TWI712043B - 記憶裝置 - Google Patents
記憶裝置 Download PDFInfo
- Publication number
- TWI712043B TWI712043B TW108121269A TW108121269A TWI712043B TW I712043 B TWI712043 B TW I712043B TW 108121269 A TW108121269 A TW 108121269A TW 108121269 A TW108121269 A TW 108121269A TW I712043 B TWI712043 B TW I712043B
- Authority
- TW
- Taiwan
- Prior art keywords
- voltage value
- value
- threshold voltage
- current
- conductor
- Prior art date
Links
- 239000004020 conductor Substances 0.000 claims abstract description 55
- 230000008859 change Effects 0.000 claims description 35
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 25
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 claims description 25
- 239000010703 silicon Substances 0.000 claims description 25
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 claims description 17
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 16
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims description 16
- ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N Boron Chemical compound [B] ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 15
- FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N Magnesium Chemical compound [Mg] FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 15
- 229910052796 boron Inorganic materials 0.000 claims description 15
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 claims description 15
- 229910052732 germanium Inorganic materials 0.000 claims description 14
- GNPVGFCGXDBREM-UHFFFAOYSA-N germanium atom Chemical compound [Ge] GNPVGFCGXDBREM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 14
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 13
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims description 13
- 229910052798 chalcogen Inorganic materials 0.000 claims description 13
- 150000001787 chalcogens Chemical class 0.000 claims description 13
- 239000011669 selenium Substances 0.000 claims description 10
- BUGBHKTXTAQXES-UHFFFAOYSA-N Selenium Chemical compound [Se] BUGBHKTXTAQXES-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- 229910052711 selenium Inorganic materials 0.000 claims description 9
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 claims description 9
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 claims description 9
- 229910052714 tellurium Inorganic materials 0.000 claims description 9
- PORWMNRCUJJQNO-UHFFFAOYSA-N tellurium atom Chemical compound [Te] PORWMNRCUJJQNO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- 230000007423 decrease Effects 0.000 claims description 4
- 150000004767 nitrides Chemical class 0.000 claims 2
- BIXHRBFZLLFBFL-UHFFFAOYSA-N germanium nitride Chemical compound N#[Ge]N([Ge]#N)[Ge]#N BIXHRBFZLLFBFL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 133
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 description 68
- 239000002346 layers by function Substances 0.000 description 68
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 21
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 12
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 12
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 11
- 230000006870 function Effects 0.000 description 7
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 7
