非易失性存储器制造技术

本发明专利技术公开了一种非易失性存储器，其包括单极性电阻式存储单元以及二极管单元，其中二极管单元与单极性电阻式存储单元电性连接。二极管单元包括第一电极、第二电极、氧化钴层、以及氧化铟锌层。第一电极与第二电极相对配置。氧化钴层配置于第一电极与第二电极之间。氧化铟锌层配置于第一电极与氧化钴层之间。本发明专利技术不仅可具有良好的整流效果，更可承受重复100次以上的高电阻与低电阻之间的转态操作，并使得高电阻与低电阻之间可维持高的读取鉴别度。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种存储器，且特别涉及一种非易失性存储器。
技术介绍
存储器，顾名思义便是用以存储资料或数据的半导体元件。当电脑微处理器的功能越来越强，软件所进行的程序与运算越来越庞大时，存储器的需求也就越来越高，为了制作容量大且便宜的存储器以满足这种需求的趋势，存储器的技术与工艺，已成为半导体科技持续往高积集度挑战的驱动力。在各种非易失性存储器中，电阻式存储器具有操作电压小、多状态存储、存储时间长、面积小及结构简单等优点，故电阻式存储器已成为未来存储器发展的趋势。电阻式存储器通常包括电阻式存储单元和二极管单元。具有一个电阻式存储单元和一个二极管单元的电阻式存储器称为具有1D1R结构的电阻式存储器。1D1R结构可使电阻式存储器具有超高密度及低成本，并可用来避免读取错误的问题。此外，在一般的1D1R结构中，通常是使用双极性电阻式存储单元来搭配二极管单元。然而，具有此种1D1R结构的电阻式存储器在高电阻与低电阻状态之间往往只能承受一次的转态操作，因而影响电阻式存储器的效能。
技术实现思路
针对现有技术中存在的问题，本专利技术的目的在于提供一种非易失性存储器，其具有单极性电阻式存储单元与二极管单元。本专利技术提供一种非易失性存储器，其包括单极性电阻式存储单元以及二极管单元，其中二极管单元与单极性电阻式存储单元电性连接。二极管单元包括第一电极、第二电极、氧化钴层以及氧化铟锌层。第一电极与第二电极相对配置。氧化钴层配置于第一电极与第二电极之间。氧化铟锌层配置于第一电极与氧化钴层之间。在本专利技术的一实施例中，上述的氧化钴层的厚度例如介于1nm至1000nm之间。在本专利技术的一实施例中，上述的氧化铟锌层的厚度例如介于1nm至1000nm之间。在本专利技术的一实施例中，上述的第一电极的材料例如为铂或钨。在本专利技术的一实施例中，上述的第一电极的厚度例如介于10nm至1000nm之间。在本专利技术的一实施例中，上述的第二电极的材料例如为铂或钨。在本专利技术的一实施例中，上述的第二电极的厚度例如介于10nm至1000nm之间。在本专利技术的一实施例中，上述的二极管单元配置于单极性电阻式存储单元上。在本专利技术的一实施例中，上述的二极管单元与单极性电阻式存储单元皆配置于基底上。本专利技术的有益效果在于，基于上述，在本专利技术的非易失性存储器中，分别利用氧化钴及氧化铟锌作为二极管单元的p型半导体层及n型半导体层，并将此二极管单元与单极性电阻式存储单元电性搭配而构成1D1R结构的非易失性存储器。因此，本专利技术的非易失性存储器不仅可具有良好的整流效果，更可承受重复100次以上的高电阻与低电阻之间的转态操作，并使得高电阻与低电阻之间可维持高的读取鉴别度。为让本专利技术的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合附图作详细说明如下。附图说明图1是本专利技术的第一实施例的非易失性存储器的剖面示意图。图2是本专利技术的第二实施例的非易失性存储器的剖面示意图。图3是本专利技术的第三实施例的非易失性存储器的剖面示意图。图4表示本专利技术二极管单元进行偏压测试的结果。图5为根据图4的结果所作的曲线分析。图6为本专利技术二极管单元的顺向/逆向电流比值关系图。图7表示本专利技术的非易失性存储器进行偏压测试的结果。图8表示本专利技术的非易失性存储器的存储力测试结果。