KR20060042734A - 한 개의 저항체와 한 개의 다이오드를 지닌 비휘발성메모리 소자 - Google Patents

한 개의 저항체와 한 개의 다이오드를 지닌 비휘발성메모리 소자 Download PDF

Info

Publication number
KR20060042734A
KR20060042734A KR1020040091497A KR20040091497A KR20060042734A KR 20060042734 A KR20060042734 A KR 20060042734A KR 1020040091497 A KR1020040091497 A KR 1020040091497A KR 20040091497 A KR20040091497 A KR 20040091497A KR 20060042734 A KR20060042734 A KR 20060042734A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
diode
resistor
memory device
oxide layer
resistance
Prior art date
Application number
KR1020040091497A
Other languages
English (en)
Other versions
KR100657911B1 (ko
Inventor
안승언
유인경
정용수
이명재
서형석
서순애
Original Assignee
삼성전자주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 삼성전자주식회사 filed Critical 삼성전자주식회사
Priority to KR1020040091497A priority Critical patent/KR100657911B1/ko
Priority to EP05256675A priority patent/EP1657753B1/en
Priority to US11/270,459 priority patent/US7602042B2/en
Priority to JP2005325891A priority patent/JP4981304B2/ja
Priority to CN200510120431A priority patent/CN100593242C/zh
Publication of KR20060042734A publication Critical patent/KR20060042734A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR100657911B1 publication Critical patent/KR100657911B1/ko
Priority to US11/979,432 priority patent/US7935953B2/en

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G11—INFORMATION STORAGE
    • G11C—STATIC STORES
    • G11C13/00—Digital stores characterised by the use of storage elements not covered by groups G11C11/00, G11C23/00, or G11C25/00
    • G11C13/0002—Digital stores characterised by the use of storage elements not covered by groups G11C11/00, G11C23/00, or G11C25/00 using resistive RAM [RRAM] elements
    • G11C13/0007—Digital stores characterised by the use of storage elements not covered by groups G11C11/00, G11C23/00, or G11C25/00 using resistive RAM [RRAM] elements comprising metal oxide memory material, e.g. perovskites
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L27/00—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
    • H01L27/02—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having at least one potential-jump barrier or surface barrier; including integrated passive circuit elements with at least one potential-jump barrier or surface barrier
    • H01L27/04—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having at least one potential-jump barrier or surface barrier; including integrated passive circuit elements with at least one potential-jump barrier or surface barrier the substrate being a semiconductor body
    • H01L27/10—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having at least one potential-jump barrier or surface barrier; including integrated passive circuit elements with at least one potential-jump barrier or surface barrier the substrate being a semiconductor body including a plurality of individual components in a repetitive configuration
    • H01L27/101—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having at least one potential-jump barrier or surface barrier; including integrated passive circuit elements with at least one potential-jump barrier or surface barrier the substrate being a semiconductor body including a plurality of individual components in a repetitive configuration including resistors or capacitors only
    • 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
    • H10B63/20—Resistance change memory devices, e.g. resistive RAM [ReRAM] devices comprising selection components having two electrodes, e.g. diodes
    • 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
    • H10B63/80—Arrangements comprising multiple bistable or multi-stable switching components of the same type on a plane parallel to the substrate, e.g. cross-point arrays
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10N—ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10N70/00—Solid-state devices without a potential-jump barrier or surface barrier, and specially adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching
    • H10N70/20—Multistable switching devices, e.g. memristors
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10N—ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10N70/00—Solid-state devices without a potential-jump barrier or surface barrier, and specially adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching
    • H10N70/801—Constructional details of multistable switching devices
    • H10N70/821—Device geometry
    • H10N70/826—Device geometry adapted for essentially vertical current flow, e.g. sandwich or pillar type devices
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10N—ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10N70/00—Solid-state devices without a potential-jump barrier or surface barrier, and specially adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching
    • H10N70/801—Constructional details of multistable switching devices
    • H10N70/881—Switching materials
    • H10N70/882—Compounds of sulfur, selenium or tellurium, e.g. chalcogenides
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10N—ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10N70/00—Solid-state devices without a potential-jump barrier or surface barrier, and specially adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching
    • H10N70/801—Constructional details of multistable switching devices
    • H10N70/881—Switching materials
    • H10N70/883—Oxides or nitrides
    • H10N70/8833—Binary metal oxides, e.g. TaOx
    • G—PHYSICS
    • G11—INFORMATION STORAGE
    • G11C—STATIC STORES
    • G11C2213/00—Indexing scheme relating to G11C13/00 for features not covered by this group
    • G11C2213/70—Resistive array aspects
    • G11C2213/72—Array wherein the access device being a diode
    • G—PHYSICS
    • G11—INFORMATION STORAGE
    • G11C—STATIC STORES
    • G11C2213/00—Indexing scheme relating to G11C13/00 for features not covered by this group
    • G11C2213/70—Resistive array aspects
    • G11C2213/73—Array where access device function, e.g. diode function, being merged with memorizing function of memory element

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Semiconductor Memories (AREA)

Abstract

본 발명은 한 개의 저항체와 한 개의 다이오드를 지닌 비휘발성 메모리 소자에 관한 것이다. 비휘발성 반도체 메모리 소자에 있어서, 하부 전극; 상기 하부 전극 상에 형성된 저항 구조체; 상기 저항 구조체 상에 형성된 다이오드 구조체; 및 상기 다이오드 구조체 상에 형성된 상부 전극;을 포함하는 한 개의 저항체와 한 개의 다이오드를 지닌 비휘발성 메모리 소자를 제공한다.

