KR20220015823A - 저항 변화 소자 및 이의 제조방법 - Google Patents

저항 변화 소자 및 이의 제조방법 Download PDF

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KR20220015823A
KR20220015823A KR1020200096356A KR20200096356A KR20220015823A KR 20220015823 A KR20220015823 A KR 20220015823A KR 1020200096356 A KR1020200096356 A KR 1020200096356A KR 20200096356 A KR20200096356 A KR 20200096356A KR 20220015823 A KR20220015823 A KR 20220015823A
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oxygen diffusion
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아지즈 자말
김홍균
레만 샤니아
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세종대학교산학협력단
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Abstract

본 발명은 신뢰성 및 수율을 향상시킬 수 있는 저항 변화 소자 및 이의 제조방법이 개시된다. 이는 문턱 스위칭 특성 및 저항 변화 특성을 갖는 활성층과 전극 사이에 산소 확산 차단층을 형성하여 활성층과 전극 간의 산소 이온의 이동을 차단할 수 있다. 따라서, 활성층에서 전극으로의 산소 이온 이동에 의해 활성층의 물질 특성이 변화되어 소자의 신뢰성이 낮아지고, 수율이 낮아지는 문제를 방지할 수 있다.

Description

저항 변화 소자 및 이의 제조방법{Resistance Change Device and Method of Fabricating the Same}
본 발명은 저항 변화 소자 및 이의 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 저항 변화 소자의 신뢰성 및 수율을 향상시킬 수 있는 저항 변화 소자 및 이의 제조방법에 관한 것이다.
현재 비휘발성 메모리로 상용화된 플래시 메모리의 경우, 전하저장층 내에 전하를 저장 또는 제거함에 따른 문턱 전압의 변화를 사용한다. 상기 전하저장층은 폴리 실리콘막인 부유 게이트 또는 실리콘 질화막인 전하 트랩층일 수 있다. 최근, 상기 플래시 메모리 소자에 비해 소비전력이 낮고 집적도가 높은 새로운 차세대 비휘발성 메모리 소자들이 연구되고 있다. 상기 차세대 비휘발성 메모리 소자들의 예로는 상변화형 메모리 소자(phase change RAM; PRAM), 자기 메모리 소자(magnetic RAM; MRAM) 및 저항 변화 메모리 소자(resistance change RAM; ReRAM)가 있다.
이러한 차세대 비휘발성 메모리 소자들 중 상기 저항 변화 메모리 소자는 플래시 메모리 대비 프로그램 동작이 빠르고 비교적 낮은 전압에서 동작이 가능하며, 3차원 크로스 바 에러이(3D cross-bar array)가 가능하여 매우 높은 집적도를 가질 수 있음이 장점으로 평가되고 있다.
또한, 저항 변화 메모리 소자는 기본적으로 금속/절연체(산화물 박막)/금속의 간단한 2단자 구조로 되며, 외부 전압에 의한 소자 내부의 산소 공공(Oxygen vacancy)의 이동에 의해 전도성 필라멘트(Filament)가 형성 또는 소멸 되는 것을 이용하여 낮은 저항 상태와 높은 저항 상태를 구현한다.
허나, 저항 변화 메모리 소자는 깁스자유에너지(gibb's free energy)가 높은 쪽에서 낮은 쪽으로 산소 이온이 이동하는 특성에 의해 절연체(활성층)에서 금속(전극)으로 산소 이온이 이동되는 현상이 발생된다. 이러한 산소 이온의 이동은 저항 변화 메모리 소자의 활성층 물질 특성을 변화시켜 소자의 신뢰성 및 수율 문제를 초래하게 된다.
한국특허공개 10-2019-0110504
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 산소 확산 장벽층을 이용하여 활성층에서 발생된 산소 이온이 전극으로 이동되는 것을 방지할 수 있는 저항 변화 소자 및 이의 제조방법을 제공함에 있다.
상술한 과제를 해결하기 위해 본 발명의 저항 변화 소자는 제1 전극, 상기 제1 전극 상에 배치된 활성층, 상기 활성층 상에 배치된 제2 전극 및 상기 활성층과 상기 제2 전극 사이에 배치되고, 상기 활성층과 상기 제2 전극 간의 산소 이동을 억제하는 산소 확산 차단층을 포함한다.
