD-2においては、第1抵抗変化部11の周りに酸化シリコンの絶縁部60が設けられ、第1領域21及び第1絶縁領域61が設けられない。これらのモデルにおいて、酸化シリコンの熱伝導率は、1.38W/mKとされる。グラファイトのX軸方向に沿う熱伝導率は、0.06W/mK(実測値)とされる。
図12(a)は、第1モデルMD-1に対応する。図12(b)は、第2モデルMD-2に対応する。これらの図の横軸は、時間tm(ns)に対応する。縦軸は、温度Tp(℃)である。これらの図には、3つの位置における温度Tpの変化のシミュレーション結果が例示されている。3つの位置において、第1抵抗変化部11のX軸方向の端からの距離dsは、10nm、20nmまたは100nmである。
図12(a)及び図12(b)から分かるように、第1モデルMD-1においては、第2モデルMD-2に比べて、温度Tpの上昇が遅い。第1領域21を設けることで、第1抵抗変化部11からの離れた位置における温度Tpの上昇が抑制される。第1抵抗変化部11の熱の散逸が抑制される。第1抵抗変化部11の温度の制御性が向上する。例えば、他のメモリセルからの熱の影響が抑制される。第1領域21は、例えば、熱バリアとして機能する。
(第3実施形態)
本実施形態は、記憶素子の製造方法に係る。
図13(a)~図13(f)は、第3実施形態に係る記憶素子の製造方法を例示する模式的断面図である。
図13(a)に示すように、第1導電部51となる層、第2領域22となる層、第1抵抗変化部12となる層、及び、第3領域23となる層を含む積層膜を形成し、この積層膜を加工する。第2領域22となる層、及び、第3領域23となる層は、例えばグラフェン(またはグラファイトなど)を含む。第2領域22となる層、及び、第3領域23となる層は、例えば、CVD(chemical vapor deposition)などにより形成できる。加工後の積層膜に、絶縁膜60Fとして酸化シリコン膜を形成する。
図13(b)に示すように、例えば、絶縁膜60Fの上面及び側面にグラフェンG3を形成する。グラフェンG3は、例えば、CVDなどにより形成できる。
図13(c)に示すように、グラフェンG3の一部を除去する。絶縁膜60Fの側面に設けられたグラフェンG3が残る。残ったグラフェンG3が第1領域21となる。
図13(d)に示すように、絶縁膜60Gを形成する。絶縁膜60Gは、例えば、層間絶縁膜となる。
図13(e)に示すように、絶縁膜60Gを例えばCMP(chemical mechanical polishing)などにより除去して、第2導電部52を露出させる。
図13(f)に示すように、絶縁膜60H及び電極ELを形成する。電極ELは、第2導電部52と電気的に接続される。
上記の製造方法などにより、例えば、実施形態に係る記憶素子が製造できる。
実施形態によれば、動作を安定にできる記憶素子が提供できる。
本願明細書において、「垂直」及び「平行」は、厳密な垂直及び厳密な平行だけではなく、例えば製造工程におけるばらつきなどを含むものであり、実質的に垂直及び実質的に平行であれば良い。
以上、具体例を参照しつつ、本発明の実施の形態について説明した。しかし、本発明は、これらの具体例に限定されるものではない。例えば、記憶素子に含まれる導電部、抵抗変化部、領域、絶縁部及び制御部などの各要素の具体的な構成に関しては、当業者が公知の範囲から適宜選択することにより本発明を同様に実施し、同様の効果を得ることができる限り、本発明の範囲に包含される。
また、各具体例のいずれか2つ以上の要素を技術的に可能な範囲で組み合わせたものも、本発明の要旨を包含する限り本発明の範囲に含まれる。
その他、本発明の実施の形態として上述した記憶素子を基にして、当業者が適宜設計変更して実施し得る全ての記憶素子も、本発明の要旨を包含する限り、本発明の範囲に属する。
その他、本発明の思想の範疇において、当業者であれば、各種の変更例及び修正例に想到し得るものであり、それら変更例及び修正例についても本発明の範囲に属するものと解される。
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