Description

한 개의 저항체와 한 개의 다이오드를 지닌 비휘발성 메모리 소자{Nonvolitile Memory Device Comprising One Resistance Material and One Diode}
도 1a는 본 발명의 실시예에 의한 한 개의 저항체와 한 개의 다이오드를 지닌 비휘발성 메모리 소자를 나타낸 도면이다.
도 1b는 본 발명의 실시예에 의한 한 개의 저항체와 한 개의 다이오드를 지닌 비휘발성 메모리 소자에 사용되는 물질의 특성을 나타낸 그래프이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 의한 한 개의 저항체와 한 개의 다이오드를 지닌 비휘발성 메모리의 어레이 구조를 나타낸 도면이다.
도 3은 상기 도 2에 나타낸 본 발명의 실시예에 의한 실시예에 의한 한 개의 저항체와 한 개의 다이오드를 지닌 비휘발성 메모리 소자 어레이의 등가 회로도를 나타낸 그래프이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 의한 한 개의 저항체와 한 개의 다이오드를 지닌 비휘발성 메모리 소자의 동작 특성을 나타낸 그래프이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 의한 한 개의 저항체와 한 개의 다이오드를 지닌 비휘발성 메모리 소자의 작동 원리를 설명하기 위한 도면이다.
< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >
10... 하부 구조체 11... 하부 전극
12... 제 1저항층 13... 제 2저항층
14... p형 산화층 15... n형 산화층
16... 상부 전극
본 발명은 한 개의 저항체와 한 개의 다이오드를 지닌 비휘발성 메모리 소자에 관한 것이다.
반도체 메모리 소자는 단위 면적당 메모리 셀의 수, 즉 집적도가 높으며, 동작 속도가 빠르고 저전력에서 구동이 가능한 것이 바람직하므로 이에 관한 많은 연구가 진행되어 왔으며, 다양한 종류의 메모리 소자들이 개발되고 있다.
일반적으로 반도체 메모리 장치는 회로적으로 연결된 많은 메모리 셀들을 포함한다. 대표적인 반도체 메모리 장치인 DRAM(Dynamic Random Access Memory)의 경우, 단위 메모리 셀은 한 개의 스위치와 한 개의 커패시터로 구성되는 것이 일반적이다. DRAM은 집적도가 높고 동작 속도가 빠른 이점이 있다. 그러나, 전원이 꺼진 후에는 저장된 데이타가 모두 소실되는 단점이 있다.
반면 전원이 꺼진 후에도 저장된 데이타가 보존될 수 있는 비휘발성 메모리 소자의 대표적인 예가 플래쉬 메모리이다. 플래쉬 메모리는 휘발성 메모리와 달리 비휘발성의 특성을 지니고 있으나 DRAM에 비해 집적도가 낮고 동작 속도가 느린 단점이 있다.
현재, 많은 연구가 진행되고 있는 비휘발성 메모리 소자로, MRAM(Magnetic Random Access Memory), FRAM(Ferroelectric Random Access Memory) 및 PRAM(Phase-change Random Access Memory) 등이 있다.
MRAM은 터널 접합에서의 자화 방향에 변화를 이용하여 데이타를 저장하는 방식이며, FRAM은 강유전체의 분극 특성을 이용하여 데이타를 저장하는 방식이다. 이들은 모두 각각의 장단점을 지니고 있으나, 기본적으로는 상술한 바와 같이, 집적도가 높으며, 고속의 동작 특성을 지니고, 저전력에서 구동가능하며, 데이타 리텐션(retention) 특성이 좋은 방향으로 연구 개발되고 있다.
PRAM은 특정 물질의 상변화에 따른 저항 값의 변화를 이용하여 데이타를 저장하는 방식이며, 한 개의 저항체와 한 개의 스위치(트랜지스터)를 지닌 구조를 지니고 있다. PRAM에 사용되는 저항체는 캘코게나이드(calcogenide) 저항체인데, 이는 형성 온도를 조절하여 결정질 또는 비정질 상태가 된다. 통상 비정질 상태에서의 저항이 결정질일 때보다 높으므로 이를 이용하여 메모리 소자를 형성시키는 것이다. 이와 같은 PRAM의 제조 시 종래의 DRAM 공정을 이용하는 경우 식각이 어려우며, 식각을 하는 경우라도 장시간을 요한다. 따라서, 생산성이 낮아져 제품 단가가 상승하여 경쟁력을 감소시키는 단점이 있다.
본 발명의 기술적 과제는 그 제조가 간단하며 저전력 구동이 가능하고, 고속의 동작 특성을 지닌 한 개의 저항체 및 한 개의 다이오드를 구비한 새로운 구조의 비휘발성 반도체 메모리 소자를 제공하는 것이다.
본 발명에서는 상기 목적을 달성하기 위하여,
비휘발성 반도체 메모리 소자에 있어서,
하부 전극;
상기 하부 전극 상에 형성된 저항 구조체;
상기 저항 구조체 상에 형성된 다이오드 구조체; 및
상기 다이오드 구조체 상에 형성된 상부 전극;을 포함하는 한 개의 저항체와 한 개의 다이오드를 지닌 비휘발성 메모리 소자를 제공한다.
본 발명에 있어서, 상기 저항 구조체는,
상기 하부 전극 상에 형성된 버퍼층; 및
상기 버퍼층 상에 형성된 데이타 저장층;을 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서, 상기 저항 구조체는 NiO, TiO2, HfO, ZrO, ZnO, WO3, CoO 또는 Nb2O5 중 적어도 어느 한 물질을 포함하여 형성된 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서, 상기 다이오드 구조체는,
상기 저항 구조체 상에 형성된 제 1산화층; 및 상기 p형 산화층 상에 형성된 제 2산화층;을 포함하며, 상기 제 1산화층은 p형 산화물로 형성되며, 상기 제 2산화층은 n형 산화물로 형성된 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에서는 상호 나란한 간격을 지니며 배열된 2이상의 비트 라인들; 상호 나란한 간격을 지니며, 상기 비트 라인들과 교차하는 방향으로 형성된 2 이상의 워드 라인들; 상기 비트 라인들 및 상기 워드 라인들의 교차하는 위치에 형성되며, 상기 비트 라인 상에 형성된 저항 구조체; 및 상기 저항 구조체 및 상기 워드 라인과 접촉하며 형성된 다이오드 구조체;를 포함하는 한 개의 저항체와 한 개의 다이오드를 지닌 비휘발성 메모리 소자 어레이를 제공한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 의한 한 개의 저항체와 한 개의 다이오드를 지닌 비휘발성 메모리 소자에 대해 상세하게 설명하고자 한다.
도 1a는 본 발명의 실시예에 의한 한 개의 저항체와 한 개의 다이오드를 지닌 비휘발성 메모리 소자를 나타낸 단면도이다.
도 1a를 참조하면, 본 발명의 실시예에 의한 메모리 소자는 기판(10), 하부 전극(11), 저항층(12, 13), 다이오드 구조체(14, 15) 및 상부 전극(16)이 순차적으로 적층된 구조를 지니고 있다. 여기서 저항층(12, 13)은 본 발명의 특징인 데이타 저장부의 역할을 하는 것으로서, 버퍼층의 역할을 하는 제 1저항층(12) 및 데이타 저장층 역할을 하는 제 2저항층(13)을 포함하여 형성되어 있다. 버퍼층 역할을 하는 제 1저항층(12)은 생략 가능하다. 다이오드 구조체(14, 15)는 p-n junction 구조로 형성되며, 제 1산화층(14) 및 제 2산화층(15)을 포함한다.
여기서, 기판(10)은 일반적인 반도체 소자에 사용되는 Si 등의 반도체 기판을 이용할 수 있다. 하부 전극(11) 및 상부 전극(16)은 통상적으로 반도체 소자의 전극 물질로 사용될 수 있는 전도성 물질, 예를 들어 금속 물질을 사용할 수 있으며, 특히, 하부 전극(11)은 그 상부에 형성되는 물질의 종류에 따라 선택적으로 정해질 수 있다. 하부 전극(11) 상에는 저항층(12, 13)이 형성되어 있다. 제 1저항층 (12) 및 제 2저항층(13)은 주로 전이 금속 산화물로 형성되며, 예를 들어 NiO, TiO2, HfO, ZrO, ZnO, WO3, CoO 또는 Nb2O5 중 적어도 어느 한 물질을 포함하여 형성된다. 제 1저항층(12)과 제 2저항층(13)은 동일한 물질, 예를 들어 NiO로 형성될 수 있다.