상기 활성층은 NbO2 또는 VO2 물질 중 어느 하나의 물질로 형성되되, 문턱 스위칭 특성을 갖을 수 있다.
상기 활성층은 Nb2O5 또는 V2O5 물질 중 어느 하나의 물질로 형성되되, 저항 변화 특성을 갖을 수 있다.
상기 산소 확산 차단층은 상기 활성층의 물질보다 깁스자유에너지(Gibb's free energy)가 낮은 물질로 형성될 수 있다.
상기 산소 확산 차단층은 Al2O3, ZrO2, CeO2 또는 TiO2 중 어느 하나의 물질로 형성될 수 있다.
상기 산소 확산 차단층의 두께는 1nm 내지 5nm 의 두께를 갖을 수 있다.
상기 활성층에 전도성 필라멘트가 형성되면, 상기 산소 확산 차단층에 터널링(tunneling)이 형성될 수 있다.
상기 제2 전극은 Pt, Au, Ti, TiN, W 또는 Al 중 어느 하나의 물질로 형성될 수 있다.
상기 제1 전극은 Pt 또는 Au 중 어느 하나의 물질로 형성될 수 있다.
상술한 과제를 해결하기 위해 본 발명의 저항 변화 소자의 제조방법은 기판 상에 제1 전극을 형성하는 단계. 제1 전극 상에 NbO2, VO2, Nb2O5 또는 V2O5 중 어느 하나의 물질로 활성층을 형성하는 단계, 상기 활성층 상에 산소 확산 차단층을 형성하는 단계 및 상기 산소 확산 차단층 상에 제2 전극을 형성하는 단계를 포함한다.
상기 산소 확산 차단층은 Al2O3, ZrO2, CeO2 및 TiO2 중 어느 하나의 물질로 형성될 수 있다.
상기 산소 확산 차단층의 두께는 1nm 내지 5nm 의 두께를 갖을 수 있다.
본 발명에 따르면, 문턱 스위칭 특성 및 저항 변화 특성을 갖는 활성층과 전극 사이에 산소 확산 차단층을 형성하여 활성층과 전극 간의 산소 이온의 이동을 차단할 수 있다. 따라서, 활성층에서 전극으로의 산소 이온 이동에 의해 활성층의 물질 특성이 변화되어 소자의 신뢰성이 낮아지고, 수율이 낮아지는 문제를 방지할 수 있다.
본 발명의 기술적 효과들은 이상에서 언급한 것들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 효과들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 저항 변화 소자를 도시한 도면이다.
도 2는 활성층의 NbO2 재질에 따른 문턱 스위칭 특성을 나타낸 도면이다.
도 3은 활성층의 Nb2O5 재질에 따른 저항 변화 특성을 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명의 산소 확산 차단층에 의한 문턱 스위칭 특성을 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명의 산소 확산 차단층에 의한 저항 변화 특성을 나타낸 도면이다.
이하, 첨부된 도면을 참고하여 본 발명에 의한 실시예를 상세히 설명하면 다음과 같다.
본 발명이 여러 가지 수정 및 변형을 허용하면서도, 그 특정 실시예들이 도면들로 예시되어 나타내어지며, 이하에서 상세히 설명될 것이다. 그러나 본 발명을 개시된 특별한 형태로 한정하려는 의도는 아니며, 오히려 본 발명은 청구항들에 의해 정의된 본 발명의 사상과 합치되는 모든 수정, 균등 및 대용을 포함한다.
층, 영역 또는 기판과 같은 요소가 다른 구성요소 "상(on)"에 존재하는 것으로 언급될 때, 이것은 직접적으로 다른 요소 상에 존재하거나 또는 그 사이에 중간 요소가 존재할 수도 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.
비록 제1, 제2 등의 용어가 여러 가지 요소들, 성분들, 영역들, 층들 및/또는 지역들을 설명하기 위해 사용될 수 있지만, 이러한 요소들, 성분들, 영역들, 층들 및/또는 지역들은 이러한 용어에 의해 한정되어서는 안 된다는 것을 이해할 것이다.
실시예
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 저항 변화 소자를 도시한 도면이다.
도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 저항 변화 소자는 제1 전극(110), 활성층(120), 산소 확산 차단층(130) 및 제2 전극(140)을 포함한다. 일예로, 제1 전극(110), 활성층(120), 산소 확산 차단층(130) 및 제2 전극(140) 순으로 순차적으로 형성될 수 있다.