11、12…第1、第2抵抗変化部、 21~26…第1~第6領域、 21A、22A…第1、第2対向領域、 21G~23G…第1~第3グラファイト、 21L~26L、21LA、22LA…層部分、 21a、21b…第1、第2層部分、 21aA、21bA…第1、第2対向層部分、 22A…第1対向領域、 22cA、22dA…第3、第4対向層部分、 22c、22d…第3、第4層部分、 23e、23f…第5、第6層部分、 24g、24h…第7、第8層部分、 25i、25j…第9、第10層部分、 26k、26l…第11、第12層部分、 51~54…第1~第4導電部、 52A、52B…導電部、 60…絶縁部、 60F、60G、60H…絶縁膜、 61~63…第1~第3絶縁領域、 61A、62A…第1、第2対向絶縁領域、 65…絶縁領域、 70…制御部、 81、82…第1、第2配線、 110~112、120~123…記憶素子、 211、212…記憶装置、 EL…電極、 G3…グラフェン、 L1~L12…第1~第12格子長、 LA1~LA4…格子長、 MD-1、MD-2…第1、第2モデル、 SB…積層体、 SB1、SB2…第1、第2積層体、 Tp…温度、 d1~d6…第1~第6距離、 dA1、dA2、ds…距離、 tm…時間

Claims (10)

  1. 第1導電部と、
    第2導電部であって、前記第1導電部から前記第2導電部への方向は、第1方向に沿う前記第2導電部と、
    前記第1導電部と前記第2導電部との間に設けられた第1抵抗変化部と、
    第1領域であって、前記第1抵抗変化部から前記第1領域への第2方向は、前記第1方向と交差した、前記第1領域と、
    絶縁部と、
    を備え、
    前記絶縁部は、前記第2方向において前記第1抵抗変化部と前記第1領域との間に設けられた第1絶縁領域を含み、
    前記第1領域は、
    第1層部分と、
    前記第2方向において前記第1層部分と前記第1抵抗変化部との間に設けられた第2層部分と、
    を含み、
    前記第1層部分と前記第2層部分との間の前記第2方向に沿う第1距離は、前記第1層部分における前記第2方向と交差する第1軸方向に沿う第1格子長よりも長く、前記第2層部分における前記第2方向と交差する第2軸方向に沿う第2格子長よりも長
    前記第1方向において前記第1抵抗変化部と前記第1導電部との間に設けられた第2領域をさらに備え、
    前記第2領域は、
    第3層部分と、
    前記第1方向において前記第3層部分と前記第1抵抗変化部との間に設けられた第4層部分と、
    を含み、
    前記第3層部分と前記第4層部分との間の前記第1方向に沿う第2距離は、前記第3層部分における前記第1方向と交差する第3軸方向に沿う第3格子長よりも長く、前記第4層部分における前記第1方向と交差する第4軸方向に沿う第4格子長よりも長い、記憶素子。
  2. 前記第1方向において前記第1抵抗変化部と前記第2導電部との間に設けられた第3領域をさらに備え、
    前記第3領域は、
    第5層部分と、
    前記第1方向において前記第5層部分と前記第1抵抗変化部との間に設けられた第6層部分と、
    を含み、
    前記第5層部分と前記第6層部分との間の前記第1方向に沿う第3距離は、前記第5層部分における前記第1方向と交差する第5軸方向に沿う第5格子長よりも長く、前記第6層部分における前記第1方向と交差する第6軸方向に沿う第6格子長よりも長い、請求項1記載の記憶素子。
  3. 第1導電部と、
    第2導電部であって、前記第1導電部から前記第2導電部への方向は、第1方向に沿う前記第2導電部と、
    前記第1導電部と前記第2導電部との間に設けられた第1抵抗変化部と、
    第1領域であって、前記第1抵抗変化部から前記第1領域への第2方向は、前記第1方向と交差した、前記第1領域と、
    絶縁部と、
    を備え、
    前記絶縁部は、前記第2方向において前記第1抵抗変化部と前記第1領域との間に設けられた第1絶縁領域を含み、
    前記第1領域は、
    第1層部分と、
    前記第2方向において前記第1層部分と前記第1抵抗変化部との間に設けられた第2層部分と、
    を含み、
    前記第1層部分と前記第2層部分との間の前記第2方向に沿う第1距離は、前記第1層部分における前記第2方向と交差する第1軸方向に沿う第1格子長よりも長く、前記第2層部分における前記第2方向と交差する第2軸方向に沿う第2格子長よりも長
    前記第1方向において前記第1抵抗変化部と前記第2導電部との間に設けられた第3領域をさらに備え、
    前記第3領域は、
    第5層部分と、
    前記第1方向において前記第5層部分と前記第1抵抗変化部との間に設けられた第6層部分と、
    を含み、
    前記第5層部分と前記第6層部分との間の前記第1方向に沿う第3距離は、前記第5層部分における前記第1方向と交差する第5軸方向に沿う第5格子長よりも長く、前記第6層部分における前記第1方向と交差する第6軸方向に沿う第6格子長よりも長い、記憶素子。
  4. 第3導電部と、
    第4導電部であって、前記第3導電部から前記第4導電部への方向は、前記第1方向に沿う前記第4導電部と、
    前記第3導電部と前記第4導電部との間に設けられた第2抵抗変化部と、
    をさらに備え、
