[发明专利]非易失性存储元件及其制造方法

权利要求书

1.一种非易失性存储元件，具有：

电阻变化元件，具有第1电极、第2电极和电阻变化层，所述电阻变化层介于所述第1电极和所述第2电极之间，并且其电阻值根据提供到所述第1电极和所述第2电极之间的电信号而可逆地变化；以及

固定电阻层，具有规定的电阻值，被层叠于所述电阻变化元件，

所述电阻变化层具有缺氧型的第1过渡金属氧化物层、和具有比所述第1过渡金属氧化物层高的含氧率的第2过渡金属氧化物绝缘层，

所述规定的电阻值为70Ω以上且1000Ω以下。

2.根据权利要求1所述的非易失性存储元件，

所述第1电极配置于所述固定电阻层上，

所述第1过渡金属氧化物层配置于所述第1电极上，

所述第2过渡金属氧化物层配置于所述第1过渡金属氧化物层上，

所述第2电极配置于所述第2过渡金属氧化物层上，

所述固定电阻层与所述电阻变化元件电连接。

3.根据权利要求1所述的非易失性存储元件，

所述固定电阻层配置于所述第2电极上，

所述第2电极配置于所述第2过渡金属氧化物层上，

所述第2过渡金属氧化物层配置于所述第1过渡金属氧化物层上，

所述第1过渡金属氧化物层配置于所述第1电极上，

所述固定电阻层与所述电阻变化元件电连接。

4.根据权利要求1所述的非易失性存储元件，

所述第2电极配置于所述固定电阻层上，

所述第2过渡金属氧化物层配置于所述第2电极上，

所述第1过渡金属氧化物层配置于所述第2过渡金属氧化物层上，

所述第1电极配置于所述第2过渡金属氧化物层上，

所述固定电阻层与所述电阻变化元件电连接。

5.根据权利要求1所述的非易失性存储元件，

所述固定电阻层配置于所述第1电极上，

所述第1电极配置于所述第1过渡金属氧化物层上，

所述第1过渡金属氧化物层配置于所述第2过渡金属氧化物层上，

所述第2过渡金属氧化物层配置于所述第2电极上，

所述固定电阻层与所述电阻变化元件电连接。

6.根据权利要求1～5中任意一项所述的非易失性存储元件，

构成所述第2电极的材料的标准电极电势比构成所述第1电极的材料以及构成所述电阻变化层的过渡金属的标准电极电势都大。

7.根据权利要求1～5中任意一项所述的非易失性存储元件，

所述电阻变化层是利用从氧化钽、氧化铪及氧化锆中选择的一种缺氧型的过渡金属氧化物层构成的。

8.根据权利要求1～7中任意一项所述的非易失性存储元件，

所述规定的电阻值为70Ω以上且420Ω以下。

9.根据权利要求1～8中任意一项所述的非易失性存储元件，

所述固定电阻层利用氮化钛铝构成。

10.根据权利要求1～8中任意一项所述的非易失性存储元件，

所述固定电阻层利用氧化钽构成。

11.一种非易失性存储元件的制造方法，包括以下工序：

在半导体基板上形成具有70Ω以上且1000Ω以下的规定的电阻值的固定电阻层的工序；

在所述固定电阻层上形成第1电极的工序；

在所述第1电极上形成电阻变化层的工序，所述电阻变化层具有缺氧型的第1过渡金属氧化物层、和含氧率高于所述第1过渡金属氧化物层的作为绝缘物的第2过渡金属氧化物层；以及

在所述电阻变化层上形成第2电极的工序。

12.一种非易失性存储元件的制造方法，包括以下工序：

在半导体基板上形成第1电极的工序；

在所述第1电极上形成电阻变化层的工序，所述电阻变化层具有缺氧型的第1过渡金属氧化物层、和含氧率高于所述第1过渡金属氧化物层的作为绝缘物的第2过渡金属氧化物层；

在所述电阻变化层上形成第2电极的工序；

在所述第2电极上形成具有70Ω以上且1000Ω以下的规定的电阻值的固定电阻层的工序。