제 1산화층(14)은 p형 산화물로 형성되며, 제 2산화층(15)은 n형 산화물로 형성될 수 있으며, 예를 들어 산소의 분율이 조절된 전이 금속 산화물로 형성시킬 수 있다. 전이 금속 산화물은 전이 금속과 결합하는 산소의 양에 따라 전기적인 특성이 변화하며, 하부의 제 2저항층(13)과 동일한 물질이지만 산소의 분율을 제 2저항층(13)보다 증가시켜 p형 반도체 및 n형 반도체 특성을 나타낼 수 있다. 이하, 제 1산화층(14) 및 제 2산화층(15)을 각각 p형 산화층(14) 및 n형 산화층(15)으로 칭한다.
도 1b는 본 발명의 실시예에 의한 메모리 소자에 사용되는 물질의 특성을 나타낸 그래프이다. 여기서는 산소의 함량에 따른 저항 값의 변화를 나타낸 것으로, 구체적으로는 NiOx의 산소의 at%를 조절하면서 저항 값의 변화를 측정한 것이다. 도 1b를 참조하면, NiOx의 산소의 분율이 극히 낮은 경우(A영역)는 일반적인 Ni과 유사한 특성을 지니지만, 산소의 분율을 점차 증가시킨 경우(B영역) 저항 값이 크게 증가하여 스위칭 특성을 지니게 된다. 그 이상 산소의 분율을 증가시키면(C영역) 저항 값은 점차 감소하면서 반도체 특성을 지니게 된다. 저항층(12, 13), p형 산화층(14) 및 n형 산화층(15) 모두 산소 분율이 조절된 NiOx와 같은 전이 금속 산화물로 형성될 수 있다. 제조 공정 시에는 동일한 전이 금속을 스퍼터링 등에 의해 시편 상에 증착시키면서 반응 챔버 내에 산소 가스의 투입량을 적절히 조절함으로써 in-situ 로 저항층(12, 13), p형 산화층(14)과 n형 산화층(15)을 순차적으로 간단하게 형성시킬 수 있다. 물론, NiO 이외의 상술한 전이 금속 산화물들도 유사한 특성을 나타내며, 이들의 조합으로 형성시키는 것도 가능하다.
도 2는 본 발명의 실시예에 의한 한 개의 저항체와 한 개의 다이오드를 지닌 비휘발성 메모리 소자들의 어레이 구조를 나타낸 도면이다.
도 2를 참조하면, 하부 전극(11)들이 상호 나란하게 형성되며, 상부 전극(16)은 하부 전극(11)과 교차하며 다수개가 배열된다. 그리고, 하부 전극(11)과 상부 전극(16)의 교차되는 부위에는 저항층(12, 13)과 p-n junction 다이오드 구조체(14, 15)가 형성되어 있다.
도 3에는 상술한 도 2의 본 발명의 실시예에 의한 한 개의 저항체와 한 개의 다이오드를 지닌 비휘발성 메모리 소자 어레이 구조의 등가회로도를 나타낸 것이다.
이하, 도 4를 참조하여 본 발명의 실시예에 의한 한 개의 저항체와 한 개의 다이오드를 지닌 비휘발성 메모리 소자의 제 2저항층(13)의 전기적인 특성을 살펴보기로 한다. 도 4의 가로축은 상부 전극(16) 및 하부 전극(11)을 통해 인가한 전압 값을 나타낸 것이며, 가로축은 제 2저항층(13)에 흐르는 전류 값을 나타낸 것이다.
도 4에서는 두 개의 전류-전압 곡선을 나타내고 있으며, G1 그래프의 경우 제 2저항층(13)의 저항 값이 낮아 진 경우, 즉 동일 전압에서 제 2저항층(13)에 흐르는 전류 값이 큰 경우의 전류-전압 곡선이다. G2는 그래프는 제 2저항층(13)의 저항 값이 높아진 경우, 즉 동일 전압에서 제 2저항층(13)에 흐르는 전류 값이 작은 경우의 전류-전압 곡선이다. 본 발명의 실시예에 의한 한 개의 저항체와 한 개의 다이오드를 지닌 비휘발성 메모리 소자는 이와 같은 서로 다른 전류-저항 특성을 이용한 것이다. 이를 구체적으로 설명하면 다음과 같다.
먼저, 0V 에서 V1 까지 점차로 인가 전압을 증가시킨 경우, 전류 값을 측정하면 G1 곡선을 따라 전압의 크기에 비례하여 증가하는 것을 알 수 있다. 그런데, V1의 크기의 전압을 인가하면 갑자기 전류 값이 감소하여 G2 곡선을 따라 변하게 된다. 이러한 현상은 V1 ≤ V ≤ V2 범위에서도 동일하게 계속된다. 그리고, V2 < V의 전압을 인가하는 경우 다시 전류 값은 G1 곡선을 따라 증가한다. 여기서, G1 곡선의 특성을 따른 저항 값을 제 1 저항 값이라 하고, G2 곡선의 특성을 따른 저항 값을 제 2 저항 값이라 한다. 즉 V1 ≤ V ≤ V2 범위에서 제 2저항층(13)의 저항은 급격히 증가함을 할 수 있다.
또한, 본 발명자는 본 발명에 의한 한 개의 저항체와 한 개의 다이오드를 지닌 비휘발성 메모리 소자는 다음과 같은 특성을 지니고 있음을 확인하였다. 먼저, V1 ≤ V ≤ V2 범위에서 전압을 인가한 뒤, V1 보다 작은 범위의 전압을 인가하면, G2 곡선에 따른 전류 값이 검출되며, V2 < V 범위에서 전압을 인가한 뒤, V1 보다 작은 범위의 전압을 인가하면. G1 곡선에 따른 전류 값이 검출된다. 따라서, 이러한 특성을 이용하면 메모리 소자로 사용할 수 있게되는 것이다.
즉, 본 발명의 실시예에 의한 한 개의 저항체와 한 개의 다이오드를 지닌 비휘발성 메모리 소자의 상하부 전극(11, 16)을 통하여 V2 < V 범위의 전압을 인가하면 제 2저항층(13)에 제 1 저항 값을 저장시키게 된다. 그리고, V1 ≤ V ≤ V2 범위의 전압을 인가하면, 제 2 저항 값을 저장시키게 된다. 제 2저항층(13)에 저장된 메모리 상태를 읽기 위해서는 V1보다 작은 전압을 인가하여 그 전류 값을 읽어 내면 되는 것이다.
도 5에는 상기 도 2 및 도 3에 나타낸 한 개의 저항체와 한 개의 다이오드를 지닌 비휘발성 메모리 소자 어레이 구조의 각 셀을 구동하는 동작 원리를 나타낸 도면이다. 여기서는 4개의 메모리 셀(aa, ab, ba, bb)을 도시하였으며, 비트 라인(B1, B2) 및 워드 라인(W1, W2)는 각각 2개의 셀들이 공유하고 있다.
도 4의 G1 곡선에 따른 제 1 저항 값을 제 2저항층(13)에 저장하는 과정을 program 과정(set)이라고 하고, 제 1 저항 값 대신 G2 곡선에 따른 제 2저항 값을 제 2저항층(13)에 저장하는 과정을 erase 과정(reset)이라 한다.
도 5의 셀 aa에 제 1 저항 값을 저장하기 위해서는 V2 이상의 전압을 인가해야 한다. 이를 위해서, B1 및 W2 라인에 V0(V2 < V0) 전압을 인가한다. 이 때, 셀 ab 및 셀 ba는 상하부 전극 사이의 전위 차가 없어 동작을 하지 않는다. 그리고, 셀 bb는 역방향 전압이 걸리므로 또한 동작을 하지 않는다. 따라서, 셀 aa에만 제 1 저항 값이 기록되는 것이다.
다음으로, 셀 aa에 제 2 저항 값을 저장하기 위해서는 V1 ≤ V ≤ V2 전압을 인가한다. 이 경우에도 B1 및 W2 라인에 대해서만 V1 이상, V2 이하의 전압을 인가 하며, B2 및 W1 라인에 대해서는 아무 전압을 인가하지 않는 ground 상태로 유지한다. 따라서, 셀 aa의 제 2 저항층(13)에는 제 1 저항 값은 지워지고, 제 2 저항 값이 기록되는 것이다. 제 1 저항 값을 '0'로 지정하고, 제 2 저항 값을 '1'로 지정하여 사용할 수 있으며, 그 반대로 지정할 수 있다.
그리고, 셀 aa의 데이타 저장층인 제 2저항층(13)의 저항 상태를 읽기 위해서는 V1 보다 작은 전압 Vr을 인가하여 측정되는 전류 값을 이용하면 된다. 즉, 이 경우 상기 기술한 바와 동일하게 B1 및 W2라인에 대해 Vr의 전압을 인가하여 측정되는 전류 값이 상기 도 4의 G1 그래프 또는 G2 그래프에 해당하는지 판단하여 저장된 데이타를 읽게되는 것이다.
상기한 설명에서 많은 사항이 구체적으로 기재되어 있으나, 그들은 발명의 범위를 한정하는 것이라기보다, 바람직한 실시예의 예시로서 해석되어야 한다. 따라서, 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 의하여 정하여 질 것이 아니고 특허 청구범위에 기재된 기술적 사상에 의해 정하여져야 한다.
본 발명에 따르면, 다음과 같은 장점을 지니고 있다.
첫째, 비휘발성 메모리의 단위 셀 구조가 1D-1R의 연속 적층 구조로 그 자체로 매우 간단할 뿐만 아니라, 이를 어레이 셀 구조로 형성시킨 경우의 구조도 매우 간단하게 실현될 수 있다.
둘째, 종래의 DRAM 제조 공정 등 일반적으로 많이 알려진 반도체 공정을 그대로 이용할 수 있으며, 일반적인 스위칭 소자를 포함하는 메모리 소자와는 달리 in-situ로 산소의 분률을 조정하여 저항층 및 그 상부의 다이오드 구조체를 형성할 수 있어 그 제조 공정이 매우 간단하여 생산성을 높이며 제조 단가를 낮출 수 낮다.
셋째, 본 발명의 동작 원리 상, 특이한 저항 특성을 지닌 물질을 이용하여 단순한 방법으로 정보를 저장하고 재생할 수 있으므로, 고속의 동작 특성을 지닌다.