- 239000011229 interlayer Substances 0.000 description 6
- 239000000463 material Substances 0.000 description 6
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 5
- 239000013256 coordination polymer Substances 0.000 description 5
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- JMANVNJQNLATNU-UHFFFAOYSA-N oxalonitrile Chemical compound N#CC#N JMANVNJQNLATNU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- PIGFYZPCRLYGLF-UHFFFAOYSA-N Aluminum nitride Chemical compound [Al]#N PIGFYZPCRLYGLF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- NRTOMJZYCJJWKI-UHFFFAOYSA-N Titanium nitride Chemical compound [Ti]#N NRTOMJZYCJJWKI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 1
- 150000004770 chalcogenides Chemical class 0.000 description 1
- 238000002425 crystallisation Methods 0.000 description 1
- 230000008025 crystallization Effects 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 238000005530 etching Methods 0.000 description 1
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 1
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 1
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 1
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- QJGQUHMNIGDVPM-UHFFFAOYSA-N nitrogen group Chemical group [N] QJGQUHMNIGDVPM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005192 partition Methods 0.000 description 1
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 description 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
- 230000003252 repetitive effect Effects 0.000 description 1
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 1
- LIVNPJMFVYWSIS-UHFFFAOYSA-N silicon monoxide Chemical compound [Si-]#[O+] LIVNPJMFVYWSIS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000004544 sputter deposition Methods 0.000 description 1
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 1
- WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N tungsten Chemical compound [W] WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000010937 tungsten Substances 0.000 description 1
- 229910052721 tungsten Inorganic materials 0.000 description 1
Images
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
- H10B63/20—Resistance change memory devices, e.g. resistive RAM [ReRAM] devices comprising selection components having two electrodes, e.g. diodes
- H10B63/24—Resistance change memory devices, e.g. resistive RAM [ReRAM] devices comprising selection components having two electrodes, e.g. diodes of the Ovonic threshold switching type
-
- 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
- H10B63/84—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 arranged in a direction perpendicular to the substrate, e.g. 3D cell arrays
-
- 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
- G11C13/0004—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 amorphous/crystalline phase transition cells
-
- 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
- H10N—ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10N70/00—Solid-state devices having no potential barriers, 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 having no potential barriers, 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 having no potential barriers, and specially adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching
