[发明专利]非易失性存储装置及其制造方法

权利要求书

1.一种非易失性存储装置，具备：

存储器单元阵列，具有多个将第1电流控制元件和电阻变化元件串联连接而成的层叠型构造的存储器单元；

电流控制元件参数产生电路，具有用于评价上述第1电流控制元件的电流控制特性的第2电流控制元件，并与上述存储器单元阵列电连接，使上述存储器单元动作；

在形成上述存储器单元阵列的区域及形成上述电流控制元件参数产生电路的区域中，设有第1层叠体，该第1层叠体由电流控制元件下部电极层、电流控制层及电流控制元件上部电极层构成，作为上述第1电流控制元件及上述第2电流控制元件发挥功能；

在上述第1层叠体上，设有第2层叠体，该第2层叠体由电阻变化元件下部电极层、包含缺氧型的第1金属氧化物的第1氧化物层、包含缺氧度比上述第1金属氧化物小且电阻值比上述第1金属氧化物高的第2金属氧化物的第2氧化物层、以及电阻变化元件上部电极层构成，作为上述电阻变化元件发挥功能；

在形成上述电流控制元件参数产生电路的区域中，上述第2层叠体的一部分被除去，以使上述第2电流控制元件与配置在上述第2电流控制元件的上方的层不经由上述第2氧化物层而连接。

2.如权利要求1所述的非易失性存储装置，

还具备基板；

上述存储器单元阵列具有配置在上述基板上的层间绝缘层、相互平行地配置在上述基板与上述层间绝缘层之间的上述基板上的多个第1布线、以与上述第1布线立体交叉的方式相互平行地配置在上述层间绝缘层上的多个第2布线、以及配置在位于上述第1布线与上述第2布线的各交叉部的上述层间绝缘层内的上述多个存储器单元；

上述电流控制元件参数产生电路具有配置在上述基板与上述层间绝缘层之间的第3布线、配置在上述层间绝缘层上的第4布线、以及在上述第3布线与上述第4布线之间不经由上述第2氧化物层而与上述第3布线及上述第4布线连接的上述第2电流控制元件；

上述第1电流控制元件和第2电流控制元件具有相同的非线性电流控制特性。

3.如权利要求1或2所述的非易失性存储装置，还具备：

控制电路；

写入电路，为了向上述多个存储器单元中的规定的存储器单元写入信息而对上述规定的存储器单元施加电压；以及

读出电路，为了从上述规定的存储器单元读出信息而施加电压；

上述电流控制元件参数产生电路取得表示上述第2电流控制元件的非线性电流控制特性的非线性电流控制特性参数，向上述控制电路输出与上述非线性电流控制特性参数对应的非线性电流控制特性参数信号；

上述控制电路基于上述非线性电流控制特性参数信号生成对上述写入电路及上述读出电路进行控制的控制信号，向上述写入电路及上述读出电路中的至少一方输出上述控制信号；

上述写入电路及上述读出电路中的至少一方基于上述控制信号决定对上述规定的存储器单元施加的电压。

4.如权利要求1所述的非易失性存储装置，

上述第1电流控制元件的第1电流控制层及上述第2电流控制元件的第2电流控制层具有相同的组成和相同的膜厚。

5.如权利要求4所述的非易失性存储装置，

上述第1电流控制层及上述第2电流控制层通过相同工序形成。

6.如权利要求1所述的非易失性存储装置，

上述存储器单元是将上述第1电流控制元件和上述电阻变化元件串联连接而成的构造。

7.如权利要求6所述的非易失性存储装置，

上述第1电流控制元件由第1电流控制元件下部电极层、形成在上述第1电流控制元件下部电极层上的第1电流控制层、以及形成在上述第1电流控制层上的第1电流控制元件上部电极层构成；

上述第2电流控制元件由第2电流控制元件下部电极层、形成在上述第2电流控制元件下部电极层上的第2电流控制层、以及形成在上述第2电流控制层上的第2电流控制元件上部电极层构成；

上述第1电流控制元件下部电极层及上述第2电流控制元件下部电极层具有相同的组成和相同的膜厚；

上述第1电流控制层及上述第2电流控制层具有相同的组成和相同的膜厚；

上述第1电流控制元件上部电极层及上述第2电流控制元件上部电极层具有相同的组成和相同的膜厚。