Claims (12)

  1. 비휘발성 반도체 메모리 소자에 있어서,
    하부 전극;
    상기 하부 전극 상에 형성된 저항 구조체;
    상기 저항 구조체 상에 형성된 다이오드 구조체; 및
    상기 다이오드 구조체 상에 형성된 상부 전극;을 포함하는 것을 특징으로 하는 한 개의 저항체와 한 개의 다이오드를 지닌 비휘발성 메모리 소자.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 저항 구조체는,
    상기 하부 전극 상에 형성된 버퍼층; 및
    상기 버퍼층 상에 형성된 데이타 저장층;을 포함하는 것을 특징으로 하는 한 개의 저항체와 한 개의 다이오드를 지닌 비휘발성 메모리 소자.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 저항 구조체는 NiO, TiO2, HfO, ZrO, ZnO, WO3, CoO 또는 Nb2O 5 중 적어도 어느 한 물질을 포함하여 형성된 것을 특징으로 하는 한 개의 저항체와 한 개의 다이오드를 지닌 비휘발성 메모리 소자.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 다이오드 구조체는,
    상기 저항 구조체 상에 형성된 제 1산화층; 및
    상기 제 1산화층 상에 형성된 제 2산화층;을 포함하는 것을 특징으로 하는 한 개의 저항체와 한 개의 다이오드를 지닌 비휘발성 메모리 소자.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 제 1산화층은 p형 산화물로 형성되며, 상기 제 2산화층은 n형 산화물로 형성된 것을 특징으로 하는 한 개의 저항체와 한 개의 다이오드를 지닌 비휘발성 메모리 소자.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 p형 산화물 또는 n형 산화물은 NiO, TiO2, HfO, ZrO, ZnO, WO3, CoO 또는 Nb2O5 중 적어도 어느 한 물질을 포함하여 형성된 것을 특징으로 하는 한 개의 저항체와 한 개의 다이오드를 지닌 비휘발성 메모리 소자.
  7. 상호 나란한 간격을 지니며 배열된 2이상의 비트 라인들;
    상호 나란한 간격을 지니며, 상기 비트 라인들과 교차하는 방향으로 형성된 2 이상의 워드 라인들;
    상기 비트 라인들 및 상기 워드 라인들의 교차하는 위치에 형성되며,
    상기 비트 라인 상에 형성된 저항 구조체; 및
    상기 저항 구조체 및 상기 워드 라인과 접촉하며 형성된 다이오드 구조체;를 포함하는 것을 특징으로 하는 한 개의 저항체와 한 개의 다이오드를 지닌 비휘발성 메모리 소자 어레이.
  8. 제 7항에 있어서,
    상기 저항 구조체는,
    상기 하부 전극 상에 형성된 버퍼층; 및
    상기 버퍼층 상에 형성된 데이타 저장층;을 포함하는 것을 특징으로 하는 한 개의 저항체와 한 개의 다이오드를 지닌 비휘발성 메모리 소자 어레이.
  9. 제 7항에 있어서,
    상기 저항 구조체는 NiO, TiO2, HfO, ZrO, ZnO, WO3, CoO 또는 Nb2O 5 중 적어도 어느 한 물질을 포함하여 형성된 것을 특징으로 하는 한 개의 저항체와 한 개의 다이오드를 지닌 비휘발성 메모리 소자 어레이.
  10. 제 7항에 있어서,
    상기 다이오드 구조체는,
    상기 저항 구조체 상에 형성된 제 1산화층; 및
    상기 제 1산화층 상에 형성된 제 2산화층;을 포함하는 것을 특징으로 하는 한 개의 저항체와 한 개의 다이오드를 지닌 비휘발성 메모리 소자 어레이.
  11. 제 10항에 있어서,
    상기 제 1산화층은 p형 산화물로 형성되며, 상기 제 2산화층은 n형 산화물로 형성된 것을 특징으로 하는 한 개의 저항체와 한 개의 다이오드를 지닌 비휘발성 메모리 소자 어레이.
  12. 제 10항에 있어서,
    상기 p형 산화물 또는 상기 n형 산화층물은 NiO, TiO2, HfO, ZrO, ZnO, WO3, CoO 또는 Nb2O5 중 적어도 어느 한 물질을 포함하여 형성된 것을 특징으로 하는 한 개의 저항체와 한 개의 다이오드를 지닌 비휘발성 메모리 소자 어레이.
KR1020040091497A 2004-11-10 2004-11-10 한 개의 저항체와 한 개의 다이오드를 지닌 비휘발성메모리 소자 KR100657911B1 (ko)