- H10N70/801—Constructional details of multistable switching devices
- H10N70/881—Switching materials
-
- 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 having no potential barriers, 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 having no potential barriers, 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
-
- 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 having no potential barriers, and specially adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching
- H10N70/801—Constructional details of multistable switching devices
- H10N70/881—Switching materials
- H10N70/884—Switching materials based on at least one element of group IIIA, IVA or VA, e.g. elemental or compound semiconductors
- H10N70/8845—Carbon or carbides
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Semiconductor Memories (AREA)
- Mram Or Spin Memory Techniques (AREA)
Abstract
實施形態,提供一種能夠減輕開關元件承受的負荷之記憶裝置。
實施形態之記憶裝置,具有第1導體、第2導體、電阻變化層、第1部分、第2部分。電阻變化層,與第1導體或第2導體連接。第1部分,設於第1導體與第2導體之間,帶有電阻值會變化之第1閾值電壓值。第2部分,設於第1導體與第1部分之間、及第2導體與第1部分之間的至少一方,其電阻值會變化之第2閾值電壓值比第1閾值電壓值還高。
Description
本發明之實施形態,係有關記憶裝置。
[關連申請案]
本申請案以日本發明專利申請案2019-045010號(申請日:2019年3月12日)為基礎申請案,並享受優先權。本申請案藉由參照此基礎申請案而包含基礎申請案的全部內容。
有人提出一種在朝相互正交的方向延伸之2種類的配線的交叉部分設有記憶元件之所謂交叉點(cross-point)型的記憶裝置。交叉點型的記憶裝置,和各記憶元件相對應而具備單元(cell)選擇用的開關元件。
本發明所欲解決之問題,在於提供一種能夠減輕開關元件承受的負荷之記憶裝置。
實施形態之記憶裝置,具有第1導體、第2導體、電阻變化層、第1部分、第2部分。電阻變化層,與第1導體或第2導體連接。第1部分,設於第1導體與第2導體之間,帶有電阻值會變化之第1閾值電壓值。第2部分,設於第1導體與第1部分之間、及第2導體與第1部分之間的至少一方,其電阻值會變化之第2閾值電壓值比第1閾值電壓值還高。
以下,參照圖面說明實施形態之記憶裝置。以下說明中,對具有同一或類似的機能之構成標注同一符號。又,有時省略該些構成的重複說明。圖面為模型或概念性質之物,各部分的厚度與寬度之關係、部分間的大小比率等,未必限於和現實之物相同。
本說明書中所謂「連接」,不限定於物理性連接之情形,亦包含電性連接之情形。亦即所謂「連接」,不限定於2個構件直接接觸之情形,亦包含在2個構件之間介著其他構件之情形。另一方面,所謂「相接」,意指直接接觸。本說明書中所謂「重疊」及「面向」,不限定於2個構件直接面對面之情形,亦包含在2個構件之間介著其他構件之情形。此外,所謂「重疊」及「面向」,亦包含2個構件的各自一部分彼此重疊或面向之情形等。此外所謂「厚度」,為方便稱呼之物,亦可說成為「尺寸」。
此外,先行定義X方向、Y方向、Z方向。X方向,為和後述的矽基板11的表面大略平行之方向,為後述的字元線21延伸之方向(參照圖1)。Y方向,為和矽基板11的表面大略平行之方向,為和X方向交叉(例如大略正交)之方向,為後述的位元線22延伸之方向。Z方向,為和矽基板11的表面大略正交之方向,為和X方向及Y方向交叉(例如大略正交)之方向。+Z方向,為從矽基板11朝向後述的記憶部13之方向(參照圖1)。-Z方向,和+Z方向為相反方向。當不區別+Z方向與-Z方向之情形下,僅稱為「Z方向」。本說明書中,有時將「+Z方向」稱為「上」,「-Z方向」稱為「下」。但,該些表現為方便稱呼之物,並非規範重力方向。
圖1為實施形態之記憶裝置1示意概略立體圖。
記憶裝置1,為所謂交叉點型的半導體記憶裝置的一例。記憶裝置1,具備矽基板11、層間絕緣膜12、記憶部13。
在矽基板11上,形成有記憶裝置1的驅動電路(未圖示)。
層間絕緣膜12,於矽基板11上,覆蓋驅動電路。層間絕緣膜12,例如由氧化矽物(SiO)等所形成。
記憶部13,設於層間絕緣膜12的上方。記憶部13,具備字元線(第1導體、第1導電層)21、位元線(第2導體、第2導電層)22、記憶體單元MC。
字元線21,朝X方向帶狀地延伸。字元線21,於Y方向及Z方向相距間隔排列有複數個。於Z方向的同一高度,朝Y方向並排之字元線21彼此,構成字元線層25。也就是說,本實施形態中,複數個字元線層25於Z方向相距間隔而排列。各字元線21,例如由矽(Si)等所形成。
位元線22,朝Y方向帶狀地延伸。位元線22,於Y方向及Z方向相距間隔排列有複數個。於Z方向的同一高度,朝X方向並排之位元線22彼此,構成位元線層27。本實施形態中,各位元線層27,於在Z方向相鄰的字元線層25之間,相對於字元線層25而言於Z方向相距間隔而分別設置。各位元線22,例如由矽(Si)等所形成。
在字元線層25中的相鄰的字元線21彼此之間、位元線層27中的相鄰的位元線22彼此之間,分別設有層間絕緣膜(未圖示)。
字元線21及位元線22,當從Z方向觀看的情形下,互相交叉(例如正交)配置。當從Z方向觀看的情形下,於字元線21及位元線22的交叉部分CP,在字元線21與位元線22之間設有記憶體單元MC。也就是說,記憶體單元MC,設於各交叉部分CP,藉此在X方向、Y方向及Z方向互相相距間隔而以三維矩陣狀排列。
圖2為記憶體單元MC的截面圖。
如圖2所示,記憶體單元MC,形成為以Z方向為長邊方向之大略方柱狀。記憶體單元MC的下端,於交叉部分CP和字元線21相接。記憶體單元MC的上端,於交叉部分CP和位元線22相接。另,在X方向及Y方向相鄰的各記憶體單元MC彼此之間,設有層間絕緣膜38。
記憶體單元MC,具備第1電極40、記憶層(電阻變化層)41、第2電極42、開關層43、第3電極44。第1電極40、記憶層41、第2電極42、開關層43及第3電極44,依此記載順序從-Z方向朝+Z方向層積。
第1電極40、記憶層41及第2電極42,構成記憶元件50。記憶元件50,進行資訊的寫入或消去、讀出。
第2電極42、開關層43及第3電極44,構成開關元件51。開關元件51,使複數個記憶體單元MC(記憶元件50)選擇性地動作。各記憶體單元MC中,記憶元件50及開關元件51串聯地連接。
