[发明专利]非易失性存储单元、非易失性存储单元阵列、以及其制造方法

权利要求书

1.一种非易失性存储单元，包括：

柱状电极，被配置为与衬底主面垂直；

第一导电层，被配置为与所述衬底主面平行；

半导体层，被配置为在层叠方向上与所述第一导电层接触；

第二导电层，被配置为在层叠方向上与所述半导体层接触；

电阻变化层，被设置在所述柱状电极与所述第一导电层之间，且根据被施加的电信号而发生电阻值的可逆变化；

氧化物绝缘层，被设置在所述柱状电极与所述半导体层之间，且具有与所述半导体层相同的母体元素；以及

绝缘层，被设置在所述柱状电极与所述第二导电层之间。

2.如权利要求1所述的非易失性存储单元，

所述半导体层，被配置在所述第一导电层之上，

所述第二导电层，被配置在所述半导体层之上，

所述电阻变化层具有与所述第一导电层相同的母体元素。

3.如权利要求2所述的非易失性存储单元，

所述电阻变化层仅在所述柱状电极与所述第一导电层的交叉部分形成。

4.如权利要求2所述的非易失性存储单元，

所述电阻变化层，从所述电阻变化层与所述柱状电极的界面开始，越靠近所述第一导电层，所述电阻变化层的缺氧度就越大。

5.如权利要求1所述的非易失性存储单元，

所述第二导电层，由与所述电阻变化层相同的母体金属构成。

6.如权利要求1所述的非易失性存储单元，

所述电阻变化层的结构为第一电阻变化层和第二电阻变化层被层叠在与所述衬底主面平行的方向上，所述第一电阻变化层具有第一金属氧化物，所述第二电阻变化层具有第二金属氧化物，所述第二金属氧化物的缺氧度比所述第一金属氧化物的缺氧度大。

7.如权利要求6所述的非易失性存储单元，

所述第一电阻变化层被形成为，与所述柱状电极的侧面接触并覆盖该侧面，

所述第二电阻变化层仅在所述第一电阻变化层与所述第一导电层的交叉部分形成。

8.一种非易失性存储单元阵列，包括：

多个柱状电极，被配置为与衬底主面垂直；

多个层叠体与多个层间绝缘膜交替层叠的层叠结构，所述多个层叠体由第一导电层、半导体层以及第二导电层构成，所述第一导电层被配置为与所述衬底主面平行，所述半导体层被配置为在层叠方向上与所述第一导电层接触，所述第二导电层被配置为在层叠方向上与所述半导体层接触；

电阻变化层，被设置在所述柱状电极与各个所述第一导电层之间，且根据被施加的电信号而发生电阻值的可逆变化；

氧化物绝缘层，被设置在所述柱状电极与各个所述半导体层之间，且具有与所述半导体层相同的母体元素；以及

绝缘层，被设置在所述柱状电极与各个所述第二导电层之间。

9.如权利要求8所述的非易失性存储单元阵列，

所述半导体层，被配置在所述第一导电层之上，

所述第二导电层，被配置在所述半导体层之上，

所述电阻变化层具有与所述第一导电层相同的母体元素。

10.如权利要求9所述的非易失性存储单元阵列，

所述电阻变化层仅在所述柱状电极与所述第一导电层的交叉部分形成。

11.如权利要求9所述的非易失性存储单元阵列，

所述电阻变化层，从所述电阻变化层与所述柱状电极的界面开始，越靠近所述第一导电层，所述电阻变化层的缺氧度就越大。

12.如权利要求8所述的非易失性存储单元阵列，

所述第二导电层，由与所述电阻变化层相同的母体金属构成。

13.如权利要求8所述的非易失性存储单元阵列，

所述电阻变化层的结构为第一电阻变化层和第二电阻变化层被层叠在与所述衬底主面平行的方向上，所述第一电阻变化层具有第一金属氧化物，所述第二电阻变化层具有第二金属氧化物，所述第二金属氧化物的缺氧度比所述第一金属氧化物的缺氧度大。