JPS60109266A - 記憶装置 - Google Patents

記憶装置

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Publication number
JPS60109266A
JPS60109266A JP58216177A JP21617783A JPS60109266A JP S60109266 A JPS60109266 A JP S60109266A JP 58216177 A JP58216177 A JP 58216177A JP 21617783 A JP21617783 A JP 21617783A JP S60109266 A JPS60109266 A JP S60109266A
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JP
Japan
Prior art keywords
amorphous
electrode
layer
memory
voltage
Prior art date
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Pending
Application number
JP58216177A
Other languages
English (en)
Inventor
Yasuaki Kowase
小和瀬　靖明
Shizuo Kondo
近藤　静雄
Toru Inaba
稲葉　透
Eiji Minamimura
南村　英二
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Publication date
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Publication of JPS60109266A publication Critical patent/JPS60109266A/ja
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10B—ELECTRONIC MEMORY DEVICES
    • H10B63/00—Resistance change memory devices, e.g. resistive RAM [ReRAM] devices

Landscapes

  • Semiconductor Memories (AREA)
  • Non-Volatile Memory (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔技術分野〕 本発明はアモルファス（非晶質）半導体を利用した半導
体記憶装置に関する。
〔背景技術〕
シリコン系アモルフ丁ｘ半導体（ａ　−８ｉ　）、特に
その結合構造中に水素（１１）を組み込んだ水素アモル
ファス・シリコン（以下ａ−８ｉ：Ｉｉ）は置換形の不
純物ドーピングが可能でｐｎ接合などの素子特性を制御
でき、良好な光導電性を示すことが知られ、又、比較的
に低い温度で任意の基材上にデボジヴトすることぶでき
、低ｕＬで製造オろこと力；できることから太陽電池な
どに利用されている。
しかし、このようなａ−８ｉ：ＨＶｃｐｎ接合を形相し
てトランジスタ等の能動素子として利用するＫは・動作
速度が小さく、又・不安定であるため、そのまま回路用
デバイス化することは問題があるということが発明者に
よってあきらかとされた。
〔発明の目的〕
本発明者はａ−８ｉ：Ｈの特異な電流電圧特性に着目し
これを利用して半導体記憶回路（メモリ）をつくること
を考えた。
したがって、この発明の目的とするところは。
アモルファス半導体を利用した低摩で高集積化できる半
導体メモリを提供することにある。
本発明の前記ならびにその他の目的と新規な特徴は本明
細書の記述及び添付図面からあきらかになろう。
〔発明の概要〕
本願において開示される発明のうち代表的なものの概要
を簡単に説明すれば、下記のとおりである。
すなわち、絶縁基板上にアモルファス・シリコン層を挾
んで互いに直交する任意の電極間に電圧印加したとき、
これら電極間に挾まれたアモルファス・シリコン層の抵
抗が変化することを利用して不揮発性の記憶回路を構成
したものである。
〔実施例〕
第１図は本発明の一実施例を示すものであって。
アモルファス・シリコンを利用したメモリ装置の一部正
面断面斜面図である。
ｌは少なくとも表面が絶縁物〃１らなる基板であって、
たとえばシリコン半導体基体の表面に半導体酸化膜（Ｓ
ｉｎ、）を形成したもの、又は全体が石英、ガラスから
なる基板である。
２は基板ｌの上面に並べた第１の電極列で、この電極列
は例えばアルミニウム（八りを全面に蒸着し、パターニ
ング−エッチすることにより形成したＡβ配線列である
。
３はアモルファス・シリコン層であって−例えばシラン
（ＳｉＨ，）ガスを高周波グロー放電中で分解し・２０
０〜３００℃に加熱された前記基板ｌ上にａ−８ｉ’：
Ｈ薄膜として適当な厚さく２μｍ又はそれ以上）ＩＣ成
長させたものである。
４は第２の電極列であって、上記アモルファス・シリコ