第1電極40,作用成為記憶元件50的下部電極。第1電極40,於上述的交叉部分CP,設於字元線21上。第1電極40,由碳(C)或氮化碳(CN)、鎢(W)、鈦氮化物(TiN)等所形成。在第1電極40與字元線21之間,亦可設有屏障層(未圖示)。
記憶層41,為ReRAM(電阻變化記憶體)或PCM(相變化型記憶體)、MRAM(磁阻變化型記憶體)等,因應記憶元件50的記憶方式而適當受到選擇。
第2電極42,作用成為記憶元件50的上部電極、及開關元件51的下部電極。第2電極42,設於記憶層41上。第2電極42,由和第1電極40同樣的材料所形成。
圖3為開關元件51的截面圖。
如圖3所示,開關層43,為於電壓施加時維持非晶質層(amorphous layer)而不伴隨相變化,而電阻狀態變化之層。具體而言,開關層43,具備第1開關部61、中間屏障層62、第2開關部63。第1開關部61、中間屏障層62及第2開關部63,依此記載順序從+Z方向朝-Z方向層積。也就是說,相對於中間屏障層62而言在+Z方向側設有第1開關部61,相對於中間屏障層62而言在-Z方向側設有第2開關部63。但,亦可相對於中間屏障層62而言在-Z方向側設有第1開關部61,相對於中間屏障層62而言在+Z方向側設有第2開關部63。此外,第1開關部61及第2開關部63,亦可交互設置。
第1開關部61,為第1機能層71與第1屏障層72交互層積而成之層積膜。
第2開關部63,串聯地連接至第1開關部61。第2開關部63,為第2機能層75與第2屏障層76交互層積而成之層積膜。第1開關部61為「第1部分」的一例,第2開關部63為「第2部分」的一例。
第2開關部63,設於第2電極42上。具體而言,第2開關部63,在將第2屏障層76訂為最下層,將第2機能層75訂為最上層的狀態下,將第2機能層75與第2屏障層76交互層積而構成。也就是說,最下層的第2屏障層76,和第2電極42相接。但,亦可為第2機能層75和第2電極42相接之構成。第2機能層75為「第3層」的一例,第2屏障層76為「第4層」的一例。
第2屏障層76,較佳為比第1機能層71或第2機能層75的熔點還高的材料。具體而言,第2屏障層76,由從硼(B)或碳(C)、鎂(Mg)、鋁(Al)、矽(Si)、鍺(Ge)等的第1屏障元素選擇之至少1種元素、與從氮(N)及氧(O)的第2屏障元素選擇之至少1種元素的組合而構成。本實施形態之第2屏障層76,由氮化鋁(AlN)等而形成。另,第2屏障層76中受選擇的屏障元素當中,第1屏障元素為「第9元素」的一例,第2屏障元素為「第10元素」的一例。
各第2屏障層76的厚度Ta,較佳是於各層為均等。本實施形態中,各第2屏障層76的厚度Ta,被設定在1nm程度。
第2機能層75,設於各第2屏障層76上。第2機能層75,包含從硫族(chalcogen)元素選擇之第1開關元素、與從導電性元素選擇之第2開關元素、與從氮(N)及氧(O)選擇之第3開關元素。也就是說,第2機能層75,為在第1開關元素亦即硫族元素中,至少鍵結有第2開關元素亦即導電性元素、及第3開關元素亦即氮(N)或氧(O)而成之化合物(即所謂硫族化物(chalcogenide))。另,第2機能層75中受選擇的開關元素當中,第1開關元素為「第3元素」的一例,第2開關元素為「第4元素」的一例,第3開關元素為「第6元素」的一例。
所謂第1開關元素亦即硫族元素,係隸屬周期表的第16族之元素當中剔除氧(O)者,例如為硫(S)或硒(Se)、碲(Te)等。本實施形態之第2機能層75,包含上述的硫族元素當中至少1種。
第2開關元素亦即導電性元素,例如為硼(B)或碳(C)、鎂(Mg)、鋁(Al)、矽(Si)、鍺(Ge)等。本實施形態之第2機能層75,包含上述的導電性元素當中至少1種。
第3開關元素亦即氮(N)或氧(O),使第2機能層75高電阻化。本實施形態之第2機能層75,作為包含上述的第1開關元件、第2開關元件及第3開關元件之化合物,例如由AlSiTeN所形成。
上述的第2機能層75的厚度Tb,較佳是被設定成0.5nm以上2.0nm以下。藉由將第2機能層75的厚度Tb設為0.5nm以上,能夠抑制成膜不良等。另一方面,藉由將第2機能層75的厚度Tb設為20nm以下,能夠提高結晶化溫度,容易抑制電壓施加時之相變化。
中間屏障層62,將第1開關部61與第2開關部63之間予以分隔。中間屏障層62,設於第2開關部63當中位於最上層之第2機能層75上。中間屏障層62,由和上述的第2屏障層76同樣的材料所形成。中間屏障層62的厚度Tc,較佳是以和第2屏障層76的厚度Ta同等的厚度來形成。中間屏障層62為「中間層」或「第3部分」的一例。
第1開關部61,設於中間屏障層62上。具體而言,第1開關部61,在將第1機能層71訂為最下層,將第1屏障層72訂為最上層的狀態下,將第1機能層71與第1屏障層72交互層積而構成。也就是說,最下層的第1機能層71,和中間屏障層62相接。本實施形態中,第1開關部61的厚度,和第2開關部63的厚度為同等。但,亦可在各機能層71,75間使厚度或層積數相異,藉此使第1開關部61及第2開關部63的厚度分別相異。第1機能層71為「第1層」的一例,第1屏障層72為「第2層」的一例。
本實施形態中,第1機能層71,例如由AlTeN所形成。也就是說,第1機能層71,如同上述的第2機能層75般,包含從硫族元素選擇之第1開關元素、與從導電性元素選擇之第2開關元素、與從氮(N)及氧(O)選擇之第3開關元素。另,第1機能層71中受選擇的各開關元素當中,第1開關元素為「第1元素」的一例,第2開關元素為「第2元素」的一例,第3開關元素為「第5元素」的一例。另,第1機能層71的厚度Td,如同上述的第2機能層75般,較佳是被設定成0.5nm以上2.0nm以下。
第1屏障層72,設於各第1機能層71上。第1屏障層72,由和上述的中間屏障層62及第2屏障層76同樣的材料所形成。第1屏障層72的厚度Te,較佳是以和中間屏障層62及第2屏障層76同等的厚度來形成。另,第1屏障層72中受選擇的屏障元素當中,第1屏障元素為「第7元素」的一例,第2屏障元素為「第8元素」的一例。
第3電極44,作用成為開關元件51的上部電極。第3電極44,設於最上層的第1屏障層72上。第3電極44,由和第1電極40及第2電極42同樣的材料所形成。
上述的第1開關部61,藉由施加規定的電壓值(第1閾值電壓值(第1電壓值)Vth1)以上的電壓,電阻值會從高電阻狀態變化成低電阻狀態,而使流過第1開關部61的電流增加。第2開關部63,藉由施加規定的電壓值(第2閾值電壓值(第2電壓值)Vth2)以上的電壓,電阻值會從高電阻狀態變化成低電阻狀態,而使流過第2開關部63的電流增加。
圖4為本實施形態之記憶體單元MC的電流電壓特性示意圖表。另,圖4的縱軸,是將電流值以常用對數表示。如圖4所示,本實施形態之開關元件51,於第2開關部63從高電阻狀態(OFF狀態)切換到低電阻狀態(ON狀態)時的第2閾值電壓值Vth2,比於第1開關部61從OFF狀態切換到ON狀態時的第1閾值電壓值Vth1還大。也就是說,開關元件51,當施加電壓為未滿第1閾值電壓值Vth1時,第1開關部61及第2開關部63雙方成為OFF狀態。開關元件51,當施加電壓為第1閾值電壓值Vth1以上未滿第2閾值電壓值Vth2時,第1開關部61成為ON狀態,第2開關部63成為OFF狀態。開關元件51,當施加電壓為第2閾值電壓值Vth2以上時,第1開關部61及第2開關部63雙方成為ON狀態。因此,開關元件51的電阻值(第1開關部61及第2開關部63的合成電阻),當施加電壓為未滿第1閾值電壓值Vth1時成為最高,當施加電壓為第2閾值電壓值Vth2以上時成為最低。本實施形態中,第1閾值電壓值Vth1,和零值與第2閾值電壓值Vth2之中間值(Vth2/2)相比,為趨近第2閾值電壓值Vth2之值(Vth1>Vth2/2)。
