專利名稱：開關(guān)元件、開關(guān)元件的制造方法及存儲元件陣列的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及開關(guān)元件、開關(guān)元件的制造方法及存儲元件陣列。
背景技術(shù)：
當前，隨著器件的小型化、高密度化，進一步要求電子元件的精密化。
例如，已公知一種開關(guān)元件，其可以通過向間隔微小間隙的2個電極之間(納 米間隙電極之間)施加電壓來進行開關(guān)動作(參照專利文獻1 4)。
此外，開發(fā)有一種開關(guān)元件，其例如由氧化硅和金等穩(wěn)定的材料構(gòu)成， 通過傾斜蒸鍍等簡單的制造方法制成，能夠穩(wěn)定地重復進行開關(guān)動作(參照 專利文獻5和6)。
另外，為了在任意的環(huán)境中(例如大氣中等)使用專利文獻5和6記載 的開關(guān)元件，通過密封構(gòu)件整體覆蓋開關(guān)元件，為了在任意的環(huán)境中使用將 專利文獻5和6記載的開關(guān)元件(存儲元件)配置為陣列狀而構(gòu)成的存儲元 件陣列，通過密封構(gòu)件整體覆蓋存儲元件陣列。
專利文獻1: JP特開平7-321292號公報
專利文獻2: JP特開平10-22403號公報
專利文獻3: JP特開平8-242008號公報
專利文獻4: JP特開平7-273355號公報
專利文獻5: JP特開2005-79335號公報
專利文獻6: JP特開2007-123828號公報
但是，如果以密封構(gòu)件整體覆蓋存儲元件陣列，則當密封構(gòu)件破損時， 會導致存儲元件陣列中配置的開關(guān)元件全部不能使用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供能夠有效利用的開關(guān)元件、開關(guān)元件的制造方法、 以及能夠有效利用所配置的開關(guān)元件的存儲元件陣列。
為了解決所述問題，第一技術(shù)方案的開關(guān)元件，其特征在于，具有絕
緣性基板；設置在所述絕緣性基板上的第一電極和第二電極；電極間間隙部， 其設置在所述第一電極和所述第二電極之間，具有通過向所述第一電極和所 述第二電極之間施加規(guī)定電壓而產(chǎn)生電阻的開關(guān)現(xiàn)象(抵抗07Y :y于y夕、' 現(xiàn)象)的納米級的間隙；密封構(gòu)件，其在保持所述間隙的狀態(tài)下密封所述電 極間間隙部。
第二技術(shù)方案的開關(guān)元件是在第一技術(shù)方案的基礎(chǔ)之上，其特征在于， 所述密封構(gòu)件由絕緣性材料形成。
第三技術(shù)方案的幵關(guān)元件是在第一技術(shù)方案的基礎(chǔ)之上，其特征在于， 所述第二電極配置在所述第一電極的上方。
第四技術(shù)方案的開關(guān)元件是在第三技術(shù)方案的基礎(chǔ)之上，其特征在于所 述第一電極設置為與所述絕緣性基板的上表面相接，該開關(guān)元件具有覆蓋所 述第一電極的絕緣體，在所述絕緣體上形成有用于露出所述第一電極的上表 面的一部分的孔洞，所述第二電極設置為與所述絕緣體的上表面相接，所述 電極間間隙部設置在所述孔洞的內(nèi)部，所述密封構(gòu)件以覆蓋所述第二電極的 上表面和所述孔洞的開口部的方式設置。
第五技術(shù)方案的開關(guān)元件，其特征在于，具有絕緣性基板；第一電極， 其設置為與所述絕緣性基板的上表面相接；絕緣體，其以覆蓋所述第一電極 的方式設置，形成有用于露出所述第一電極的上表面的一部分的孔洞；第二 電極，其配置在所述第一電極的上方，與所述絕緣體的上表面相接；電極間 間隙部，其設置在所述孔洞內(nèi)部的所述第一電極和所述第二電極之間，具有 通過向所述第一電極和所述第二電極之間施加規(guī)定電壓而產(chǎn)生電阻的開關(guān)現(xiàn) 象的納米級的間隙；密封構(gòu)件，其由絕緣性材料形成，以覆蓋所述第二電極 的上表面和所述孔洞的開口部的方式設置，在保持所述間隙的狀態(tài)下密封所 述電極間間隙部。