    前記第2方向において、前記第1抵抗変化部と前記第2抵抗変化部との間に前記第1領域が設けられ、
    前記絶縁部は、前記第2方向において前記第1領域と前記第2抵抗変化部との間に設けられた絶縁領域をさらに含む、請求項1~3のいずれか1つに記載の記憶素子。
  5. 第1導電部と、
    第2導電部であって、前記第1導電部から前記第2導電部への方向は、第1方向に沿う前記第2導電部と、
    前記第1導電部と前記第2導電部との間に設けられた第1抵抗変化部と、
    第1領域であって、前記第1抵抗変化部から前記第1領域への第2方向は、前記第1方向と交差した、前記第1領域と、
    絶縁部と、
    を備え、
    前記絶縁部は、前記第2方向において前記第1抵抗変化部と前記第1領域との間に設けられた第1絶縁領域を含み、
    前記第1領域は、
    第1層部分と、
    前記第2方向において前記第1層部分と前記第1抵抗変化部との間に設けられた第2層部分と、
    を含み、
    前記第1層部分と前記第2層部分との間の前記第2方向に沿う第1距離は、前記第1層部分における前記第2方向と交差する第1軸方向に沿う第1格子長よりも長く、前記第2層部分における前記第2方向と交差する第2軸方向に沿う第2格子長よりも長
    第3導電部と、
    第4導電部であって、前記第3導電部から前記第4導電部への方向は、前記第1方向に沿う前記第4導電部と、
    前記第3導電部と前記第4導電部との間に設けられた第2抵抗変化部と、
    をさらに備え、
    前記第2方向において、前記第1抵抗変化部と前記第2抵抗変化部との間に前記第1領域が設けられ、
    前記絶縁部は、前記第2方向において前記第1領域と前記第2抵抗変化部との間に設けられた絶縁領域をさらに含む、記憶素子。
  6. 前記第1方向において前記第2抵抗変化部と前記第3導電部との間に設けられた第5領域をさらに備え、
    前記第5領域は、
    第9層部分と、
    前記第1方向において前記第9層部分と前記第2抵抗変化部との間に設けられた第10層部分と、
    を含み、
    前記第9層部分と前記第10層部分との間の前記第1方向に沿う第5距離は、前記第9層部分における前記第1方向と交差する第9軸方向に沿う第9格子長よりも長く、前記第10層部分における前記第1方向と交差する第10軸方向に沿う第10格子長よりも長い、請求項4または5に記載の記憶素子。
  7. 第3導電部と、
    第4導電部であって、前記第3導電部から前記第4導電部への方向は、前記第1方向に沿う前記第4導電部と、
    前記第3導電部と前記第4導電部との間に設けられた第2抵抗変化部と、
    第4領域であって、前記第2抵抗変化部から前記第4領域への方向は、前記第2方向に沿う、前記第4領域と、
    をさらに備え、
    前記絶縁部は、前記第2方向において前記第2抵抗変化部と前記第4領域との間に設けられた第2絶縁領域を含み、
    前記第4領域は、
    第7層部分と、
    前記第2方向において前記第2抵抗変化部と前記第7層部分との間に設けられた第8層部分と、
    を含み、
    前記第7層部分と前記第8層部分との間の前記第2方向に沿う第4距離は、前記第7層部分における前記第2方向と交差する第7軸方向に沿う第7格子長よりも長く、前記第8層部分における前記第2方向と交差する第8軸方向に沿う第8格子長よりも長い、請求項1~3のいずれか1つに記載の記憶素子。
  8. 第1導電部と、
    第2導電部であって、前記第1導電部から前記第2導電部への方向は、第1方向に沿う前記第2導電部と、
    前記第1導電部と前記第2導電部との間に設けられた第1抵抗変化部と、
    第1領域であって、前記第1抵抗変化部から前記第1領域への第2方向は、前記第1方向と交差した、前記第1領域と、
    絶縁部と、
    を備え、
    前記絶縁部は、前記第2方向において前記第1抵抗変化部と前記第1領域との間に設けられた第1絶縁領域を含み、
    前記第1領域は、
    第1層部分と、
    前記第2方向において前記第1層部分と前記第1抵抗変化部との間に設けられた第2層部分と、
    を含み、
    前記第1層部分と前記第2層部分との間の前記第2方向に沿う第1距離は、前記第1層部分における前記第2方向と交差する第1軸方向に沿う第1格子長よりも長く、前記第2層部分における前記第2方向と交差する第2軸方向に沿う第2格子長よりも長
    第3導電部と、
    第4導電部であって、前記第3導電部から前記第4導電部への方向は、前記第1方向に沿う前記第4導電部と、
    前記第3導電部と前記第4導電部との間に設けられた第2抵抗変化部と、