若將上述的構成換句話說,當施加於記憶體單元MC的電壓為未滿第1閾值電壓值Vth1的情形下(各開關部61、63皆為OFF狀態),開關元件51帶有第1電阻變化傾向(每單位電壓的電阻值(第1斜率))。當施加於記憶體單元MC的電壓為第1閾值電壓值Vth1以上未滿第2閾值電壓值Vth2的情形下,開關元件51帶有每單位電壓的電阻值的變化比第1電阻變化傾向還大之第2電阻變化傾向(第2斜率)。當施加於記憶體單元MC的電壓為第2閾值電壓值Vth2以上的情形下,開關元件51帶有包含電阻值變得比第2閾值電壓值Vth2的情形還低的區域之第3電阻變化傾向(第3斜率)。
第1閾值電壓值Vth1及第2閾值電壓值Vth2,可藉由各開關部61、63的厚度等而適當調整。也就是說,藉由使開關部61、63的厚度增加,能夠提高閾值電壓值Vth1、Vth2。
簡單說明上述的記憶體單元MC的製造方法。首先,在字元線21上將記憶元件50的層積體及開關元件51的層積體依序層積。其後,透過在開關元件51的層積體(第3電極44)上形成的遮罩(未圖示)而施以蝕刻,藉此將記憶元件50及開關元件51的層積體當中未被遮罩覆蓋之部分(記憶體單元MC的形成區域以外的部分)除去。藉此,便於X方向及Y方向相距間隔而一齊形成複數個記憶體單元MC。另,各層的成膜,能夠藉由濺鍍法等來進行。
接下來,說明上述的記憶裝置1的記憶動作。本實施形態之記憶裝置1,藉由對令其動作之記憶體單元MC施加電壓,而於記憶元件50進行資訊的寫入或消去、讀出。本實施形態之記憶裝置1中,是訂為對令其動作之記憶體單元MC(以下稱動作單元)施加動作電壓值V,對其他的記憶體單元MC(以下稱非動作單元)施加0V或V/2。另,動作電壓值V,為閾值電壓值Vth2以上。
本實施形態之記憶體單元MC中,記憶元件50與開關元件51串聯地連接。因此,當開關元件51的電阻值比記憶元件50的電阻值還高的情形下(上述的第1電阻變化傾向或第2電阻變化傾向的情形下),動作單元的合成電阻高,在動作單元流通的電流值小。藉此,在動作單元流通的電流會被減低。
如圖4所示,當施加於動作單元的電壓為未滿第1閾值電壓值Vth1的情形下,各開關部61、63雙方為OFF狀態。在此情形下,在開關元件51流通的電流,是由施加電壓與第1電阻變化傾向來決定。具體而言,若將電壓從0V逐漸施加,則電流會增大。也就是說,在記憶體單元MC流通的電流為比第1閾值電流值Ith1還小的範圍內,隨著電流的增大,電壓會基於第1電阻變化傾向而增加。然後,當達到第1閾值電壓值Vth1時,在記憶體單元MC流通的電流會增加至第1閾值電流值Ith1為止。
其後,若施加於動作單元的電壓達到第1閾值電壓值Vth1,則僅有第1開關部61成為ON狀態。在此情形下,在開關元件51流通的電流,是由施加電壓與第2電阻變化傾向來決定。具體而言,若逐漸施加比第1閾值電壓值Vth1還大的電壓,則電流會增大。也就是說,在記憶體單元MC流通的電流比第1閾值電流值Ith1還大而比第2閾值電流值Ith2還小的範圍內,隨著電流的增大,電壓會基於第2電阻變化傾向而增加。然後,當達到比第1閾值電壓值Vth1還大的第2閾值電壓值Vth2時,在記憶體單元MC流通的電流會增加至第2閾值電流值Ith2為止。
接著,若施加於動作單元的電壓達到第2閾值電壓值Vth2,則第1開關部61及第2開關部63成為ON狀態。若第1開關部61及第2開關部63成為ON狀態,則開關元件51的電阻值會變得比記憶元件50的電阻值還低(第3電阻變化傾向)。這樣一來,動作單元的合成電阻變低,在動作單元流通的電流會增加。
本實施形態之開關元件51中,若施加於開關元件51的電壓成為第2閾值電壓值Vth2以上,則電壓變小(第3電阻變化傾向:負電阻)。又,隨著施加於開關元件51的電壓變小,在開關元件51流通的電流會逐漸增加。也就是說,第3電阻變化傾向被設定成,於第2閾值電壓值Vth2施加後電壓會減少,當施加於開關元件51的電壓成為比第1閾值電壓值Vth1還小的最小電壓值Vmin時,在開關元件51流通的電流會穩定在比第2閾值電流值Ith2還大的保持電流值(第3電流值)Ihold。另,所謂保持電流值Ihold,為電壓藉由負電阻而降低後電壓再次開始上昇之反曲點中的電流。本實施形態中,最小電壓值Vmin,為第1閾值電壓值Vth1以下。此外,本實施形態中,第1閾值電壓值Vth1與第2閾值電壓值Vth2之差,比第1閾值電壓值Vth1與最小電壓值Vmin之差還大。
另一方面,如本實施形態般,具有開關元件51的記憶裝置1中,能夠將施加於記憶元件50的電壓為動作電壓值V以上(開關元件51為ON狀態)下流通的電流值,與施加於記憶元件50的電壓為未滿動作電壓值V(開關元件51為OFF狀態)下流通的電流值之比(ON/OFF比)增大。
但,若將ON/OFF比增大,則開關元件成為ON狀態的時間點下之電流值(閾值電流值),與保持電流值Ihold之差(電流增加量△I)會變大。因此,開關元件成為了ON狀態後,可能由於開關元件的負電阻而瞬間流通過大的電流。
鑑此,本實施形態中,是做成下述構成,即,具備從高電阻狀態切換到低電阻狀態時的電壓為第1閾值電壓值Vth1之第1開關部61、及從高電阻狀態切換到低電阻狀態時的電壓為比第1閾值電壓值Vth1還高的第2閾值電壓值Vth2之第2開關部63。
按照此構成,開關元件51成為了ON狀態後,能夠將增加至保持電流值Ihold為止時的電流增加量△I減小。也就是說,使開關元件51成為ON狀態的過程中,在施加於開關元件51的電壓達到第1閾值電壓值Vth1之時間點,僅第1開關部61會先行成為ON狀態。藉此,比起各開關部61、63處於OFF狀態之情形,開關元件51的電阻會降低,故在記憶體單元MC流通的電流會增加至第1閾值電流值Ith1為止。然後,在施加於開關元件51的電壓達到第2閾值電壓值Vth2之時間點,第2開關部63亦成為ON狀態。藉此,比起僅第1開關部61處於ON狀態之情形,開關元件51的電阻會降低,故在記憶體單元MC流通的電流會增加至第2閾值電流值Ith2為止。
另,本實施形態中,所謂閾值電流值,係將規定的電壓時的電流大小以常用對數表示之值。也就是說,第1閾值電流值Ith1,為將第1閾值電壓值Vth1的電流大小以常用對數表現之值(第1值)。第2閾值電流值Ith2,為將第2閾值電壓值Vth2的電流大小以常用對數表現之值(第2值)。保持電流值Ihold,為將第3電阻變化傾向中的最小電壓值Vmin時的電流大小以常用對數表現之值(第3值)。本實施形態中,第1閾值電流值Ith1與第2閾值電流值Ith2之差,比第2閾值電流值Ith2與保持電流值Ihold之差還大。
本實施形態中,上述的第2電阻變化傾向,較佳為滿足以下的2式。
Vth2-Vth1≧1(V)…(1)
Ith2/Ith1≧10…(2)
像這樣,藉由具有閾值電壓值相異的複數個開關部61、63,便可將至保持電流值Ihold為止的電流增加予以階段性地進行。因此,在確保ON/OFF比的前提下,能夠抑制在記憶體單元MC流通的電流急遽變大,而能夠減輕對記憶體單元MC的負荷。
本實施形態中,第1機能層71及第2機能層75,構成為包含含硫族元素之第1開關元素、及含導電性元素之第2開關元素。
按照此構成,在包含原子半徑相對較大的硫族元素之層內,添加原子半徑相對較小的第2開關元素,藉此在機能層71、75內會存在原子半徑相異的複數個元素。藉此,機能層71、75的非晶質構造會穩定化。
本實施形態中,構成為在第1機能層71與第2機能層75之間設有中間屏障層62。