제1 전극(110)은 기판(미도시) 상에 형성될 수 있다. 여기서, 기판은 통상의 반도체 소자에 적용되는 것이라면 어느 것이나 사용가능하며, 특별히 한정되지 않는다. 대표적으로 사용가능한 기판으로는 Si, SiO2, Si/SiO2 다층기판 또는 폴리실리콘 기판일 수 있다.
제1 전극(110)은 전기화학적으로 비활성인 전도성 막으로, Pt, Ru, Au, TiN, TaN, 또는 ITO (Indium Tin Oxide)일 수 있다. 이 때, 전기화학적으로 비활성이라는 것은 전극을 구성하는 금속이 이온화되어 후술하는 활성층(120) 내로 확산되거나 혹은 활성층(120) 내의 산소이온에 의해 산화되지 않음을 의미할 수 있다.
또한, 제1 전극(110)은 증발법(evaporation), 스퍼터링(sputtering), 전자빔 증착법(electron beam evaporation) 등의 물리기상 증착법(physical vapor deposition, PVD) 또는, 원자층 증착법(atomic layer deposition, ALD) 등의 화학기상 증착법(chemical vapor deposition, CVD) 등의 증착 공정을 이용하여 형성될 수 있으며, 바람직하게는 스퍼터링(sputtering)을 이용하여 형성될 수 있다.
제1 전극(110) 상에는 활성층(120)이 형성될 수 있다. 일예로, 활성층(120)은 제1 전극(110)과 동일하게 증발법(evaporation), 스퍼터링(sputtering), 전자빔 증착법(electron beam evaporation) 등의 물리기상 증착법(physical vapor deposition, PVD) 또는, 원자층 증착법(atomic layer deposition, ALD) 등의 화학기상 증착법(chemical vapor deposition, CVD) 등의 증착 공정을 이용하여 형성될 수 있다.
또한, 활성층(120)은 활성층(120)을 형성하는 물질에 따라 인가 전압에 따른 스위칭 동작을 수행하는 문턱 스위칭 특성을 갖거나, 또는 인가 전압에 따라 저항 변화 동작을 수행하는 저항 변화 특성을 갖을 수 있다.
도 2는 활성층의 NbO2 재질에 따른 문턱 스위칭 특성을 나타낸 도면이다.
도 2를 참조하면, 활성층(120)은 NbO2 또는 VO2 물질 중 어느 하나의 물질로 형성될 수 있다. 활성층(120)이 NbO2 또는 VO2 물질 중 어느 하나의 물질로 형성될 경우, 활성층(120)은 문턱 스위칭 특성을 가질 수 있다. 즉, 문턱 전압을 기준으로 도전체의 특성 또는 부도체의 특성을 가질 수 있다. 이때, 상기 문턱 전압이란 상기 활성층(120)에 소정의 전압이 인가될 경우, 급격한 전류의 증가와 저항의 감소가 발생하는데, 이때 인가되는 전압을 문턱 전압이라 지칭한다.
예컨대, 도 2에서와 같이, 활성층(120)이 NbO2 로 형성되고, 후술할 제2 전극(140)이 W로 형성될 경우, 제1 전극(110)과 제2 전극(140) 사이에 동작 전압을 인가하면, 상기 활성층(120)이 턴-온 상태가 되어 활성층(120) 내에 줄 발열에 의해 NbO2의 상(phase)이 변해 도전체(121)가 형성됨으로써, 저저항 상태가 구현될 수 있다. 즉, 활성층(120)의 일부분은 도전체의 특성을 가질 수 있다. 이때, 도전체 부분(121)은 활성층(120)의 산소 이온의 이동에 의해 형성된 텡스텐 산화물(141)과 접하게 된다.
또한, 제1 전극(110)과 제2 전극(140) 사이에 인가된 전압이 문턱 전압보다 낮아지면, 상기 활성층(120) 내에 형성된 도전체 부분은 다시 원래의 상(phase)으로 변해 부도체로 돌아온다. 이에 따라, 턴-오프 상태가 되어, 고저항 상태가 구현될 수 있다. 즉, 상기 활성층(120)은 높은 저항값을 가지는 부도체의 특성을 가질 수 있다. 따라서, 양 전극 사이에 인가되는 전압의 크기에 따라 턴-온되거나 턴-오프되는 문턱 스위칭 특성을 갖는다.