Priority Applications (6)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020040091497A KR100657911B1 (ko) 2004-11-10 2004-11-10 한 개의 저항체와 한 개의 다이오드를 지닌 비휘발성메모리 소자
EP05256675A EP1657753B1 (en) 2004-11-10 2005-10-27 Nonvolatile memory device including one resistor and one diode
US11/270,459 US7602042B2 (en) 2004-11-10 2005-11-10 Nonvolatile memory device, array of nonvolatile memory devices, and methods of making the same
JP2005325891A JP4981304B2 (ja) 2004-11-10 2005-11-10 一つの抵抗体及び一つのダイオードを有する不揮発性メモリ素子及び不揮発性メモリ素子アレイ
CN200510120431A CN100593242C (zh) 2004-11-10 2005-11-10 包括一个电阻器和一个二极管的非挥发性存储器
US11/979,432 US7935953B2 (en) 2004-11-10 2007-11-02 Nonvolatile memory device, array of nonvolatile memory devices, and methods of making the same

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020040091497A KR100657911B1 (ko) 2004-11-10 2004-11-10 한 개의 저항체와 한 개의 다이오드를 지닌 비휘발성메모리 소자

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20060042734A true KR20060042734A (ko) 2006-05-15
KR100657911B1 KR100657911B1 (ko) 2006-12-14

Family

ID=35725850

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020040091497A KR100657911B1 (ko) 2004-11-10 2004-11-10 한 개의 저항체와 한 개의 다이오드를 지닌 비휘발성메모리 소자

Country Status (5)

Country Link
US (2) US7602042B2 (ko)
EP (1) EP1657753B1 (ko)
JP (1) JP4981304B2 (ko)
KR (1) KR100657911B1 (ko)
CN (1) CN100593242C (ko)

Cited By (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2008097742A1 (en) * 2007-02-05 2008-08-14 Interolecular, Inc. Methods for forming resistive switching memory elements
US7629198B2 (en) 2007-03-05 2009-12-08 Intermolecular, Inc. Methods for forming nonvolatile memory elements with resistive-switching metal oxides
US7678607B2 (en) 2007-02-05 2010-03-16 Intermolecular, Inc. Methods for forming resistive switching memory elements
US7704789B2 (en) 2007-02-05 2010-04-27 Intermolecular, Inc. Methods for forming resistive switching memory elements
US7871866B2 (en) 2007-07-20 2011-01-18 Samsung Electronics Co., Ltd. Method of manufacturing semiconductor device having transition metal oxide layer and related device
US7972897B2 (en) 2007-02-05 2011-07-05 Intermolecular, Inc. Methods for forming resistive switching memory elements
US8034680B2 (en) 2008-06-25 2011-10-11 Samsung Electronics Co., Ltd. Method of manufacturing a memory device
US8084830B2 (en) 2009-02-24 2011-12-27 Kabushiki Kaisha Toshiba Nonvolatile semiconductor memory device
US8097878B2 (en) 2007-03-05 2012-01-17 Intermolecular, Inc. Nonvolatile memory elements with metal-deficient resistive-switching metal oxides
US8101937B2 (en) 2007-07-25 2012-01-24 Intermolecular, Inc. Multistate nonvolatile memory elements
KR101120342B1 (ko) * 2009-09-18 2012-02-24 가부시끼가이샤 도시바 비휘발성 메모리 장치
US8144498B2 (en) 2007-05-09 2012-03-27 Intermolecular, Inc. Resistive-switching nonvolatile memory elements
US8169053B2 (en) 2008-01-22 2012-05-01 Samsung Electronics Co., Ltd. Resistive random access memories and methods of manufacturing the same
US8294219B2 (en) 2007-07-25 2012-10-23 Intermolecular, Inc. Nonvolatile memory element including resistive switching metal oxide layers
US8614125B2 (en) 2007-02-16 2013-12-24 Samsung Electronics Co., Ltd. Nonvolatile memory devices and methods of forming the same
KR20140013364A (ko) * 2012-07-23 2014-02-05 에스케이하이닉스 주식회사 가변 저항 메모리 장치 및 그 제조 방법

