电阻式随机存取存储器、其制造方法及其操作方法技术

本发明专利技术涉及一种电阻式随机存取存储器、其制造方法及其操作方法，包括第一电极、第二电极以及电荷捕捉层。第二电极位于第一电极上。电荷捕捉层位于第一电极与第二电极之间。电荷捕捉层包括第一区域与第二区域。第一区域具有第一掺质并靠近第一电极。第二区域具有第二掺质并靠近第二电极。本发明专利技术的电阻式随机存取存储器具有非线性电阻值且不需要额外的选择元件，因此，可缩小面积，进而达到高密度的三维堆叠式RRAM阵列。

【技术实现步骤摘要】
电阻式随机存取存储器、其制造方法及其操作方法
本专利技术是有关于一种存储器、其制造方法及其操作方法，且特别是有关于一种电阻式随机存取存储器、其制造方法及其操作方法。
技术介绍
忆阻器(memristor)为一种二端点(two-terminal)元件，其使用电场诱导电阻开关以改变其电阻状态。由于所述电阻状态的改变为非易失性的，因此，忆阻器可应用在人造神经突触(artificialneuromorphicsynapse)、模糊逻辑(fuzzy-logic)元件以及电阻式随机存取存储器(resistiverandomaccessmemory，RRAM)等领域中。RRAM广泛地应用在非易失性存储器领域中。由于RRAM具有简单的交错阵列并可低温制造，使得RRAM具有最佳的潜力来取代现有的闪存存储器(flashmemory)。虽然RRAM的交错阵列理论上可容许4F2的最小单元胞尺寸(其中F为最小特征尺寸)，且低温工艺可容许存储器阵列的堆叠达到前所未有的积体密度。然而，在1R结构中(也就是仅具有一电阻元件)，会有潜电流(sneakcurrent)通过相邻的未被选择的存储单元，而严重地影响读取裕量(本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电阻式随机存取存储器，包括：第一电极；第二电极，位于所述第一电极上；电荷捕捉层，位于所述第一电极与所述第二电极之间，其中所述电荷捕捉层包括：第一区域，具有第一掺质并靠近所述第一电极；以及第二区域，具有第二掺质并靠近所述第二电极。

【技术特征摘要】
1.一种电阻式随机存取存储器，包括：第一电极；第二电极，位于所述第一电极上；电荷捕捉层，位于所述第一电极与所述第二电极之间，其中所述电荷捕捉层包括：第一区域，具有第一掺质并靠近所述第一电极；以及第二区域，具有第二掺质并靠近所述第二电极。2.根据权利要求1所述的电阻式随机存取存储器，其中所述电荷捕捉层的材料为能隙小于5eV的绝缘材料，所述绝缘材料包括选自由TiO2、NiO、HfO、HfO2、ZrO、ZrO2、Ta2O5、ZnO、WO3、CoO及Nb2O5所组成的群组中的至少一种。3.根据权利要求1所述的电阻式随机存取存储器，其中所述第一掺质包括选自由Ti、Zr、Fe、Co、Al、S、N、Ca、Cu、Pb、Sr、Hf、B、C、Mo、Zn、Mg所组成的群组中的至少一种。4.根据权利要求1所述的电阻式随机存取存储器，其中所述第一区域中的所述第一掺质的浓度介于1at％至50at％之间。5.根据权利要求1所述的电阻式随机存取存储器，其中所述第二掺质包括选自由Ti、Zr、Fe、Co、Al、S、N、Ca、Cu、Pb、Sr、Hf、B、C、Mo、Zn、Mg所组成的群组中的至少一种。6.根据权利要求1所述的电阻式随机存取存储器，其中所述第二区域中的所述第二掺质的浓度介于10at％至90at％之间。7.根据权利要求1所述的电阻式随机存取存储器，其中所述第二区域的能隙比所述第一区域的能隙大至少1eV。8.根据权利要求1所述的电阻式随机存取存储器，其中所述第一掺质与所述第二掺质不同。9.根据权利要求1所述的电阻式随机存取存储器，其中所述第一掺质与所述第二掺质相同，且所述第一区域中的所述第一掺质的浓度与所述第二区域中的所述第二掺质的浓度呈梯度分布。10.根据权利要求1所述的电阻式随机存取存储器，其中所述第一电极沿着第一方向延伸，所述第二电极沿着第二方向延伸，所述第一方向与所述第二方向实质上相互垂直。11.根据权利要求10所述的电阻式随机存取存储器，其中所述第一电极的数量为多个，所述多个第一电极与多个介电层皆沿着所述第一方向延伸，并沿着一第三方向相互堆叠，其中所述电荷捕捉层至少覆盖所述多个第一电极的侧壁。12.根据权利要求11所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：侯拓宏，胡博瑞，张哲嘉，
申请(专利权)人：华邦电子股份有限公司，
类型：发明
国别省市：中国台湾,71