按照此構成,會抑制在第1機能層71與第2機能層75之間的擴散,而能夠抑制在第1機能層71及第2機能層75之間形成洩漏路徑(leak path)。其結果,能夠使OFF狀態下的漏電流減低,並且使第1機能層71與第2機能層75的開關機能長期發揮。
本實施形態中,第1機能層71及第1屏障層72被交互層積來構成第1開關部61,並且第2機能層75及第2屏障層76被交互層積來構成第2開關部63。按照此構成,會抑制在相鄰的第1機能層71間、及相鄰的第2機能層75間的擴散,而能夠抑制在相鄰的第1機能層71間、及相鄰的第2機能層75間形成洩漏路徑。其結果,能夠使OFF狀態下的漏電流減低,並且使第1機能層71與第2機能層75的開關機能長期發揮。
而且,藉由層積複數個屏障層72、76,會抑制施加於各屏障層72、76每一者的電壓,能夠抑制各屏障層72、76達到崩潰電壓。
本實施形態中構成為,構成機能層71、75的一部分之第2開關元素,與構成屏障層65、72、76的一部分之第1屏障元素是由同種的材料來形成。
按照此構成,即使第1屏障元素混入機能層71、75內,仍能抑制在機能層71、75內成為雜質。其結果,能夠使第1機能層71與第2機能層75的開關機能長期發揮。
另,上述的實施形態中,雖說明在第1開關部61與第2開關部63之間設有中間屏障層62之構成,但不僅限於此構成。例如如圖5所示開關元件51般,第1開關部61(第1機能層71)與第2開關部63(第2機能層75)亦可相接。此外,上述的實施形態中,雖說明第1開關部61被做成為第1機能層71與第1屏障層72之層積膜,第2開關部63被做成為第2機能層75與第2屏障層76之層積膜之構成,但不僅限於此構成。例如,亦可將第1機能層71與第2機能層75各層積一層。
按照以上說明的至少一種實施形態,係具有第1導體、第2導體、第1部分、第2部分。第2導體,配置成和第1導體相向。第1部分,設於第1導體與第2導體之間,從高電阻狀態切換到低電阻狀態時的電壓為第1閾值電壓值。第2部分,設於第1導體與第1部分之間、及第2導體與第1部分之間的至少一方,從高電阻狀態切換到低電阻狀態時的電壓為比第1閾值電壓值還高的第2閾值電壓值。按照這樣的構成,在確保ON/OFF比的前提下,能夠減輕開關元件承受的負荷。
以下附記數種記憶裝置。
[1]一種記憶裝置,具備:
第1導體;
第2導體;
第1部分,設於前述第1導體與前述第2導體之間,從高電阻狀態切換到低電阻狀態時的電壓為第1閾值電壓值;及
第2部分,設於前述第1導體與前述第1部分之間、及前述第2導體與前述第1部分之間的至少一方,從高電阻狀態切換到低電阻狀態時的電壓為比前述第1閾值電壓值還高的第2閾值電壓值。
[2].如[1]所述之記憶裝置,其中,
前述第1部分,包含:
第1元素,從碲、硒及硫當中至少1種的硫族(chalcogen)元素選擇;及
第2元素,從硼、碳、鎂、鋁、矽及鍺當中至少1種的導電性元素選擇;
前述第2部分,包含:
第3元素,從碲、硒及硫當中至少1種的硫族(chalcogen)元素選擇;及
第4元素,從硼、碳、鎂、鋁、矽及鍺當中至少1種的導電性元素選擇。
[3].如[2]所述之記憶裝置,其中,
前述第3元素,和前述第1元素為相同元素,
前述第4元素,和前述第2元素為相同元素。
[4].如[2]所述之記憶裝置,其中,
前述第2元素,為從硼、碳、鎂、矽及鍺當中至少1種的導電性元素選擇之元素,
前述第4元素,為從硼、碳、鎂、矽及鍺當中至少1種的導電性元素選擇之元素。
[5].如[2]所述之記憶裝置,其中,
前述第1部分,包含從氮及氧當中至少1種選擇之第5元素,
前述第2部分,包含從氮及氧當中至少1種選擇之第6元素。
[6].如[5]所述之記憶裝置,其中,
前述第6元素,和前述第5元素為相同元素。
[7].如[1]所述之記憶裝置,其中,
更具備設於前述第1部分與前述第2部分之間的中間層。
[8].如[1]所述之記憶裝置,其中,
前述第1部分,包含複數個第1層、與複數個第2層,前述複數個第1層與前述複數個第2層被交互層積,前述複數個第1層的各者因應被施加的電壓而在高電阻狀態與低電阻狀態之間變化,
前述第2部分,包含複數個第3層、與複數個第4層,前述複數個第3層與前述複數個第4層被交互層積,前述複數個第3層的各者因應被施加的電壓而在高電阻狀態與低電阻狀態之間變化。
[9].如[8]所述之記憶裝置,其中,
前述複數個第1層的各者,包含:
第1元素,從碲、硒及硫當中至少1種的硫族(chalcogen)元素選擇;及
第2元素,從硼、碳、鎂、鋁、矽及鍺當中至少1種的導電性元素選擇;
前述複數個第3層的各者,包含:
第3元素,從碲、硒及硫當中至少1種的硫族(chalcogen)元素選擇;及
第4元素,從硼、碳、鎂、鋁、矽及鍺當中至少1種的導電性元素選擇。
[10].如[9]所述之記憶裝置,其中,
前述複數個第1層的各者,包含從氮及氧當中至少1種選擇之第5元素,
前述複數個第3層的各者,包含從氮及氧當中至少1種選擇之第6元素。
[11].如[9]所述之記憶裝置,其中,
前述複數個第2層的各者,包含:
第7元素,從硼、碳、鎂、鋁、矽及鍺當中至少1種的導電性元素選擇;
第8元素,從氮及氧當中至少1種選擇;
前述複數個第4層的各者,包含:
第9元素,從硼、碳、鎂、鋁、矽及鍺當中至少1種的導電性元素選擇;
第10元素,從氮及氧當中至少1種選擇。
[12].如[11]所述之記憶裝置,其中,
前述第9元素,和前述第7元素為相同元素,
前述第10元素,和前述第8元素為相同元素。
[13].如[11]所述之記憶裝置,其中,
前述第2元素、前述第4元素、前述第7元素、及前述第9元素,彼此為相同元素。
[14].如[11]所述之記憶裝置,其中,
前述第5元素、前述第6元素、前述第8元素、及前述第10元素,彼此為相同元素。
[15].如[8]所述之記憶裝置,其中,
前述第1層及前述第3層的厚度,為0.5nm以上2.0nm以下。
[16]一種記憶裝置,具備:
第1導體;
第2導體;及
開關元件,設於前述第1導體與前述第2導體之間,當施加於前述第1導體與前述第2導體之間的電壓為未滿第1閾值電壓值的情形下帶有第1電阻變化傾向,當為前述第1閾值電壓值以上未滿第2閾值電壓值的情形下帶有每單位電壓的電阻值的變化比前述第1電阻變化傾向還大之第2電阻變化傾向,當為前述第2閾值電壓值以上的情形下,帶有包含前述電阻值變得比前述第2閾值電壓值的情形還低的區域之第3電阻變化傾向,前述第1閾值電壓值,為比起零值更趨近前述第2閾值電壓值之值。
[17].如[16]所述之記憶裝置,其中,
前述第1閾值電壓值,比起零值與前述第2閾值電壓值之中間值,更趨近前述第2閾值電壓值。
[18].如[16]所述之記憶裝置,其中,
前述第1閾值電壓值,比前述第3電阻變化傾向中的最小電壓還大。
[19].如[16]所述之記憶裝置,其中,
將前述第1閾值電壓值時的電流大小以常用對數表現之第1值,與將前述第2閾值電壓值時的電流大小以常用對數表現之第2值之間的差,係比前述第2值與將前述第3電阻變化傾向中的最小電壓時的電流大小以常用對數表現之第3值之間的差還大。
以上已說明本發明的幾個實施形態,但該些實施形態僅是提出作為例子,並非意圖限定發明之範圍。該些實施形態,可以其他各種形態來實施,在不脫離發明要旨之範圍內,可進行種種省略、置換、變更。該些實施形態或其變形,均包含於發明之範圍或要旨中,同樣地包含於申請專利範圍所記載之發明及其均等範圍內。
1:記憶裝置
21:字元線(第1導體、第1導電層)
22:位元線(第2導體、第2導電層)
41:記憶層(電阻變化層)
51:開關元件
61:第1開關部(第1部分)
62:中間屏障層(中間層、第3部分)
63:第2開關部(第2部分)