第六技術(shù)方案的開關(guān)元件的制造方法，是第一技術(shù)方案所述的開關(guān)元件 的制造方法，其特征在于，具有在所述絕緣性基板上設置所述第一電極和 所述第二電極，形成所述電極間間隙部的電極間間隙部形成步驟；接著，通
間隙部^密圭;步驟。、I 、5 、、、、、、、、 力、
第七技術(shù)方案的存儲元件陣列，其特征在于，作為存儲元件，將第一技 術(shù)方案中所述的開關(guān)元件配置為陣列狀，通過所述密封構(gòu)件分別獨立地密封 各開關(guān)元件的所述電極間間隙部。
根據(jù)本發(fā)明，開關(guān)元件和存儲元件陣列具有的開關(guān)元件具備絕緣性基 板；設置在絕緣性基板上的第一電極和第二電極；電極間間隙部，其設置在
第一電極和第二電極之間，具有通過向第一電極和第二電極之間施加規(guī)定電
壓而產(chǎn)生電阻的開關(guān)現(xiàn)象的納米級的間隙；密封構(gòu)件，其在保持間隙的狀態(tài) 下密封電極間間隙部。
艮口，由于每個開關(guān)元件都設有密封構(gòu)件，因此在將開關(guān)元件配置為陣列 狀的存儲元件陣列中，即使密封構(gòu)件有破損也能夠避免存儲元件陣列所配置 的開關(guān)元件全部不能使用的問題，從而能夠有效使用開關(guān)元件。
另外，由于密封了電極間間隙部，因此能夠保持將電極間間隙部配置在 任意的環(huán)境中的狀態(tài)。
另外，由于密封了電極間間隙部，因此能夠在任意的環(huán)境中使用開關(guān)元件。
根據(jù)本發(fā)明，開關(guān)元件及存儲元件陣列具有的開關(guān)元件通過以下步驟制 造，即電極間間隙部形成步驟，在絕緣性基板上設置第一電極和第二電極， 形成電極間間隙部；密封步驟，通過密封構(gòu)件在保持電極間間隙部的間隙的
狀態(tài)下密封該電極間間隙部。
艮口，由于每個開關(guān)元件都設有密封構(gòu)件，因此在將開關(guān)元件配置為陣列 狀的存儲元件陣列中，即使密封構(gòu)件有破損也能夠避免存儲元件陣列所配置 的所有的開關(guān)元件全部不能使用的問題，從而能夠有效使用開關(guān)元件。
另外，由于在形成電極間間隙部后進行密封，因此在形成電極間間隙部 后，將電極間間隙部配置到規(guī)定的環(huán)境中，并在該狀態(tài)下密封電極間間隙部， 從而能夠保持將電極間間隙部配置在規(guī)定的環(huán)境中的狀態(tài)。
另外，由于密封了電極間間隙部，因此能夠在任意的環(huán)境中使用開關(guān)元件。


圖1是示意性表示本發(fā)明的開關(guān)元件要部的剖視圖。
圖2是示意性表示本發(fā)明的存儲元件陣列要部的剖視立體圖。
圖3是示意性表示在間隙下部形成工序結(jié)束時的本發(fā)明的存儲元件陣列 要部的剖視立體圖。
具體實施例方式
以下參照附圖對本發(fā)明的具體實施方式
進行說明。另外，發(fā)明范圍并不 限于圖示的例子。
這里，圖1為示意性地表示作為適用本發(fā)明的一個實施方式而例示出的
開關(guān)元件l的要部的剖視圖。另外，圖2為示意性表示作為適用本發(fā)明的一 個實施方式而例示出的存儲元件陣列100的要部的立體剖視圖。 <開關(guān)元件的結(jié)構(gòu)>
如圖1所示，本發(fā)明的開關(guān)元件l例如構(gòu)成為包括絕緣性基板10;與 絕緣性基板10的上表面接觸而設置的第一電極20;與第一電極20的上表面
接觸而設置的絕緣體30;第二電極40，其配置在第一電極20的上方，與絕 緣體30的上表面接觸；設置在第一電極20和第二電極40之間的電極間間隙 部50;與第二電極40的上表面接觸而設置的密封構(gòu)件60等。