ン層３の上にアルミニウムを蒸着し、ノ（ターニングエ
ッチすることにより第１の電極列と直交する方向に列を
形成したＡｎ配線列である。
このようにアモルファスｅシリコン）Ｎを挾んで互いに
直交する電極列を有する装置において・第１の電極列の
うちの任意の電極と第２の電極列のうちの任意の電極と
の間に電圧を印加すると、それが特定電圧以上になった
とき、上記電極が交差する部分のアモルファス・シリコ
ンＴｈｉ化し・その領域の抵抗が局部的に急速に低減す
る。すなわち・ａ−８ｉ：Ｈの電気的特性は第３図にお
いて矢印で示すように電圧に応じて変動することが判っ
ており、たとえば、電圧Ｖ（正）を高くしていくと電流
工は徐々に増えるがＡ点に達したとき、突然ｔｃ′ｒｔ
流Ｉが大きく流れてＢ点に達し電圧が低下し、それ以後
は抵抗が小さくなるように変化する。
そこで同図０→Ａの領域ではＯＦＦとして書き込み動作
し・Ｂ→０の領域ではＯＮとして読み出し動作すること
になる。なお、同図に示すように電圧Ｖを０から負の方
向に変化させていくと・負の領域で電流■が流れ（ＯＮ
）　、０点に達したとき電流が急速に小さくなり、Ｄ点
から抵抗が大きくなる（ＯＦＦ）　ように変化する。
このようなアモルファス・シリコンの電気的特性を利用
することにより、この装置を書き込み可能な、すなわち
不揮発性のメモリとして使用することが可能である。
第２図は第１図に示されるメモリ回路の等価回路図であ
って、その一部Ｔ／ｃ！き込み（ＯＮ）が行われ、他の
部分では書き込まれない（ＯＦＦ’）状態が示される。
〔実施例２〕 第４図は本発明の他の実施例を示すものであって・アモ
ルファス・シリコンを利用したメモリ回路を絶縁膜を介
して２層に積層した場合の例を示すＯ 同図において、１〜４は第１図で示した実施例のメモリ
の構成部分と共通の構：酸部分は同一の指示記号をもっ
て表しである。５は絶縁物層であって、たとえばポリイ
ミド系樹脂な常温で塗布し適当な厚さに形成した後、ベ
ーキングして固化したものである。６は２層目のメモリ
における第１の！’ｉ列、７はアモルファス・シリコン
層、８は２層目のメモＩＪ［おける第２の電極列である
。
〔効　果〕
以上・実施例１，２で述べた本発明によれば、下記のよ
うに効果が得られる。
（ＩＪ　アモルファスシリコンは常１ｉＫ近い低い温度
でもって任意の基材上にデボジヅト（析出）することが
できるから１在来のように高温処理を必要とし・基体の
条件が厳しい半導体結晶を使用した高集積メモリの場合
のように超微細加工技術を使用することなく、高集積の
不揮発性メモリを低価格で提供することが可能となった
。
（２）　メモリ層の多層化が容易となり、高集積化が一
層有利である。
以上本発明者によってなされた発明を実施例にもとづき
具体的に説明したが５本発明は上記実施例に限定される
ものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可
能であることはいうまでもない。
たとえば・基体として合成樹脂等の有機物やＩＣ，ＬＳ
Ｉ等の既に出来上がった半導体集積回路の上に適当な絶
縁材を介して形成することが可能である。
〔利用分野〕
木兄Ｆ！８１は半導体装置の一部として、又は爪体のメ
モリとして適用できるものである。
【図面の簡単な説明】
ｉ＠１図は本発明の一実施例を示す半導体メモリの萼部
正面断面斜面図であるり 第２図は第１図に示された半導体メモリの等価回路図で
ある。 第３図はアモルファス・シリコンの電流・Ｗ圧管性曲線
図である。 第４図は本発明の他の一実施例な示す半導体メモリの要
部正面断面図である。 １・・・基板＊　２　＠　２　ａ　＃　２　ｂ　ｓ　２
　Ｃ・＝第１の電極列、３・・・アモルファスシリコン
％４，４ａ、４ｂ。 ４Ｃ・・・第２の電極列、訃・・絶縁物（ポリイミド樹
脂）、６・・・第１の電極列、７・・・アモルファスシ
リコン・８・・・第２の電極列。 代理人　弁理士　高　橋　明　夫１′・−＼ＩＬ；４？
　。 第　１　図 第　２　図 第　３　図

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １、少なくとも表面が絶縁物からなる基板と、この基板
    上に並べ設けられた第１の電極列と、第１の電極列を埋
    め込んで上記基板上に形成された非晶質・半導体層と、
    此の非晶質・半導体層の表面上［第１の電極列と直交し
    て並べ設けられた第２の電極列とからなり、第１の電極
    列のうちの任意の電極と第２の電極列のうちの任意の電
    極との間に電圧印加し、これら電極間に挾まれた非晶質
    ・半導体の抵抗が局部的に変化することを利用して記憶
    回路を構成したことを特徴とする記憶装置。 ２、非晶質・半導体層を挾んで第１の電極列と第２の電
    極列とを設けた記憶回路が一つの基板上に多層に形成さ
    れている特許請求の範囲第１項記載の記憶装置。 ８、上記非晶質・半導体は、アモルファス・シリコンで
    ある特許請求の範囲第１項または、第２項記載の記憶装
    置。
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