도 3은 활성층의 Nb2O5재질에 따른 저항 변화 특성을 나타낸 도면이다.
도 3을 참조하면, 활성층(120)은 Nb2O5 또는 V2O5 물질 중 어느 하나의 물질로 형성될 수 있다. 활성층(120)이 Nb2O5 또는 V2O5 물질 중 어느 하나의 물질로 형성될 경우, 활성층(120)은 저항 변화 특성을 갖을 수 있다. 즉, 활성층(120)은 산소 공공(Vacancy)이나 이온의 이동(Migration)을 통해 전도성 필라멘트(122)의 형성과 소멸에 의한 저저항 상태(Low Resistance State : LRS) 및 고저항 상태(High Resistance State : HRS)로 구현될 수 있다. 여기서, 활성층(120)의 저항 상태의 변화가 HRS에서 LRS로 변경되는 경우, 이를 셋(set)이라 지칭하고, LRS에서 HRS로 변경되는 경우, 이를 리셋(reset)이라 지칭한다.
예컨대, 도 3에서와 같이, 활성층(120)이 Nb2O5 물질로 형성되고, 후술할 제2 전극(140)이 Au로 형성될 경우, 제2 전극(140)에 셋 전압을 인가하면 활성층(120)의 산소 이온의 이동에 의해 전도성 필라멘트(122)가 형성되고, 활성층(120)은 고저항 상태(HRS)에서 저저항 상태(LRS)로 변경되는 셋 동작이 발생된다. 셋 동작 이후에 인가되는 전압의 극성이 바뀌면 활성층(120)은 전도성 필라멘트(122)가 감소되면서 저저항 상태(LRS)에서 고저항 상태(HRS)로 변경되는 리셋 동작이 발생된다. 따라서, 인가되는 전압에 따라 저항 변화 동작에 의한 셋 동작 또는 리셋 동작이 발생되는 저항 변화 특성을 갖는다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 활성층(120)은 활성층(120)의 NbO2, VO2 또는 Nb2O5, V2O5 물질의 상(phase) 변화에 의해 인가 전압 크기에 따른 스위칭 동작을 수행하는 문턱 스위칭 특성을 갖거나, 또는 인가 전압에 따라 저항 변화 동작을 수행하는 저항 변화 특성을 갖을 수 있다. 이러한 산소 이온의 이동은 엘링햄 다이아그램(ellingham diagram)에 따라 깁스자유에너지(Gibb's free energy)가 높은 쪽에서 낮은 쪽으로의 이동에 기인한다. 허나, 이러한 활성층(120)에서 제2 전극(140)으로의 산소 이온의 이동은 활성층(120)의 물질 특성 변화를 초래하고, 결과적으로 소자의 비정상적인 동작에 의해 소자의 신뢰성 및 수율 문제를 야기하게 된다.
따라서, 본 발명은 이러한 활성층(120)에서 제2 전극(140)으로의 산소 이동을 차단하여 활성층(120)의 산소 농도가 변화되는 것을 방지함으로써 소자가 안정적으로 동작될 수 있도록 활성층(120)과 제2 전극(140) 사이에 산소 확산 차단층(130)을 포함할 수 있다.
산소 확산 차단층(130)으로는 Al2O3, ZrO2, CeO2 또는 TiO2 중 어느 하나의 물질로 형성될 수 있다. 예컨대, 활성층(120)으로 문턱 스위칭 특성과 저항 변화 특성을 갖는 NbO2, VO2, Nb2O5 또는 V2O5 물질 중 어느 하나의 물질을 사용할 경우, 산소 확산 차단층(130)의 물질은 활성층(120)의 NbO2, VO2, Nb2O5 및 V2O5 물질보다 깁스자유에너지(Gibb's free energy)가 낮은 물질로 형성될 수 있다. 일예로, 산소 확산 차단층(130)은 Al2O3, ZrO2, CeO2 또는 TiO2 중 어느 하나의 물질로 형성됨이 바람직하다. 즉, 산소 확산 차단층(130)의 Al2O3, ZrO2, CeO2 및 TiO2 물질은 활성층(120)의 NbO2, VO2, Nb2O5 및 V2O5 물질보다 깁스자유에너지가 낮기 때문에 활성층(120)의 물질보다 안정적인 상태를 가지며, 외부적인 힘의 인가 없이는 깁스자유에너지가 높은 물질과 반응하지 않는 특성을 갖는다.