具體而言，例如以覆蓋第一電極20的方式設置絕緣體30，并且在絕緣 體30上形成孔洞30a，從而露出第一電極20的上表面的一部分。
在孔洞30a的內(nèi)表面上形成間隙下部51和間隙上部52，以此構(gòu)成電極 間間隙部50，該間隙下部51的一端與第一電極20接觸而另一端向上方伸出， 該間隙上部52的一端與第二電極40接觸而另一端向下方伸出，該間隙下部 51的另一端和間隙上部52的另一端具有納米級的間隙。
另外，密封構(gòu)件60例如以覆蓋第二電極40的上表面和孔洞30a的開口 部的方式設置。
絕緣性基板10例如作為用于設置開關(guān)元件1的電極(第一電極20)的 支承體而發(fā)揮功能。
絕緣性基板10的結(jié)構(gòu)及材質(zhì)沒有特別限定。具體而言，例如絕緣性基板 IO的表面形狀可以是平面的形狀或者是具有凹凸的形狀。另外，絕緣性基板 10例如可以是在Si等半導體基板的表面上設置氧化膜等而構(gòu)成，也可以是基 板自身具有絕緣性。另外，絕緣性基板10的材質(zhì)例如優(yōu)選玻璃、氧化硅(Si02) 等氧化物、氮化硅(SiN)等氮化物等，其中氧化硅(Si02)在與第一電極
20的緊密接觸以及制造自由度方面優(yōu)點突出。
第一電極20例如與第二電極40成對配置，以此向開關(guān)元件1施加用于 進行開關(guān)動作的規(guī)定電壓。
對于第一電極20的形狀沒有特別限定，可以任意變更。 第一電極20的材質(zhì)沒有特別限定，例如優(yōu)選是從金、銀、鉑、鈀、鎳、 鋁、鈷、鉻、銠、銅、鎢、鉭、碳以及它們的合金中選出的至少一種。這里， 第一電極20為了強化與絕緣性基板10和絕緣體30的連接性，例如可以采用 不同的金屬重疊2層以上。具體而言，例如第一電極20可以是鉻和金的層疊 (多層)結(jié)構(gòu)。
絕緣體30例如作為用于間隔設置開關(guān)元件1的2個電極(第一電極20 和第二電極40)的支承體而發(fā)揮功能。
絕緣體30的結(jié)構(gòu)和材質(zhì)沒有特別限定。具體而言，例如絕緣體30的表 面形狀可以是平面的形狀，也可以是具有凹凸的形狀。另外，絕緣體30的材 質(zhì)例如優(yōu)選玻璃、氧化硅(Si02)等氧化物、氮化硅(SiN)等氮化物等，其 中氧化硅(Si02)在與第一電極20及第二電極40的緊密連接性以及制造自 由度方面優(yōu)點突出。
第二電極40例如與第一電極20成對配置，以此向開關(guān)元件1施加用于 進行開關(guān)動作的規(guī)定電壓。
對于第二電極40的形狀沒有特別限定，可以任意變更。
第二電極40的材質(zhì)沒有特別限定，例如優(yōu)選是從金、銀、鉬、鈀、鎳、 鋁、鈷、鉻、銠、銅、鎢、鉭、碳以及它們的合金中選出的至少一種。這里， 第二電極40為了強化與絕緣體30的連接性，例如可以采用不同的金屬重疊 2層以上。具體而言，例如第二電極40可以是鉻和金的層疊(多層)結(jié)構(gòu)。
電極間間隙部50例如由間隙下部51和間隙上部52形成，并且具有通過 向第一電極20和第二電極40之間施加規(guī)定電壓而產(chǎn)生電阻開關(guān)現(xiàn)象的納米 級的間隙，從而具備了能夠發(fā)現(xiàn)開關(guān)元件l的開關(guān)現(xiàn)象的功能。
例如圖1所示，間隙下部51在孔洞30a的內(nèi)表面上形成為從第一電極 20 —側(cè)向第二電極40 —側(cè)突出，并且間隙上部52在孔洞30a的內(nèi)表面上形 成為從第二電極40 —側(cè)向第一電極20 —側(cè)突出。
對于間隙下部51的形狀沒有特別限定，可以適當變更。并且間隙下部51和第一電極20可以例如圖1所示形成為一體，也可以例如圖2所示分體 形成。