图9表示本专利技术的非易失性存储器的非破坏性读取测试结果。其中，附图标记说明如下：10、20、30：非易失性存储器100：基底120：介电层130：附着层200：单极性电阻式存储单元210a、210b、310a、310b：电极220a、220b：转态层300：二极管单元320：氧化铟锌层330：氧化钴层具体实施方式为了使本专利技术易理解，在以下各实施例中，相同的元件符号代表相同的元件，且不再重复另外说明。第一实施例图1是本专利技术的第一实施例的非易失性存储器的剖面示意图。请参照图1，非易失性存储器10包括单极性电阻式存储单元200以及二极管单元300。单极性电阻式存储单元200配置于基底100上。基底100例如为硅基底。此外，介电层120配置于单极性电阻式存储单元200与基底100之间。介电层120的材料例如为氧化物，且其厚度例如介于10nm至500nm之间。介电层120用以使单极性电阻式存储单元200与基底100电性隔离。另外，附着层130选择性地配置于单极性电阻式存储单元200与介电层120之间。附着层130的材料例如为钛，且其厚度例如介于10nm至100nm之间。附着层130用以增加单极性电阻式存储单元200与介电层120之间的附着力。在本实施例中，单极性电阻式存储单元200包括依序配置于介电层120上的电极210a、转态层220a、转态层220b和电极210b。电极210a的材料例如为氮化钛。转态层220a的材料例如为氧化铪，且其厚度例如介于2nm至8nm之间。转态层220b的材料例如为氧化锆，且其厚度例如介于2nm至8nm之间。电极210b的材料例如为铂或钨，其厚度例如介于10nm至1000nm之间。特别一提的是，在本实施例中，单极性电阻式存储单元200的结构与材料亦可视实际需求而进行改变，此为本领域技术人员所熟知的技术，于此不另行说明。二极管单元300配置于单极性电阻式存储单元200上。在本实施例中，二极管单元300包括依序配置于单极性电阻式存储单元200上的电极210b、氧化铟锌层320、氧化钴层330以及电极310a。也就是说，在非易失性存储器10中，单极性电阻式存储单元200与二极管单元300共用电极210b。当然，在其他实施例中，单极性电阻式存储单元200与二极管单元300也可以不共用电极210b，而是具有各自的电极。电极310a的材料例如是铂或钨，且其厚度例如介于10nm至1000nm之间。此外，氧化铟锌层320作为二极管单元300中的n型半导体层，而氧化钴层330作为二极管单元300中的p型半导体层。氧化铟锌层320的厚度例如介于1nm至1000nm之间。氧化钴层330的厚度例如介于1nm至1000nm之间。在本实施例中，氧化铟锌层320配置于氧化钴层330下方。然而，依照存储器的实际操作方式，在其他实施例中，氧化铟锌层320则可配置于氧化钴层330上方。值得一提地是，因为氧化钴及氧化铟锌两者皆为低能隙的材料，故以两...

【技术保护点】
一种非易失性存储器，包括：单极性电阻式存储单元；以及二极管单元，与所述单极性电阻式存储单元电性连接，所述二极管单元包括：第一电极；第二电极，与所述第一电极相对配置；氧化钴层，配置于所述第一电极与所述第二电极之间；以及氧化铟锌层，配置于所述第一电极与所述氧化钴层之间。

【技术特征摘要】
1.一种非易失性存储器，包括：
单极性电阻式存储单元；以及
二极管单元，与所述单极性电阻式存储单元电性连接，所述二极管单元
包括：
第一电极；
第二电极，与所述第一电极相对配置；
氧化钴层，配置于所述第一电极与所述第二电极之间；以及
氧化铟锌层，配置于所述第一电极与所述氧化钴层之间。
2.如权利要求1所述的非易失性存储器，其中所述氧化钴层的厚度介于
1nm至1000nm之间。
3.如权利要求1所述的非易失性存储器，其中所述氧化铟锌层的厚度介
于1nm至1000nm之间。
4.如权利要求1所述的非易失性存...

【专利技术属性】
技术研发人员：曾俊元，李岱萤，蔡宗霖，
申请(专利权)人：华邦电子股份有限公司，
类型：发明
国别省市：