따라서, 산소 확산 차단층(130)을 통해 활성층(120)과 제2 전극(140) 간의 산소 이온의 이동을 차단함으로써 활성층(120)에서 제2 전극(140)으로의 산소 이온 이동에 의해 활성층(120)의 물질 특성이 변화되어 소자의 신뢰성이 낮아지고, 수율이 낮아지는 문제를 방지할 수 있다. 일예로, 활성층(120)으로 NbO2, VO2, Nb2O5 또는 V2O5 물질이 사용될 경우, 산소 확산 차단층(130)을 통해 활성층(120)과 제2 전극(140) 간의 산소 이온의 이동을 차단함으로써 활성층(120) 물질의 조성이 변화되는 것을 방지할 수 있다.
산소 확산 차단층(130)은 활성층(120) 상에 증발법(evaporation), 스퍼터링(sputtering), 전자빔 증착법(electron beam evaporation) 등의 물리기상 증착법(physical vapor deposition, PVD) 또는, 원자층 증착법(atomic layer deposition, ALD) 등의 화학기상 증착법(chemical vapor deposition, CVD) 등의 증착 공정을 이용하여 형성될 수 있다.
또한, 산소 확산 차단층(130)의 두께는 1nm 내지 5nm로 형성됨이 바람직하다. 이는, 산소 확산 차단층(130)이 1nm 미만으로 형성될 경우, 산소 확산 차단층(130)이 너무 얇아 활성층(120)으로부터 산소 이온의 확산이 발생되어 소자 특성이 변할 수 있으며, 5nm 초과하여 형성될 경우, 산소 확산 차단층(130)의 터널링 효과에 의한 내부의 전류 흐름이 방해되어, 가변 저항 특성을 얻을 수 없거나 부도체가 될 수 있기 때문이다. 따라서, 산소 확산 차단층(130)의 두께는 터널링 효과에 의한 전류의 흐름을 방해하지 않는 범위 내에서, 전술한 두께 범위로 적절히 선택될 수 있다.
계속해서, 도 1을 참조하면, 산소 확산 차단층(130) 상에 제2 전극(140)이 형성될 수 있다.
제2 전극(140)은 제1 전극(110)에 포함된 금속과 다른 금속을 포함할 수 있다. 일예로, 제2 전극(140)은 Pt, Au, Ti, TiN, W 또는 Al 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
제2 전극(140)은 산소 확산 차단층(130) 상에 형성되되, 제1 전극(110)과 동일하게 증발법(evaporation), 스퍼터링(sputtering), 전자빔 증착법(electron beam evaporation) 등의 물리기상 증착법(physical vapor deposition, PVD) 또는, 원자층 증착법(atomic layer deposition, ALD) 등의 화학기상 증착법(chemical vapor deposition, CVD) 등의 증착 공정을 이용하여 형성될 수 있다.
도 4는 본 발명의 산소 확산 차단층에 의한 문턱 스위칭 특성을 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명의 산소 확산 차단층에 의한 저항 변화 특성을 나타낸 도면이다.
우선, 도 4를 참조하면, 활성층(120)이 부도체 특성을 가지는 턴-오프 상태에서 제1 전극(110)과 제2 전극(140) 사이에 동작 전압이 인가되면, 활성층(120)이 턴-온 상태가 되어 활성층(120) 내에 도전체 부분(121)이 형성됨으로써 도전체의 특성을 갖는다. 이때, 산소 확산 차단층(130)에 의해 활성층(120)에서 제2 전극(140)으로의 산소 이온의 이동이 차단될 수 있다. 허나, 산소 확산 차단층(130) 내부는 터널링 효과에 의해 터널링(131)이 형성되어, 활성층(120)의 전도성 필라멘트(121)와 산소 확산 차단층(130) 내에 형성된 상기 터널링(131)에 의해 전류가 흐르게 됨으로써 문턱 스위칭 동작이 가능하게 된다.