71:第1機能層(第1層)
72:第1屏障層(第2層)
75:第2機能層(第3層)
76:第2屏障層(第4層)
[圖1] 實施形態之記憶裝置示意概略立體圖。
[圖2] 實施形態之記憶體單元的截面圖。
[圖3] 實施形態之開關元件的截面圖。
[圖4] 實施形態之記憶體單元的電流電壓特性示意圖表。
[圖5] 實施形態的另一構成之開關元件的截面圖。
42:第2電極
43:開關層
44:第3電極
51:開關元件
61:第1開關部(第1部分)
62:中間屏障層(中間層、第3部分)
63:第2開關部(第2部分)
71:第1機能層(第1層)
72:第1屏障層(第2層)
75:第2機能層(第3層)
76:第2屏障層(第4層)
Claims (14)
- 一種記憶裝置,具備:第1導體;第2導體,和前述第1導體相向配置;電阻變化層,設於前述第1導體與前述第2導體之間,與前述第1導體或前述第2導體電性連接;及開關元件,設於前述第1導體與前述第2導體之間;前述開關元件,具有:第1部分,帶有電阻值會變化之第1閾值電壓值;及第2部分,其電阻值會變化之第2閾值電壓值比前述第1閾值電壓值還高。
- 如申請專利範圍第1項所述之記憶裝置,其中,前述第1部分,包含:第1元素,包含碲、硒及硫當中至少1種的硫族(chalcogen)元素;及第2元素,包含硼、碳、鎂、鋁、矽及鍺當中至少1種的導電性元素;前述第2部分,包含:第3元素,包含碲、硒及硫當中至少1種的硫族(chalcogen)元素;及第4元素,包含硼、碳、鎂、鋁、矽及鍺當中至少1種的導電性元素。
- 如申請專利範圍第1項或第2項所述之記憶裝置,其中,更具備設於前述第1部分與前述第2部分之間的中間層。
- 如申請專利範圍第1項或第2項所述之記憶裝置,其中,前述第1部分,包含複數個第1層、與複數個第2層,前述複數個第1層與前述複數個第2層被交互層積,前述複數個第1層的各者因應被施加的電壓而在高電阻狀態與低電阻狀態之間變化,前述第2部分,包含複數個第3層、與複數個第4層,前述複數個第3層與前述複數個第4層被交互層積,前述複數個第3層的各者因應被施加的電壓而在高電阻狀態與低電阻狀態之間變化。
- 一種記憶裝置,具備:第1導體;第2導體;及開關元件,設於前述第1導體與前述第2導體之間,當施加於前述第1導體與前述第2導體之間的電壓為未滿第1閾值電壓值的情形下帶有第1電阻變化傾向,當為前述第1閾值電壓值以上未滿第2閾值電壓值的情形下帶有每單位 電壓的電阻值的變化比前述第1電阻變化傾向還大之第2電阻變化傾向,當為前述第2閾值電壓值以上的情形下,帶有包含前述電阻值變得比前述第2閾值電壓值的情形還低的區域之第3電阻變化傾向。
- 一種記憶裝置,具備:第1導電層;第2導電層,和前述第1導電層相向配置;電阻變化層,設於前述第1導電層與前述第2導電層之間,與前述第1導電層或前述第2導電層電性連接;及開關元件,設於前述第1導電層與前述第2導電層之間;前述開關元件,具有:第1部分,包含:第1元素,選擇碲、硒及硫當中至少1種;及第2元素,包含硼、碳、鎂、鋁、矽及鍺當中至少1種的導電性元素;及氮化物;第2部分,包含:前述第1元素,選擇碲、硒及硫當中至少1種;及前述第2元素,包含硼、碳、鎂、鋁、矽及鍺當中至少1種的導電性元素;及氮化物及矽。
- 如申請專利範圍第6項所述之記憶裝置,其中,更具備:第3部分,設於前述第1部分與前述第2部分之間,包含硼、碳、鎂、鋁、矽及鍺當中至少1種的導電性元素的氮化物。
- 如申請專利範圍第6項所述之記憶裝置,其中,前述第1部分由AlTeN所構成,前述第2部分由AlSiTeN所構成。
- 如申請專利範圍第6項所述之記憶裝置,其中,若對前述第1導電層與前述第2導電層之間從0V開始逐漸施加電壓則電流會增大,當達到第1閾值電壓值時,電流達到第1電流值,若逐漸施加比前述第1閾值電壓值還大的電壓,則電流會增大,當達到比前述第1閾值電壓值還大的第2閾值電壓值時,電流達到比前述第1電流值還大的第2電流值,於前述第2閾值電壓值施加後電壓會減少,當達到比前述第1閾值電壓值還小的第3閾值電壓值時,電流達到比前述第2電流值還大的第3電流值。
- 如申請專利範圍第9項所述之記憶裝置,其中,被施加前述第1閾值電壓值以前之電流係具有第1斜率而增大,被施加從前述第1閾值電壓值至前述第2閾值電壓值為止之電流係具有比前述第1斜率還大的梯度的第2斜率而增大。
- 如申請專利範圍第6項所述之記憶裝置,其中,在前述第1導電層及前述第2導電層之間流通的電流,於比第1電流值還小的範圍內,隨著電流的增大,電壓係具有第1 斜率而逐漸增大,於比前述第1電流值還大而比第2電流值還小的範圍內,隨著電流的增大,電壓係具有比前述第1斜率還大的梯度的第2斜率而增大,於比前述第2電流值還大而比第3電流值還小的範圍內,隨著電流的增大,電壓係減少。
- 如申請專利範圍第11項所述之記憶裝置,其中,前述第3電流值與前述第2電流值之差,比前述第2電流值與前述第1電流值之差還小。
- 如申請專利範圍第11項所述之記憶裝置,其中,具有到達前述第1電流值時之第1電壓值、與到達前述第2電流值時之第2電壓值、與到達前述第3電流值時之第3電壓值,前述第2電壓值比前述第1電壓值還電壓大,前述第3電壓值比前述第1電壓值還電壓小。
- 如申請專利範圍第13項所述之記憶裝置,其中,前述第1電壓值與前述第2電壓值之差,比前述第1電壓值與前述第3電壓值之差還大。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2019-045019 | 2019-03-12 | ||
JP2019045019A JP2020150082A (ja) | 2019-03-12 | 2019-03-12 | 記憶装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
TW202034335A TW202034335A (zh) | 2020-09-16 |
TWI712043B true TWI712043B (zh) | 2020-12-01 |
Family
ID=72423835
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
TW108121269A TWI712043B (zh) | 2019-03-12 | 2019-06-19 | 記憶裝置 |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US11081525B2 (zh) |
JP (1) | JP2020150082A (zh) |
CN (1) | CN111697023B (zh) |
TW (1) | TWI712043B (zh) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20230082961A1 (en) * | 2021-09-10 | 2023-03-16 | International Business Machines Corporation | Hybrid memory for neuromorphic applications |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20080042119A1 (en) * | 2005-08-09 | 2008-02-21 | Ovonyx, Inc. | Multi-layered chalcogenide and related devices having enhanced operational characteristics |