間隙下部51的材質(zhì)沒有特別限定，例如優(yōu)選是從金、銀、鉑、鈀、鎳、 鋁、鈷、鉻、銠、銅、鎢、鉭、碳以及它們的合金中選出的至少一種。這里， 間隙下部51為了強化與絕緣體30的連接性，例如可以采用不同的金屬重疊 2層以上。具體而言，例如間隙下部51可以是鉻和金的層疊(多層)結(jié)構(gòu)。
對于間隙上部52的形狀沒有特別限定，可以適當變更。并且間隙上部 52和第二電極40可以分體形成，也可以例如圖1和圖2所示形成為一體。
間隙上部52的材質(zhì)沒有特別限定，例如優(yōu)選是從金、銀、鉬、鈀、鎳、 鋁、鈷、鉻、銠、銅、鎢、鉭、碳以及它們的合金中選出的至少一種。這里， 間隙上部52為了強化與絕緣體30的連接性，例如可以采用不同的金屬重疊 2層以上。具體而言，例如間隙上部52可以是鉻和金的層疊(多層)結(jié)構(gòu)。
電極間間隙部50所具有的間隙寬度，即間隙下部51與間隙上部52之間 (納米間隙電極間)的距離(間隔)G例如優(yōu)選0nm<G《13nm，更優(yōu)選 0.8nm<G<2.2nm。
這里，距離G的上限值為13nm是由于例如在通過傾斜蒸鍍進行制造時， 如果間隙間隔大于13nm則無法進行開關(guān)。
另一方面，距離G的下限值則是考慮到在0nm時會發(fā)生間隙下部51與 間隙上部52的短路。另外，下限值雖然難以通過顯微鏡測定來確定，但是可 以是能夠產(chǎn)生隧道電流的最小距離。即，下限值是在開關(guān)元件1工作時，電 流-電壓特性不遵循歐姆定律，而能夠觀測到量子力學意義上的隧道效應的距 離的理論值。
另外，如果將電阻值代入隧道電流的理論式，則能夠求出間隙間隔的計 算結(jié)果在0.8nm<G<2.2nm的范圍。
另外，電極間間隙部50 (間隙下部51與間隙上部52之間)的直流電阻 例如優(yōu)選大于lkQ而小于10TQ ，更優(yōu)選為大于10kQ 。
這里，電阻的上限值為IOTQ是由于超過IOTQ則無法進行開關(guān)。
另一方面，電阻的下限值為lkQ是由于當前技術(shù)還未達到lkQ以下，故 而以其為下限。
另外，開關(guān)在"關(guān)(OFF)"狀態(tài)下電阻越高越好，因此優(yōu)選上限值較
高，在"開(ON)"狀態(tài)下電阻為lkQ，則易于流過mA級的電流，從而 可能損壞其它元件，因此下限值優(yōu)選為10kQ。
另外，間隙下部51和間隙上部52之間的最接近部位(電極間間隙部50 的間隙)例如可以在間隙下部51和間隙上部52相對的區(qū)域上形成1處或多 處。
另外，在間隙下部51和間隙上部52之間，例如可以形成由該間隙下部 51和間隙上部52的構(gòu)成材料等形成的島部分(河中沙洲那樣的部分)。此 時，例如在間隙下部51和島部分之間以及間隙上部52和島部分之間形成規(guī) 定的間隙(電極間間隙部50的間隙)，避免間隙下部51和間隙上部52短路 即可。
密封構(gòu)件60例如以保持間隙的狀態(tài)密封電極間間隙部50，從而將電極 間間隙部50與大氣隔絕，能夠使開關(guān)元件1穩(wěn)定地工作。
密封構(gòu)件60的形狀只要能夠密封電極間間隙部50即可，沒有特別限定， 可以適當?shù)厝我庾兏?br> 密封構(gòu)件60的材質(zhì)只要能夠在保持電極間間隙部50的間隙的狀態(tài)下密 封電極間間隙部50即可，沒有特別限定。具體而言，密封構(gòu)件60例如通過 旋涂等方式進行涂敷或者熔融粘接等方法形成。因此，作為密封構(gòu)件60的材 質(zhì)，優(yōu)選所生成的密封構(gòu)件60是不會由于密封材料60的表面張力而侵入孔 洞30a的內(nèi)部的材料。另外，密封構(gòu)件60的材質(zhì)優(yōu)選樹脂或玻璃等絕緣性材 料，但是也可以是半導體材料或?qū)щ娦圆牧稀Ａ硗?，密封?gòu)件60既可以是僅 由1種材料構(gòu)成的單層結(jié)構(gòu)，也可以是由多種材料構(gòu)成的層疊(多層)結(jié)構(gòu)。