Families Citing this family (84)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100657911B1 (ko) * 2004-11-10 2006-12-14 삼성전자주식회사 한 개의 저항체와 한 개의 다이오드를 지닌 비휘발성메모리 소자
US20130082232A1 (en) 2011-09-30 2013-04-04 Unity Semiconductor Corporation Multi Layered Conductive Metal Oxide Structures And Methods For Facilitating Enhanced Performance Characteristics Of Two Terminal Memory Cells
US7812404B2 (en) 2005-05-09 2010-10-12 Sandisk 3D Llc Nonvolatile memory cell comprising a diode and a resistance-switching material
US7816659B2 (en) * 2005-11-23 2010-10-19 Sandisk 3D Llc Devices having reversible resistivity-switching metal oxide or nitride layer with added metal
US7834338B2 (en) * 2005-11-23 2010-11-16 Sandisk 3D Llc Memory cell comprising nickel-cobalt oxide switching element
US7579611B2 (en) * 2006-02-14 2009-08-25 International Business Machines Corporation Nonvolatile memory cell comprising a chalcogenide and a transition metal oxide
KR101176542B1 (ko) * 2006-03-02 2012-08-24 삼성전자주식회사 비휘발성 메모리 소자 및 이를 포함하는 메모리 어레이
US7808810B2 (en) * 2006-03-31 2010-10-05 Sandisk 3D Llc Multilevel nonvolatile memory cell comprising a resistivity-switching oxide or nitride and an antifuse
US7829875B2 (en) 2006-03-31 2010-11-09 Sandisk 3D Llc Nonvolatile rewritable memory cell comprising a resistivity-switching oxide or nitride and an antifuse
US7875871B2 (en) 2006-03-31 2011-01-25 Sandisk 3D Llc Heterojunction device comprising a semiconductor and a resistivity-switching oxide or nitride
KR101275800B1 (ko) * 2006-04-28 2013-06-18 삼성전자주식회사 가변 저항 물질을 포함하는 비휘발성 메모리 소자
KR101239962B1 (ko) 2006-05-04 2013-03-06 삼성전자주식회사 하부 전극 상에 형성된 버퍼층을 포함하는 가변 저항메모리 소자
KR101159075B1 (ko) * 2006-06-27 2012-06-25 삼성전자주식회사 ｎ+ 계면층을 구비한 가변 저항 랜덤 액세스 메모리 소자
US8766224B2 (en) 2006-10-03 2014-07-01 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Electrically actuated switch
JP4118942B2 (ja) * 2006-10-16 2008-07-16 松下電器産業株式会社 不揮発性記憶素子およびその製造方法
KR101206036B1 (ko) 2006-11-16 2012-11-28 삼성전자주식회사 전이 금속 고용체를 포함하는 저항성 메모리 소자 및 그제조 방법
US8163593B2 (en) * 2006-11-16 2012-04-24 Sandisk Corporation Method of making a nonvolatile phase change memory cell having a reduced contact area
US7728318B2 (en) * 2006-11-16 2010-06-01 Sandisk Corporation Nonvolatile phase change memory cell having a reduced contact area
KR101048199B1 (ko) 2006-11-20 2011-07-08 파나소닉 주식회사 비휘발성 반도체 기억 장치 및 그 제조 방법
WO2008075412A1 (ja) * 2006-12-19 2008-06-26 Fujitsu Limited 抵抗変化素子及びその製造方法
WO2008075414A1 (ja) 2006-12-19 2008-06-26 Fujitsu Limited 抵抗変化素子の製造方法
KR101187374B1 (ko) 2006-12-19 2012-10-02 후지쯔 가부시끼가이샤 저항 변화 소자 및 그 제조 방법
US7667220B2 (en) * 2007-01-19 2010-02-23 Macronix International Co., Ltd. Multilevel-cell memory structures employing multi-memory with tungsten oxides and manufacturing method
US8344375B2 (en) * 2007-03-05 2013-01-01 Intermolecular, Inc. Nonvolatile memory elements with metal deficient resistive switching metal oxides
CN101042933B (zh) * 2007-04-12 2010-05-19 复旦大学 非挥发sram单元、阵列及其操作方法和应用
US7863087B1 (en) 2007-05-09 2011-01-04 Intermolecular, Inc Methods for forming resistive-switching metal oxides for nonvolatile memory elements
US8173989B2 (en) 2007-05-30 2012-05-08 Samsung Electronics Co., Ltd. Resistive random access memory device and methods of manufacturing and operating the same
KR20080105979A (ko) * 2007-05-30 2008-12-04 삼성전자주식회사 저항성 메모리 소자
US7824956B2 (en) * 2007-06-29 2010-11-02 Sandisk 3D Llc Memory cell that employs a selectively grown reversible resistance-switching element and methods of forming the same
US7846785B2 (en) * 2007-06-29 2010-12-07 Sandisk 3D Llc Memory cell that employs a selectively deposited reversible resistance-switching element and methods of forming the same
US8233308B2 (en) 2007-06-29 2012-07-31 Sandisk 3D Llc Memory cell that employs a selectively deposited reversible resistance-switching element and methods of forming the same
US7902537B2 (en) * 2007-06-29 2011-03-08 Sandisk 3D Llc Memory cell that employs a selectively grown reversible resistance-switching element and methods of forming the same
CN101755338B (zh) * 2007-07-18 2012-10-10 松下电器产业株式会社 电流限制元件和使用它的存储器装置
US8154003B2 (en) * 2007-08-09 2012-04-10 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. Resistive non-volatile memory device
US20090095985A1 (en) * 2007-10-10 2009-04-16 Samsung Electronics Co., Ltd. Multi-layer electrode, cross point memory array and method of manufacturing the same
CN101842897B (zh) * 2007-10-30 2011-11-02 松下电器产业株式会社 非易失性半导体存储装置和其制造方法
WO2009069252A1 (ja) 2007-11-29 2009-06-04 Panasonic Corporation 不揮発性記憶装置およびその製造方法
JP2009141225A (ja) * 2007-12-07 2009-06-25 Sharp Corp 可変抵抗素子、可変抵抗素子の製造方法、不揮発性半導体記憶装置
WO2009075073A1 (ja) 2007-12-10 2009-06-18 Panasonic Corporation 不揮発性記憶装置およびその製造方法
US8212281B2 (en) * 2008-01-16 2012-07-03 Micron Technology, Inc. 3-D and 3-D schottky diode for cross-point, variable-resistance material memories, processes of forming same, and methods of using same
US8030634B2 (en) * 2008-03-31 2011-10-04 Macronix International Co., Ltd. Memory array with diode driver and method for fabricating the same
JP5488458B2 (ja) * 2008-04-07 2014-05-14 日本電気株式会社 抵抗変化素子及びその製造方法
US8129704B2 (en) * 2008-05-01 2012-03-06 Intermolecular, Inc. Non-volatile resistive-switching memories
US20100188884A1 (en) * 2008-05-08 2010-07-29 Satoru Mitani Nonvolatile memory element, nonvolatile memory apparatus, and method of writing data to nonvolatile memory element
TW201005880A (en) * 2008-07-23 2010-02-01 Nanya Technology Corp Method of fabricating RRAM
US20100051896A1 (en) * 2008-09-02 2010-03-04 Samsung Electronics Co., Ltd. Variable resistance memory device using a channel-shaped variable resistance pattern
US8445883B2 (en) * 2008-10-30 2013-05-21 Panasonic Corporation Nonvolatile semiconductor memory device and manufacturing method thereof
KR20100082604A (ko) * 2009-01-09 2010-07-19 삼성전자주식회사 가변저항 메모리 장치 및 그의 형성 방법
US8431921B2 (en) * 2009-01-13 2013-04-30 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Memristor having a triangular shaped electrode
WO2010087836A1 (en) * 2009-01-29 2010-08-05 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Electrically actuated device
KR101009441B1 (ko) 2009-02-06 2011-01-19 한국과학기술연구원 높은 소자 수율을 나타내는 상온 공정에 의한 저항 변화 기억 소자용 다층의 금속 산화물 박막 구조물의 제조 방법
KR20100101394A (ko) * 2009-03-09 2010-09-17 삼성전자주식회사 산화물 다이오드와 그 제조방법 및 산화물 다이오드를 포함하는 전자소자
KR20120016044A (ko) * 2009-03-27 2012-02-22 휴렛-팩커드 디벨롭먼트 컴퍼니, 엘.피. 진성 다이오드를 갖는 스위칭 가능한 접합부
US8420478B2 (en) * 2009-03-31 2013-04-16 Intermolecular, Inc. Controlled localized defect paths for resistive memories
KR20100130419A (ko) 2009-06-03 2010-12-13 삼성전자주식회사 이종접합 다이오드와 그 제조방법 및 이종접합 다이오드를 포함하는 전자소자
CN102648528B (zh) * 2009-06-25 2016-02-17 惠普开发有限公司 具有带有不同开关阈值的本征二极管的可开关结
JP2011014795A (ja) * 2009-07-03 2011-01-20 Toshiba Corp 不揮発性記憶装置
CN101673755B (zh) * 2009-09-23 2011-11-16 中国科学院上海微系统与信息技术研究所 使用复合结构二极管的相变存储器单元及制备方法
JP2011071167A (ja) * 2009-09-24 2011-04-07 Toshiba Corp 半導体記憶装置
US8766233B2 (en) * 2009-10-09 2014-07-01 Nec Corporation Semiconductor device with variable resistance element and method for manufacturing the same
US8481396B2 (en) * 2009-10-23 2013-07-09 Sandisk 3D Llc Memory cell that includes a carbon-based reversible resistance switching element compatible with a steering element, and methods of forming the same
US8551855B2 (en) * 2009-10-23 2013-10-08 Sandisk 3D Llc Memory cell that includes a carbon-based reversible resistance switching element compatible with a steering element, and methods of forming the same
US8551850B2 (en) * 2009-12-07 2013-10-08 Sandisk 3D Llc Methods of forming a reversible resistance-switching metal-insulator-metal structure
KR101617381B1 (ko) * 2009-12-21 2016-05-02 삼성전자주식회사 가변 저항 메모리 장치 및 그 형성 방법
US8847186B2 (en) * 2009-12-31 2014-09-30 Micron Technology, Inc. Self-selecting PCM device not requiring a dedicated selector transistor
US8389375B2 (en) * 2010-02-11 2013-03-05 Sandisk 3D Llc Memory cell formed using a recess and methods for forming the same
US8237146B2 (en) * 2010-02-24 2012-08-07 Sandisk 3D Llc Memory cell with silicon-containing carbon switching layer and methods for forming the same
US20110210306A1 (en) * 2010-02-26 2011-09-01 Yubao Li Memory cell that includes a carbon-based memory element and methods of forming the same
WO2011118185A1 (ja) 2010-03-25 2011-09-29 パナソニック株式会社 不揮発性記憶素子の駆動方法および不揮発性記憶装置
US8471360B2 (en) 2010-04-14 2013-06-25 Sandisk 3D Llc Memory cell with carbon switching material having a reduced cross-sectional area and methods for forming the same
US8581225B2 (en) 2010-04-28 2013-11-12 Panasonic Corporation Variable resistance nonvolatile memory device and method of manufacturing the same
CN103119716B (zh) 2010-09-27 2016-03-02 松下电器产业株式会社 存储单元阵列、半导体存储装置、存储单元阵列的制造方法及半导体存储装置的读出方法
US8871561B2 (en) 2011-02-01 2014-10-28 Panasonic Corporation Variable resistance nonvolatile storage device and method for manufacturing the same
US9251898B2 (en) 2011-02-10 2016-02-02 Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. Method for programming nonvolatile memory element, method for initializing nonvolatile memory element, and nonvolatile memory device
CN103066202B (zh) 2011-10-21 2015-03-04 中芯国际集成电路制造(北京)有限公司 相变存储器及其制造方法
TWI452689B (zh) * 2012-01-17 2014-09-11 Winbond Electronics Corp 非揮發性記憶體元件及其陣列
CN103247654B (zh) * 2012-02-06 2015-12-02 华邦电子股份有限公司 非易失性存储器元件及其阵列
CN103247335A (zh) * 2012-02-07 2013-08-14 中国科学院微电子研究所 一种存储器器件及其阵列
US8563366B2 (en) 2012-02-28 2013-10-22 Intermolecular Inc. Memory device having an integrated two-terminal current limiting resistor
US20130248814A1 (en) * 2012-03-20 2013-09-26 Winbond Electronics Corp. Non-volatile memory device and array thereof
US8637846B1 (en) 2012-08-31 2014-01-28 Micron Technology, Inc. Semiconductor structure including a zirconium oxide material
WO2014137943A2 (en) * 2013-03-03 2014-09-12 Adesto Technologies Corporation Programmable impedance memory elements and corresponding methods
US9252359B2 (en) 2013-03-03 2016-02-02 Adesto Technologies Corporation Resistive switching devices having a switching layer and an intermediate electrode layer and methods of formation thereof
CN105474420B (zh) 2013-03-15 2018-12-14 Adesto技术公司 具有半金属或半导体电极的非易失性存储器