US8642985B2 (en) * | 2011-06-30 | 2014-02-04 | Industrial Technology Research Institute | Memory Cell |
TW201442030A (zh) * | 2013-04-23 | 2014-11-01 | Toshiba Kk | 半導體記憶裝置 |
TW201535373A (zh) * | 2014-01-17 | 2015-09-16 | Sony Corp | 開關元件及記憶裝置 |
Family Cites Families (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US9425237B2 (en) | 2014-03-11 | 2016-08-23 | Crossbar, Inc. | Selector device for two-terminal memory |
JP6273184B2 (ja) * | 2014-09-03 | 2018-01-31 | 東芝メモリ株式会社 | 抵抗変化型記憶装置及びその製造方法 |
JP6628108B2 (ja) * | 2014-09-25 | 2020-01-08 | インテル・コーポレーション | 障壁層を組み込んだ1s1rメモリセル |
JP6697366B2 (ja) | 2016-10-20 | 2020-05-20 | キオクシア株式会社 | 超格子メモリ及びクロスポイント型メモリ装置 |
US10658588B2 (en) * | 2017-04-06 | 2020-05-19 | Sony Corporation | Memory cell switch device |
US10510957B2 (en) * | 2017-07-26 | 2019-12-17 | Micron Technology, Inc. | Self-aligned memory decks in cross-point memory arrays |
US11522011B2 (en) * | 2017-09-13 | 2022-12-06 | Intel Corporation | Selector element with ballast for low voltage bipolar memory devices |
-
2019
- 2019-03-12 JP JP2019045019A patent/JP2020150082A/ja active Pending
- 2019-06-19 TW TW108121269A patent/TWI712043B/zh active
- 2019-07-31 CN CN201910699919.7A patent/CN111697023B/zh active Active
- 2019-08-28 US US16/553,746 patent/US11081525B2/en active Active
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20080042119A1 (en) * | 2005-08-09 | 2008-02-21 | Ovonyx, Inc. | Multi-layered chalcogenide and related devices having enhanced operational characteristics |
US8642985B2 (en) * | 2011-06-30 | 2014-02-04 | Industrial Technology Research Institute | Memory Cell |
TW201442030A (zh) * | 2013-04-23 | 2014-11-01 | Toshiba Kk | 半導體記憶裝置 |
TW201535373A (zh) * | 2014-01-17 | 2015-09-16 | Sony Corp | 開關元件及記憶裝置 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN111697023A (zh) | 2020-09-22 |
TW202034335A (zh) | 2020-09-16 |
JP2020150082A (ja) | 2020-09-17 |
US20200295086A1 (en) | 2020-09-17 |
US11081525B2 (en) | 2021-08-03 |
CN111697023B (zh) | 2023-09-05 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR101473514B1 (ko) | 저항형 접속 컴포넌트를 가지는 비-휘발성 메모리 | |
TWI387103B (zh) | 具有二極體存取裝置之完全自我對準微孔型記憶胞 | |
US7755093B2 (en) | Semiconductor storage device and method of manufacturing the same | |
JP4531863B2 (ja) | 不揮発性記憶素子および不揮発性記憶装置 | |
US8168469B2 (en) | Nonvolatile memory device made of resistance material and method of fabricating the same | |
JP5702381B2 (ja) | ショットキーダイオードスイッチおよびそれを含むメモリユニット | |
US20230422640A1 (en) | Semiconductor memory device | |
US9236568B2 (en) | Sidewall thin film electrode with self-aligned top electrode and programmable resistance memory | |
CN108336224B (zh) | 可变电阻存储器件 | |
US11765913B2 (en) | Memory devices | |
KR20170098673A (ko) | 메모리 소자 | |
CN111630656B (zh) | 存储元件和存储装置 | |
TWI759457B (zh) | 記憶裝置 | |
TWI712043B (zh) | 記憶裝置 | |
JP2011035202A (ja) | 半導体記憶装置 | |
US20210210556A1 (en) | Nonvolatile semiconductor memory device and fabrication method of the nonvolatile semiconductor memory device | |
JP2008294207A (ja) | メモリ素子、メモリセル、及びメモリセルアレイ | |
US20240237562A1 (en) | Semiconductor device and method for fabricating the same | |
US20230200087A1 (en) | Semiconductor device | |
TW202429550A (zh) | 用於製造電極的方法和包括該電極的半導體裝置 | |
CN117524273A (zh) | 半导体器件及其制造方法 |