被密封構(gòu)件60密封的孔洞30a的內(nèi)部例如可以是減壓環(huán)境，此外也能夠 充滿多種物質(zhì)。被密封構(gòu)件60密封的孔洞30a的內(nèi)部壓力P優(yōu)選例如為10— 6Pa<P<2X105Pa，更優(yōu)選為102Pa<P<105Pa。
這里，確認了壓力P的上限值在10Spa以下的范圍內(nèi)可以工作，而高于 此上限值壓力則會難以操作，因此考慮到漏氣等而將略微提高的2X 105Pa作 為上限值。
另一方面，確認了壓力P的下限值在10—，a以上的范圍內(nèi)可以工作，而 低于此下限值壓力則會難以操作，因此更優(yōu)選將通過工業(yè)方法能夠簡單實現(xiàn) 的真空系統(tǒng)的1(^Pa作為下限值。
另外，被密封構(gòu)件60密封的孔洞30a的內(nèi)部，例如可以充滿干燥空氣、 氮氣、Ar等稀有氣體之類的惰性氣體或者甲苯等對電不活潑的有機溶劑。 <開關(guān)元件的制造方法> 下面對開關(guān)元件1的制造方法進行說明。
開關(guān)元件l的制造例如包括以下工序(1)絕緣性基板準備工序；(2) 第一電極形成工序；(3)絕緣體形成工序；(4)間隙下部形成工序；(5) 間隙上部和第二電極形成工序；(6)密封構(gòu)件形成工序。
(1) 絕緣性基板準備工序 絕緣性基板準備工序是準備絕緣性基板10的工序。
(2) 第一電極形成工序 第一電極形成工序是在絕緣性基板10的上表面上形成第一電極20的工序。
(3) 絕緣體形成工序
絕緣體形成工序以覆蓋第一電極20的方式形成絕緣體30，在絕緣體30 上形成用于露出第一電極20的上表面的一部分的孔洞30a。
(4) 間隙下部形成工序
間隙下部形成工序是在孔洞30a的內(nèi)表面上的第一電極20的上表面上形 成間隙下部51的工序。
(5) 間隙上部及第二電極形成工序
間隙上部及第二電極形成工序是在孔洞30a的內(nèi)表面上側(cè)形成間隙上部 52并且在絕緣體30的上表面上形成第二電極40的工序。另外，間隙上部52 和第二電極40既可以同時形成，也可以分別形成。
(6) 密封構(gòu)件形成工序
密封構(gòu)件形成工序是以覆蓋第二電極40的上表面及孔洞30a的開口部的 方式形成密封構(gòu)件60的工序。
這里，在絕緣性基板10上設置第一電極20和第二電極40而形成電極間 間隙部50的電極間間隙部形成步驟與下述步驟相對應(1)絕緣性基板準 備工序、(2)第一電極形成工序、(3)絕緣體形成工序、(4)間隙下部形 成工序、(5)間隙上部和第二電極形成工序；通過密封構(gòu)件60在保持電極 間間隙部50的間隙的狀態(tài)下密封電極間間隙部50的步驟與(6)密封構(gòu)件形
成工序相對應。
另外，在(6)密封構(gòu)件形成工序之前或者在(6)密封構(gòu)件形成工序之
后可以進行(7)電場切斷工序。
電場切斷工序是用于可靠地形成電極間間隙部50的工序。在間隙下部 51與間隙上部52短路的情況下，第一電極20和第二電極40串聯(lián)連接可變 電阻、定值電阻和電源(均未圖示)并施加電壓。然后，將可變電阻的電阻 值從初始值(大電阻)起平緩地調(diào)節(jié)以減小阻值，當沒有電流流過時停止施 加電壓，從而在間隙下部51與間隙上部52之間形成電極間間隙部50，獲得 具有所需的電極間距離G的納米間隙電極。
另外，上述開關(guān)元件1的形成方法僅是一個例子，形成方法并不僅限于此。
<存儲元件陣列的結(jié)構(gòu)>
本發(fā)明的存儲元件陣列IOO例如是將開關(guān)元件1…作為存儲元件配置為 陣列狀(2維陣列狀)的高密度存儲器。