    第4領域であって、前記第2抵抗変化部から前記第4領域への方向は、前記第2方向に沿う、前記第4領域と、
    をさらに備え、
    前記絶縁部は、前記第2方向において前記第2抵抗変化部と前記第4領域との間に設けられた第2絶縁領域を含み、
    前記第4領域は、
    第7層部分と、
    前記第2方向において前記第2抵抗変化部と前記第7層部分との間に設けられた第8層部分と、
    を含み、
    前記第7層部分と前記第8層部分との間の前記第2方向に沿う第4距離は、前記第7層部分における前記第2方向と交差する第7軸方向に沿う第7格子長よりも長く、前記第8層部分における前記第2方向と交差する第8軸方向に沿う第8格子長よりも長く、
    前記第1方向において前記第2抵抗変化部と前記第3導電部との間に設けられた第5領域をさらに備え、
    前記第5領域は、
    第9層部分と、
    前記第1方向において前記第9層部分と前記第2抵抗変化部との間に設けられた第10層部分と、
    を含み、
    前記第9層部分と前記第10層部分との間の前記第1方向に沿う第5距離は、前記第9層部分における前記第1方向と交差する第9軸方向に沿う第9格子長よりも長く、前記第10層部分における前記第1方向と交差する第10軸方向に沿う第10格子長よりも長い、記憶素子。
  9. 前記第1方向において前記第2抵抗変化部と前記第4導電部との間に設けられた第6領域をさらに備え、
    前記第6領域は、
    第11層部分と、
    前記第1方向において前記第11層部分と前記第2抵抗変化部との間に設けられた第12層部分と、
    を含み、
    前記第11層部分と前記第12層部分との間の前記第1方向に沿う第6距離は、前記第11層部分における前記第1方向と交差する第11軸方向に沿う第11格子長よりも長く、前記第12層部分における前記第1方向と交差する第12軸方向に沿う第12格子長よりも長い、請求項4~のいずれか1つに記載の記憶素子。
  10. 第1導電部と、
    第2導電部であって、前記第1導電部から前記第2導電部への方向は、第1方向に沿う前記第2導電部と、
    前記第1導電部と前記第2導電部との間に設けられた第1抵抗変化部と、
    第1領域であって、前記第1抵抗変化部から前記第1領域への第2方向は、前記第1方向と交差した、前記第1領域と、
    絶縁部と、
    を備え、
    前記絶縁部は、前記第2方向において前記第1抵抗変化部と前記第1領域との間に設けられた第1絶縁領域を含み、
    前記第1領域は、
    第1層部分と、
    前記第2方向において前記第1層部分と前記第1抵抗変化部との間に設けられた第2層部分と、
    を含み、
    前記第1層部分と前記第2層部分との間の前記第2方向に沿う第1距離は、前記第1層部分における前記第2方向と交差する第1軸方向に沿う第1格子長よりも長く、前記第2層部分における前記第2方向と交差する第2軸方向に沿う第2格子長よりも長
    第3導電部と、
    第4導電部であって、前記第3導電部から前記第4導電部への方向は、前記第1方向に沿う前記第4導電部と、
    前記第3導電部と前記第4導電部との間に設けられた第2抵抗変化部と、
    第4領域であって、前記第2抵抗変化部から前記第4領域への方向は、前記第2方向に沿う、前記第4領域と、
    をさらに備え、
    前記絶縁部は、前記第2方向において前記第2抵抗変化部と前記第4領域との間に設けられた第2絶縁領域を含み、
    前記第4領域は、
    第7層部分と、
    前記第2方向において前記第2抵抗変化部と前記第7層部分との間に設けられた第8層部分と、
    を含み、
    前記第7層部分と前記第8層部分との間の前記第2方向に沿う第4距離は、前記第7層部分における前記第2方向と交差する第7軸方向に沿う第7格子長よりも長く、前記第8層部分における前記第2方向と交差する第8軸方向に沿う第8格子長よりも長く、
    前記第1方向において前記第2抵抗変化部と前記第4導電部との間に設けられた第6領域をさらに備え、
    前記第6領域は、
    第11層部分と、
    前記第1方向において前記第11層部分と前記第2抵抗変化部との間に設けられた第12層部分と、
    を含み、
    前記第11層部分と前記第12層部分との間の前記第1方向に沿う第6距離は、前記第11層部分における前記第1方向と交差する第11軸方向に沿う第11格子長よりも長く、前記第12層部分における前記第1方向と交差する第12軸方向に沿う第12格子長よりも長い、記憶素子。
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