Family Cites Families (25)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3796926A (en) * 1971-03-29 1974-03-12 Ibm Bistable resistance device which does not require forming
US3705419A (en) * 1971-12-20 1972-12-05 Ibm Silicon gate fet-niobium oxide diode-memory cell
JPH07263647A (ja) * 1994-02-04 1995-10-13 Canon Inc 電子回路装置
AU2136197A (en) * 1996-03-01 1997-09-16 Micron Technology, Inc. Novel vertical diode structures with low series resistance
US5640343A (en) * 1996-03-18 1997-06-17 International Business Machines Corporation Magnetic memory array using magnetic tunnel junction devices in the memory cells
JP4022783B2 (ja) * 1996-04-19 2007-12-19 富士通株式会社 酸化物電子装置
US6368705B1 (en) * 1999-04-16 2002-04-09 The Gillette Company Metal-insulator-metal diodes and methods of manufacture
DE69926002T2 (de) * 1999-11-17 2006-05-11 Freescale Semiconductor, Inc., Austin Herstellungsverfahren für eine Diode zur Integration mit einem Halbleiterbauelement und Herstellungsverfahren für ein Transistor-Bauelement mit einer integrierten Diode
JP2001307909A (ja) * 2000-04-25 2001-11-02 Toshiba Corp 電流−電圧非直線抵抗体
US6316965B1 (en) * 2000-06-15 2001-11-13 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy Non-volatile reprogrammable logic circuits by combining negative differential resistance devices and magnetic devices
JP4540201B2 (ja) * 2000-09-13 2010-09-08 独立行政法人産業技術総合研究所 ＺｎＯ系酸化物半導体層を有する半導体装置の製法
US6534781B2 (en) * 2000-12-26 2003-03-18 Ovonyx, Inc. Phase-change memory bipolar array utilizing a single shallow trench isolation for creating an individual active area region for two memory array elements and one bipolar base contact
US6563185B2 (en) * 2001-05-21 2003-05-13 The Regents Of The University Of Colorado High speed electron tunneling device and applications
DE60130586T2 (de) * 2001-08-13 2008-06-19 Advanced Micro Devices, Inc., Sunnyvale Speicherzelle
US20030189851A1 (en) * 2002-04-09 2003-10-09 Brandenberger Sarah M. Non-volatile, multi-level memory device
US6850432B2 (en) * 2002-08-20 2005-02-01 Macronix International Co., Ltd. Laser programmable electrically readable phase-change memory method and device
WO2004068604A1 (ja) * 2003-01-30 2004-08-12 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. 熱スイッチ素子およびその製造方法
US6849564B2 (en) * 2003-02-27 2005-02-01 Sharp Laboratories Of America, Inc. 1R1D R-RAM array with floating p-well
JP2004319587A (ja) * 2003-04-11 2004-11-11 Sharp Corp メモリセル、メモリ装置及びメモリセル製造方法
KR100773537B1 (ko) * 2003-06-03 2007-11-07 삼성전자주식회사 한 개의 스위칭 소자와 한 개의 저항체를 포함하는비휘발성 메모리 장치 및 그 제조 방법
JP4386747B2 (ja) * 2004-01-28 2009-12-16 三洋電機株式会社 ｐ型ＺｎＯ半導体膜及びその製造方法
US7009694B2 (en) * 2004-05-28 2006-03-07 International Business Machines Corporation Indirect switching and sensing of phase change memory cells
US20060034116A1 (en) * 2004-08-13 2006-02-16 Lam Chung H Cross point array cell with series connected semiconductor diode and phase change storage media
KR100657911B1 (ko) * 2004-11-10 2006-12-14 삼성전자주식회사 한 개의 저항체와 한 개의 다이오드를 지닌 비휘발성메모리 소자
US7053406B1 (en) * 2005-04-01 2006-05-30 Macronix International Co., Ltd. One-time programmable read only memory and manufacturing method thereof