存儲元件陣列100例如圖2所示構(gòu)成為包括開關(guān)元件1、與開關(guān)元件1 相接的第一電子元件200、與開關(guān)元件1及第一電子元件200相接的第二電 子元件300等。
第一電子元件200和第二電子元件300作為電子元件沒有特別限定，例 如是pn二極管或通道(tunnel)元件等。
另外，存儲元件陣列IOO所具有的開關(guān)元件1以外的電子元件不限于第 一電子元件200和第二電子元件300這2個電子元件，也可以是1個電子元 件或者3個以上的電子元件。另外，在存儲元件陣列100所具有的開關(guān)元件 1以外的電子元件為多個時，這些電子元件中可以包含同種電子元件，也可 以包含不同種類的電子元件。
另外，存儲元件陣列100至少具備開關(guān)元件1即可，而不必一定具有開 關(guān)元件l以外的電子元件。
在圖2所示的存儲元件陣列100中，開關(guān)元件1的第一電極20和間隙下 部51分體形成，在第一電極20和間隙下部51之間配置第一電子元件200 和第二電子元件300。
艮口，在孔洞30a內(nèi)與第一電極20的上表面相接而層疊第一電子元件200，
進而在第一電子元件200的上表面層疊第二電子元件300。然后，在孔洞30a 的內(nèi)表面上形成間隙下部51和間隙上部52，以此構(gòu)成電極間間隙部50，該 間隙下部51的一端與第二電子元件300接觸而另一端向上方伸出，該間隙上 部52的一端與第二電極40接觸而另一端向下方伸出，該間隙下部51的另一 端和間隙上部52的另一端具有納米級的間隙。
<存儲元件陣列的制造方法>
下面對存儲元件陣列100的制造方法進行說明。
存儲元件陣列IOO的形成例如包括以下工序(l)絕緣性基板準備工序； (2)第一電極形成工序；(3)絕緣體形成工序；(4)間隙下部形成工序； (5)間隙上部和第二電極形成工序；(6)密封構(gòu)件形成工序。
(1) 絕緣性基板準備工序 絕緣性基板準備工序是準備絕緣性基板10的工序。
(2) 第一電極形成工序 第一電極形成工序是在絕緣性基板10的上表面上形成多個第一電極20
的工序。這里，多個第一電極20以相互平行的方式配置。
(3) 絕緣體形成工序 絕緣體形成工序中以覆蓋第一電極20的方式形成絕緣體30，在絕緣體
30上形成多個用于露出第一電極20的上表面的一部分的孔洞30a。
(4) 間隙下部形成工序
間隙下部形成工序中，在孔洞30a的內(nèi)表面上的第一電極20的上表面層 疊開關(guān)元件1以外的電子元件(例如第一電子元件200或第二電子元件300)， 在上述電子元件的上表面形成間隙下部51。
例如圖3為示意性表示間隙下部形成工序結(jié)束時的開關(guān)元件100的要部 的剖視圖。如圖3所示，孔洞30a以規(guī)定的間隔形成，在該孔洞30a的內(nèi)部 配置第一電子元件200、第二電子元件300和間隙下部51。
(5) 間隙上部及第二電極形成工序
間隙上部及第二電極形成工序是在孔洞30a的內(nèi)表面上側(cè)形成間隙上部 52并且在絕緣體30的上表面上形成多個第二電極40的工序。這里，多個第 二電極40與第一電極20垂直相交地配置，并且該多個第二電極40之間配置 為相互平行。
(6)密封構(gòu)件形成工序
密封構(gòu)件形成工序是以覆蓋第二電極30的上表面及孔洞30a的開口部的 方式形成密封構(gòu)件60的工序。
這里，在形成孔洞30a的位置配置開關(guān)元件l，因此例如圖3所示在存 儲元件陣列100上配置4個開關(guān)元件1 。并且，密封構(gòu)件60通過覆蓋各孔洞 30a的開口部而能夠?qū)⒏鏖_關(guān)元件1的電極間間隙部50分別獨立地密封。由 此，在密封構(gòu)件60有破損的情況下，也能夠避免在存儲元件陣列100中配置 的全部開關(guān)元件1都不能使用，從而能夠有效使用開關(guān)元件1。
當然，在存儲元件陣列100上配置的開關(guān)元件1的數(shù)量不限于4個，也 可以是任意多個。
