电阻变化型非易失性存储器件及其操作方法、半导体器件技术

本发明专利技术涉及电阻变化型非易失性存储器件及其操作方法、半导体器件。提出一种电阻变化型非易失性存储器件，其能够执行低压和高速切换行为，同时抑制变化。该电阻变化型非易失性存储器件具备第一电极；设置在第一电极上的电阻变化部；以及设置在电阻变化部上的第二电极。电阻变化部具备设置在第一电极上并通过施加的电压经历电阻变化的电阻变化层以及设置在电阻变化层上并形成细丝的稳定层。电阻变化层和稳定层由彼此不同的金属氧化物制成。电阻变化层的氧化物形成能高于稳定层的氧化物形成能。电阻变化层具有如下膜厚，使得允许电阻变化部在断开状态下的电阻处于由该膜厚确定的范围内。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电阻变化型非易失性存储器件、半导体器件以及操作电阻变化型非易失性存储器件的方法。
技术介绍
在非易失性存储器领域中，已经对闪存、铁电存储器(铁电随机存取存储器； FeRAM)、磁存储器(磁随机存取存储器;MRAM)、0UM (奥弗辛斯基电效应统一存储器)等进行了大量研究。但是，作为不同于上述现有技术的非易失性存储器，最近已经提出一种电阻变化型存储器(电阻随机存取存储器；ReRAM)。例如，在非专利文献I中公开的一种电阻变化型存储器，能够通过应用电压脉冲设定存储单元中的电阻变化元件的电阻变化层的电阻来写入数据。此外，其能够以非破坏性方式通过测量电阻来读取数据。这种电阻变化型存储器可以是多值的，因为存储单元具有小面积。因此，其具有超越现有的非易失性存储器的可能性。在非专利文献I中，将PCMO (Pra7Caa3MnO3)以及YBCO (YBa2Cu3Oy)用作电阻变化层。还已经存在关于电阻变化型存储器的提议。例如，非专利文献2或非专利文献3 提出通过将两个电阻变化层夹在上电极和下电极之间获得的堆叠结构作为电阻变化型存储器的电阻变化元件。图1A和图1B是示出非专利文献2或非本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电阻变化型非易失性存储器件，包括：第一电极；电阻变化部，所述电阻变化部设置在所述第一电极上；以及第二电极，所述第二电极设置在所述电阻变化部上，其中所述电阻变化部包括：电阻变化层，所述电阻变化层设置在所述第一电极上并且通过施加的电压经历电阻变化；以及稳定层，所述稳定层设置在所述电阻变化层上并且形成细丝，并且其中所述电阻变化层包含与所述稳定层包含的金属氧化物不同的的金属氧化物、具有大于所述稳定层的氧化物形成能的氧化物形成能、并且具有下述膜厚，所述膜厚使得允许所述电阻变化部在断开状态下的电阻落入由所述膜厚确定的范围内。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：寺井真之，
申请(专利权)人：瑞萨电子株式会社，
类型：发明
国别省市：