Cited By (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2008097742A1 (en) * 2007-02-05 2008-08-14 Interolecular, Inc. Methods for forming resistive switching memory elements
US7678607B2 (en) 2007-02-05 2010-03-16 Intermolecular, Inc. Methods for forming resistive switching memory elements
US7704789B2 (en) 2007-02-05 2010-04-27 Intermolecular, Inc. Methods for forming resistive switching memory elements
US7972897B2 (en) 2007-02-05 2011-07-05 Intermolecular, Inc. Methods for forming resistive switching memory elements
KR101460823B1 (ko) * 2007-02-05 2014-11-11 인터몰레큘러 인코퍼레이티드 저항 스위칭 메모리 소자를 형성하는 방법
US9159914B2 (en) 2007-02-16 2015-10-13 Samsung Electronics Co., Ltd. Nonvolatile memory devices and methods of forming the same
US8614125B2 (en) 2007-02-16 2013-12-24 Samsung Electronics Co., Ltd. Nonvolatile memory devices and methods of forming the same
US7629198B2 (en) 2007-03-05 2009-12-08 Intermolecular, Inc. Methods for forming nonvolatile memory elements with resistive-switching metal oxides
US8097878B2 (en) 2007-03-05 2012-01-17 Intermolecular, Inc. Nonvolatile memory elements with metal-deficient resistive-switching metal oxides
US8144498B2 (en) 2007-05-09 2012-03-27 Intermolecular, Inc. Resistive-switching nonvolatile memory elements
US7871866B2 (en) 2007-07-20 2011-01-18 Samsung Electronics Co., Ltd. Method of manufacturing semiconductor device having transition metal oxide layer and related device
US8101937B2 (en) 2007-07-25 2012-01-24 Intermolecular, Inc. Multistate nonvolatile memory elements
US8294219B2 (en) 2007-07-25 2012-10-23 Intermolecular, Inc. Nonvolatile memory element including resistive switching metal oxide layers
US8169053B2 (en) 2008-01-22 2012-05-01 Samsung Electronics Co., Ltd. Resistive random access memories and methods of manufacturing the same
US8034680B2 (en) 2008-06-25 2011-10-11 Samsung Electronics Co., Ltd. Method of manufacturing a memory device
KR101127720B1 (ko) * 2009-02-24 2012-03-22 가부시끼가이샤 도시바 불휘발성 반도체 기억 장치
US8084830B2 (en) 2009-02-24 2011-12-27 Kabushiki Kaisha Toshiba Nonvolatile semiconductor memory device
KR101120342B1 (ko) * 2009-09-18 2012-02-24 가부시끼가이샤 도시바 비휘발성 메모리 장치
KR20140013364A (ko) * 2012-07-23 2014-02-05 에스케이하이닉스 주식회사 가변 저항 메모리 장치 및 그 제조 방법

Also Published As

Publication number Publication date
EP1657753A2 (en) 2006-05-17
JP4981304B2 (ja) 2012-07-18
EP1657753A3 (en) 2008-12-10
US20060098472A1 (en) 2006-05-11
JP2006140489A (ja) 2006-06-01
KR100657911B1 (ko) 2006-12-14
CN1790726A (zh) 2006-06-21
US7935953B2 (en) 2011-05-03
US20080121865A1 (en) 2008-05-29
US7602042B2 (en) 2009-10-13
CN100593242C (zh) 2010-03-03
EP1657753B1 (en) 2011-06-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100657911B1 (ko) 한 개의 저항체와 한 개의 다이오드를 지닌 비휘발성메모리 소자
KR100682908B1 (ko) 두개의 저항체를 지닌 비휘발성 메모리 소자
US11672189B2 (en) Two-terminal reversibly switchable memory device
KR100738070B1 (ko) 한 개의 저항체와 한 개의 트랜지스터를 지닌 비휘발성메모리 소자
KR101176542B1 (ko) 비휘발성 메모리 소자 및 이를 포함하는 메모리 어레이
KR100682895B1 (ko) 다양한 저항 상태를 지닌 저항체를 이용한 비휘발성메모리 소자 및 그 작동 방법
US8164130B2 (en) Nonvolatile memory device comprising one switching device and one resistant material and method of manufacturing the same
JP5320601B2 (ja) 不揮発性可変抵抗素子、及び、不揮発性半導体記憶装置
KR100816759B1 (ko) 가변저항 스토리지를 갖는 비휘발성 기억 장치 및 동작방법
US9595668B2 (en) Self-rectifying RRAM element
US8586978B2 (en) Non-volatile memory device including diode-storage node and cross-point memory array including the non-volatile memory device
US20080211036A1 (en) Bipolar Resistive Memory Device Having Tunneling Layer
JPWO2006137111A1 (ja) 不揮発性半導体記憶装置及びその書き込み方法
JP2008187183A (ja) 磁気及び抵抗メモリ要素等を有するマルチビットのメモリセル等を備えるメモリ装置及びその製造方法
US20100008132A1 (en) Resistance memory element, phase change memory element, resistance random access memory device, information reading method thereof, phase change random access memory device, and information reading method thereof
CN103715197A (zh) 具有单位单元作为单一器件的存储器件及其制造方法
KR20070092503A (ko) 금속 도핑된 산화 아연 박막을 이용한 저항성 메모리 소자

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20121115

Year of fee payment: 7

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20131129

Year of fee payment: 8