另外，密封構(gòu)件60的形狀只要能夠?qū)诿總€開關(guān)元件1密封電極間間 隙部50即可，沒有特別限定，可以適當?shù)剡M行任意變更。具體而言，例如圖 1所示，密封構(gòu)件60以僅覆蓋第二電極40的上表面和孔洞30a的開口部的 方式設置，但是也可以例如以覆蓋第二電極40的上表面、孔洞30a的開口部 和絕緣體30的上表面的方式設置。
根據(jù)如上所述的本發(fā)明的開關(guān)元件1和具有開關(guān)元件1的存儲元件陣列 100，其具有絕緣性基板10;設置在絕緣性基板10上的第一電極20和第 二電極40;電極間間隙部50，其設置在第一電極20和第二電極40之間，具 有通過向第一電極20和第二電極40之間施加規(guī)定電壓而產(chǎn)生電阻開關(guān)現(xiàn)象 的納米級的間隙；密封構(gòu)件60，以保持間隙的狀態(tài)密封電極間間隙部50。
艮口，由于對應于每個開關(guān)元件1設置密封構(gòu)件60，因此在將開關(guān)元件l 配置為陣列狀的存儲元件陣列100中，即使在密封構(gòu)件60有破損的情況下， 也能夠避免在存儲元件陣列100中配置的全部開關(guān)元件1都不能使用，從而 能夠有效使用開關(guān)元件l。
另外，由于密封了電極間間隙部50，因此能夠保持在任意的環(huán)境中配置 電極間間隙部50的狀態(tài)。
另外，由于密封了電極間間隙部50，因此能夠在任意的環(huán)境中使用開關(guān) 元件l。
另外，根據(jù)本發(fā)明的開關(guān)元件1和具有開關(guān)元件1的存儲元件陣列100， 密封構(gòu)件60由絕緣性材料形成，因此能夠重疊配置多個開關(guān)元件l，從而提
高集成度。
另外，根據(jù)本發(fā)明的開關(guān)元件1和具有開關(guān)元件1的存儲元件陣列100， 第二電極40配置在第一電極20的上方，因此能夠提高集成度。
另外，根據(jù)本發(fā)明的開關(guān)元件1和具有開關(guān)元件1的存儲元件陣列100，
第一電極20與絕緣性基板10的上表面相接而設置，開關(guān)元件1具有覆蓋第 一電極20的絕緣體30，在絕緣體30上形成用于露出第一電極20的上表面 的一部分的孔洞30a，第二電極40與絕緣體30的上表面相接而設置，電極 間間隙部50設置在孔洞30a的內(nèi)部，密封構(gòu)件60以覆蓋第二電極40的上表 面和孔洞30a的開口部的方式設置。
艮口，僅通過以密封構(gòu)件60覆蓋第二電極40的上表面和孔洞30a的開口 部的簡單結(jié)構(gòu)，能夠密封電極間間隙部50。
根據(jù)上述的本發(fā)明的開關(guān)元件1 (存儲元件陣列100具有的開關(guān)元件1) 的制造方法，具有電極間間隙部形成步驟，在絕緣性基板10上設置第一電 極20和第二電極40而形成電極間間隙部50;密封步驟，通過密封構(gòu)件60 在保持電極間間隙部50的間隙的狀態(tài)下密封電極間間隙部50。
這樣，密封構(gòu)件60與第一電極20或第二電極40分別形成，因此盡管第 一電極20或第二電極40必須在真空中形成，但是密封構(gòu)件60可以在任意的 環(huán)境中形成，從而能夠降低密封構(gòu)件60的形成裝置(成膜裝置)的成本。
另外，密封構(gòu)件60在形成電極間間隙部50后形成，因此能夠在形成電 極間間隙部50后，將電極間間隙部50配置在所需的環(huán)境中，在該狀態(tài)下密 封電極間間隙部50，從而能夠保持將電極間間隙部50配置在所需的環(huán)境中 的狀態(tài)。
另外，本發(fā)明不僅限于上述實施方式，能夠在不脫離其主旨的范圍內(nèi)適 當?shù)刈兏?br> 在上述實施方式中開關(guān)元件1和存儲元件陣列100的結(jié)構(gòu)或各部形狀等 僅表示了一個例子，但并不限于此。