또한, 도 5를 참조하면, 제2 전극(140)에 전압이 인가된 초기 상태에는 활성층(120)에 전도성 필라멘트(122)가 형성되지 않으므로 활성층(120)은 높은 저항인 고저항 상태(HRS)를 갖는다. 허나, 활성층(120)이 산소 공공이나 산소 이온의 이동을 통해 전도성 필라멘트(122)가 형성되면, 활성층(120)의 저항 상태는 고저항 상태(HRS)에서 저저항 상태(LRS)로 변경되어 셋 상태를 갖는다. 이때, 산소 확산 차단층(130)에 의해 활성층(120)에서 제2 전극(140)으로의 산소 이온의 이동이 차단될 수 있다. 허나, 산소 확산 차단층(130) 내부는 터널링 효과에 의해 터널링(131)이 형성되어, 활성층(120)의 전도성 필라멘트(122)와 산소 확산 차단층(130) 내에 형성된 상기 터널링(131)에 의해 전류가 흐르게 됨으로써 저항 변화 동작이 가능하게 된다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 저항 변화 소자는 문턱 스위칭 특성 및 저항 변화 특성을 갖는 활성층(120)과 제2 전극(140) 사이에 산소 확산 차단층(130)을 형성함으로써 활성층(120)과 제2 전극(140) 간의 산소 이온의 이동을 차단할 수 있다. 따라서, 활성층(120)에서 제2 전극(140)으로의 산소 이온 이동에 의해 활성층(120)의 물질 특성이 변화되어 소자의 신뢰성이 낮아지고, 수율이 낮아지는 문제를 방지할 수 있다.
한편, 본 명세서와 도면에 개시된 본 발명의 실시 예들은 이해를 돕기 위해 특정 예를 제시한 것에 지나지 않으며, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 여기에 개시된 실시 예들 이외에도 본 발명의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형 예들이 실시 가능하다는 것은, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것이다.
110 : 제1 전극 120 : 활성층
130 : 산소 확산 차단층 131 : 터널링
140 : 제2 전극

Claims (12)

  1. 제1 전극;
    상기 제1 전극 상에 배치된 활성층;
    상기 활성층 상에 배치된 제2 전극; 및
    상기 활성층과 상기 제2 전극 사이에 배치되고, 상기 활성층과 상기 제2 전극 간의 산소 이동을 억제하는 산소 확산 차단층을 포함하는 저항 변화 소자.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 활성층은 NbO2 또는 VO2 물질 중 어느 하나의 물질로 형성되되, 문턱 스위칭 특성을 갖는 것인 저항 변화 소자.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 활성층은 Nb2O5 또는 V2O5 물질 중 어느 하나의 물질로 형성되되, 저항 변화 특성을 갖는 것인 저항 변화 소자.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 산소 확산 차단층은 상기 활성층의 물질보다 깁스자유에너지(Gibb's free energy)가 낮은 물질로 형성되는 것인 저항 변화 소자.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 산소 확산 차단층은 Al2O3, ZrO2, CeO2 또는 TiO2 중 어느 하나의 물질로 형성되는 것인 저항 변화 소자.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 산소 확산 차단층의 두께는 1nm 내지 5nm 의 두께를 갖는 것인 저항 변화 소자.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 활성층에 전도성 필라멘트가 형성되면, 상기 산소 확산 차단층에 터널링(tunneling)이 형성되는 것인 저항 변화 소자.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 제2 전극은 Pt, Au, Ti, TiN, W 또는 Al 중 어느 하나의 물질로 형성되는 것인 저항 변화 소자.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 제1 전극은 Pt 또는 Au 중 어느 하나의 물질로 형성되는 것인 저항 변화 소자.
  10. 기판 상에 제1 전극을 형성하는 단계;
    제1 전극 상에 NbO2, VO2, Nb2O5 또는 V2O5 중 어느 하나의 물질로 활성층을 형성하는 단계;
    상기 활성층 상에 산소 확산 차단층을 형성하는 단계; 및
    상기 산소 확산 차단층 상에 제2 전극을 형성하는 단계를 포함하는 저항 변화 소자의 제조방법.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 산소 확산 차단층은 Al2O3, ZrO2, CeO2 및 TiO2 중 어느 하나의 물질로 형성되는 것인 저항 변화 소자의 제조방법.
  12. 제10항에 있어서,
    상기 산소 확산 차단층의 두께는 1nm 내지 5nm 의 두께를 갖는 것인 저항 변화 소자의 제조방법.
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