可变电阻器件及包括该可变电阻器件的半导体装置制造方法及图纸

本发明专利技术的可变电阻器件包括可变电阻层。可变电阻层由具有根据施加的电场而变化的电阻并在以非易失性方式变化之后保持电阻的材料制成。提供给可变电阻层的是四个相互独立的电极。其中，两个电极构成控制电极对，而余下的两个电极构成读出电极对。形成控制电极对用于将电场施加到可变电阻层。另一方面，形成读出电极对作为使用电阻中的变化的数据路径。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及由具有根据施加的电场而变化的电阻并在以非易失性方式变化之后保持电阻的材料制成的可变电阻器件；和包括可变电阻器件的半导体装置，且尤其涉及可变电阻器件的电极结构。
技术介绍
具有钙铁矿结构的材料，尤其是巨磁阻(CMR)材料，具有由于外部因素例如磁场的影响而变化的电学特性。正在进行用于将这种材料应用到电子装置的研究和开发。这种CMR材料的一个例子是Pr0.7Ca0.3MnO3(以下称作“PCMO”)，且可通过一次或多次施加脉冲来变化其电学特性。在用于构成由具有钙铁矿结构的材料制成的器件的常规技术中，将两个电极形成到由CMR材料或大量的CMR材料制成的薄膜上，且将电脉冲施加到进行电学特性检测的电极对之间。这里，由单个或多个电压脉冲产生的电场强度足够高以转变CMR材料的物理状态，以使电学特性改变。要变化的电学特性中的一个是CMR材料的电阻。通过施加具有用于引进初始变化的单个或多个脉冲的相反极性的脉冲来实现反相变化。已经研究并开发了用于施加具有这种特性的CMR材料到开关元件上的技术(例如美国专利公开No.6583003；和国际电子器件会议技术文摘，2002，第193页)。参考图本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种可变电阻器件，包括：可变电阻层，由具有根据施加的电场而变化的电阻并在以非易失性的方式变化之后保持电阻的材料制成；控制电极对，其由分别连接到可变电阻层以便相互独立的第一和第二电极构成，用于将电压施加到可变电阻层；和 读出电极，其是连接到可变电阻层以便与第一和第二电极相互独立的第三电极，用于检测电阻。

【技术特征摘要】
JP 2004-10-19 2004-3044381.一种可变电阻器件，包括可变电阻层，由具有根据施加的电场而变化的电阻并在以非易失性的方式变化之后保持电阻的材料制成；控制电极对，其由分别连接到可变电阻层以便相互独立的第一和第二电极构成，用于将电压施加到可变电阻层；和读出电极，其是连接到可变电阻层以便与第一和第二电极相互独立的第三电极，用于检测电阻。2.根据权利要求1的可变电阻器件，其中第三电极和构成控制电极对的第一和第二电极中的一个构成读出电极对。3.根据权利要求2的可变电阻器件，其中将构成控制电极对的电极设置成在可变电阻层的厚度方向上将整个或部分可变电阻层夹入其间，和构成读出电极对的电极被设置成使在可变电阻层内部的、夹入到控制电极对之间的至少部分区域包括在用于检测电阻的目标路径中。4.根据权利要求3的可变电阻器件，其中在可变电阻层内部，在构成控制电极对的电极之间画出的直线和在构成读出电极对的电极之间画出的直线相互不同，其间形成一个角度。5.根据权利要求1的可变电阻器件，其中第四电极连接到可变电阻层，以便分别与第一、第二和第三电极相独立，和第三和第四电极构成读出电极对。6.根据权利要求1的可变电阻器件，其中高介电常数层，具有处于绝缘相的可变电阻层的介电常数的至少90％的介电常数，其插入到可变电阻层和构成控制电极对的至少一个电极之间。7.根据权利要求6的可变电阻器件，其中高介电常数层具有等于或大于处于绝缘相的可变电阻层的电阻率的电阻率。8.根据权利要求6的可变电阻器件，其中高介电常数层包括以化学结构式AXBY表示的材料，其中A是从由Al、Hf、Zr、Ti、Ba、Sr、Ta、La、Si和Y构成的组中选出的至少一种元素；B是从由O、N和F构成的组中选出的至少一种元素。9.根据权利要求1的可变电阻器件，其中当一次或多次将电压脉冲施加到控制电极对时，由电压脉冲影响的在可变电阻层内部的一部分的晶体状态依据电压脉冲的极性而转变为金属相和绝缘相中的一种。10.根据权利要求9的可变电阻器件，其中通过由施加电压脉冲的次数、脉冲宽度和电...

【专利技术属性】
技术研发人员：魏志强，加藤刚久，
申请(专利权)人：松下电器产业株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]