例如，雖然將第二電極40配置在第一電極20的上方，即將第一電極20 和第二電極40沿著上下方向排列配置，但也可以將第一電極20和第二電極 40沿著左右方向排列配置。此時，沿著上下方向排列配置的間隙下部51和 間隙上部52也可以沿著左右方向排列配置。
權(quán)利要求
1.一種開關(guān)元件，其特征在于，具有絕緣性基板；設置在所述絕緣性基板上的第一電極和第二電極；電極間間隙部，其設置在所述第一電極和所述第二電極之間，具有通過向所述第一電極和所述第二電極之間施加規(guī)定電壓而產(chǎn)生電阻的開關(guān)現(xiàn)象的納米級的間隙；密封構(gòu)件，其在保持所述間隙的狀態(tài)下密封所述電極間間隙部。
2. 如權(quán)利要求1所述的開關(guān)元件，其特征在于，所述密封構(gòu)件由絕緣性 材料形成。
3. 如權(quán)利要求1所述的開關(guān)元件，其特征在于，所述第二電極配置在所 述第一電極的上方。
4. 如權(quán)利要求3所述的開關(guān)元件，其特征在于， 所述第一電極設置為與所述絕緣性基板的上表面相接， 該開關(guān)元件具有覆蓋所述第一 電極的絕緣體，在所述絕緣體上形成有用于露出所述第一電極的上表面的一部分的孔洞，所述第二電極設置為與所述絕緣體的上表面相接， 所述電極間間隙部設置在所述孔洞的內(nèi)部，所述密封構(gòu)件以覆蓋所述第二電極的上表面和所述孔洞的開口部的方式 設置。
5. —種開關(guān)元件，其特征在于，具有 絕緣性基板；第一電極，其設置為與所述絕緣性基板的上表面相接；絕緣體，其以覆蓋所述第一電極的方式設置，形成有用于露出所述第一 電極的上表面的一部分的孔洞；第二電極，其配置在所述第一電極的上方，與所述絕緣體的上表面相接;電極間間隙部，其設置在所述孔洞內(nèi)部的所述第一電極和所述第二電極 之間，具有通過向所述第一電極和所述第二電極之間施加規(guī)定電壓而產(chǎn)生電 阻的開關(guān)現(xiàn)象的納米級的間隙； 密封構(gòu)件，其由絕緣性材料形成，以覆蓋所述第二電極的上表面和所述 孔洞的開口部的方式設置，在保持所述間隙的狀態(tài)下密封所述電極間間隙部。
6. —種開關(guān)元件的制造方法，是權(quán)利要求1中所述的開關(guān)元件的制造方 法，其特征在于，包括在所述絕緣性基板上設置所述第一電極和所述第二電極，形成所述電極 間間隙部的電極間間隙部形成步驟；接著，通過所述密封構(gòu)件在保持所述電極間間隙部的所述間隙的狀態(tài)下 密封該電極間間隙部的密封步驟。
7. —種存儲元件陣列，其特征在于，作為存儲元件，將權(quán)利要求l中所述的開關(guān)元件配置為陣列狀， 通過所述密封構(gòu)件，分別獨立地密封各開關(guān)元件的所述電極間間隙部。
全文摘要
本發(fā)明提供能夠有效利用的開關(guān)元件、開關(guān)元件的制造方法、以及能夠有效利用所配置的開關(guān)元件的存儲元件陣列的制造方法。開關(guān)元件(1)具有絕緣性基板(10)；設置在絕緣性基板(10)上的第一電極(20)和第二電極(40)；電極間間隙部(50)，其設置在第一電極(20)和第二電極(40)之間，具有通過向第一電極(20)和第二電極(40)之間施加規(guī)定電壓而產(chǎn)生電阻開關(guān)現(xiàn)象的納米級的間隙；密封構(gòu)件(60)，其在保持間隙的狀態(tài)下密封電極間間隙部(50)。
文檔編號B82B1/00GK101373787SQ20081014459
公開日2009年2月25日 申請日期2008年8月22日 優(yōu)先權(quán)日2007年8月22日
發(fā)明者古田成生, 小野雅敏, 高橋剛 申請人:株式會社船井電機新應用技術(shù)研究所;船井電機株式會社