專利名稱：非易失性存儲(chǔ)元件以及非易失性存儲(chǔ)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及非易失性存儲(chǔ)元件，尤其涉及根據(jù)被施加的電壓的極性在高電阻狀 態(tài)與低電阻狀態(tài)之間進(jìn)行可逆轉(zhuǎn)移的所謂電阻變化型的非易失性存儲(chǔ)元件以及包括該非 易失性存儲(chǔ)元件的非易失性存儲(chǔ)裝置。
背景技術(shù)：
近些年，隨著數(shù)字技術(shù)的進(jìn)展，進(jìn)一步提高了移動(dòng)信息設(shè)備以及信息家電等的 電子設(shè)備的功能化。因此，越來(lái)越提高了對(duì)非易失性存儲(chǔ)元件的大容量化、寫入電力的 減少、寫入以及讀出時(shí)間的高速化、以及長(zhǎng)壽命化的需求。對(duì)于這些需求，周知的是，利用了現(xiàn)有的浮動(dòng)?xùn)诺拈W存的細(xì)微化有限度。另一 方面，在將電阻變化層作為存儲(chǔ)部的材料來(lái)利用的電阻變化型的非易失性存儲(chǔ)元件的情 況下，能夠以電阻變化層位于下部電極與上部電極之間的單純的構(gòu)造構(gòu)成存儲(chǔ)元件，因 此，可以期待進(jìn)一步的細(xì)微化、高速化、以及低消耗電力化。例如，提出了一種非易失性存儲(chǔ)元件，在上部電極和下部電極之間施加電壓， 在電阻變化層內(nèi)使金屬離子出入來(lái)產(chǎn)生高電阻狀態(tài)以及低電阻狀態(tài)，向這些各個(gè)狀態(tài)分 配數(shù)值，從而進(jìn)行信息的存儲(chǔ)(例如，參照專利文獻(xiàn)1)。并且，還提出了所謂相變式存 儲(chǔ)器的非易失性存儲(chǔ)元件，通過(guò)由電脈沖使電阻變化層的晶體狀態(tài)發(fā)生變化，從而使電 阻變化層的電阻狀態(tài)發(fā)生變化(例如，參照專利文獻(xiàn)2)。進(jìn)而，除了所述以外，還提出了與在電阻變化層利用了金屬氧化物的電阻變化 型的非易失性存儲(chǔ)元件有關(guān)的方案。這些非易失性存儲(chǔ)元件，根據(jù)用于電阻變化層的 材料大致分類為兩種。其中之一是，專利文獻(xiàn)3等所公開的在電阻變化層利用了鈣鈦礦 (perovskite)材料(PrhCaxMnO3 (PCMO)、La1^xSrxMnO3 (LSMO) > GdBaCoxOy(GBCO)
等)的電阻變化型的非易失性存儲(chǔ)元件。并且，另一個(gè)是，利用了 2元系的過(guò)渡金屬氧化物的電阻變化型的非易失性存 儲(chǔ)元件。2元系的過(guò)渡金屬氧化物，與所述的鈣鈦礦材料相比，組成以及構(gòu)造非常單純， 因此，在制造時(shí)容易進(jìn)行組成控制以及成膜。而且，也有與半導(dǎo)體制造過(guò)程的配合性也 比較良好的優(yōu)點(diǎn)，因此，近幾年進(jìn)行了多數(shù)研究。例如，在專利文獻(xiàn)4以及非專利文獻(xiàn) 1中公開了 NiO、V2O5> ZnO> Nb205> TiO2> WO3> CoO,以作為電阻變化材料。并 且，在專利文獻(xiàn)5中公開了將Ni、Ti、Hf、Nb、Zn、W、Co等的低氧化物(suboxide) (與化學(xué)量論組成偏離的氧化物)作為電阻變化材料來(lái)利用的電阻變化型的非易失性存儲(chǔ) 元件。另外，提出了在電阻變化層利用像使TiN的表面氧化來(lái)形成納米等級(jí)的TiO2晶體 膜那樣的構(gòu)造的例子(例如，參照專利文獻(xiàn)6以及非專利文獻(xiàn)2)。進(jìn)而，還提出了將氧化鈦以及氧化鉭(Ta2O5)作為電阻變化材料來(lái)利用且能夠?qū)?入僅一次的所謂一次性可編程存儲(chǔ)器(例如，參照專利文獻(xiàn)7)。專利文獻(xiàn)1 (日本)特開2006-40946號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)2 (日本)特開2004-349689號(hào)公報(bào)
專利文獻(xiàn)3 美國(guó)專利第6473332號(hào)說(shuō)明書專利文獻(xiàn)4 (日本)特開2004-363604號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)5 (日本)特開2005-317976號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)6 (日本)特開2007-180202號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)7 (日本)特開平7-263647號(hào)公報(bào)非專利文獻(xiàn)1 I.G.BeakEtAl.，Tech.Digest IEDM 204，587 頁(yè)非專利文獻(xiàn)2: Japanese Journal of Applied Physics Vol45, NOl 1，2006， pp.L310-L312然而，所述的在電阻變化層利用了過(guò)渡金屬氧化物的以往的非易失性存儲(chǔ)元件 有以下的問(wèn)題。在利用了 NiO等的過(guò)渡金屬氧化物的以往的非易失性存儲(chǔ)元件中，如非專利文 獻(xiàn)1所公開，利用IOOns左右的比較短的電脈沖，能夠使電阻變化材料從高電阻狀態(tài)變化 為低電阻狀態(tài)。然而，存在的問(wèn)題是，為了從低電阻狀態(tài)變化為高電阻狀態(tài)，而需要μ s 等級(jí)的長(zhǎng)脈沖，因此難以試圖高速化。并且，存在的問(wèn)題是，緊在形成電阻變化材料位于上下的電極之間的構(gòu)造之 后，電阻狀態(tài)不發(fā)生變化。在此情況下，為了使電阻狀態(tài)發(fā)生變化，而需要在上下電極 間施加特殊的電刺激幾十次至幾千次的“習(xí)慣”的工序(有時(shí)稱為成型工序)。然而， 能夠?qū)⑦@些成型工序視為制造工序之一，因此有可能成為導(dǎo)致成本增加以及制造過(guò)程的 復(fù)雜化的原因。而且，在本說(shuō)明書中，將以下的工序定義為“初始擊穿”，即，通過(guò)將極性 (正或負(fù))、大小(電壓值)以及寬度(時(shí)間)與能夠得到恒定的電阻狀態(tài)的變化的電脈 沖不同的電脈沖施加一次至十次左右，從而使緊在制造之后的電阻變化型的非易失性存 儲(chǔ)元件的電阻狀態(tài)發(fā)生變化。例如，為了使具有因大小為2V且具有IOOns的寬度的電脈 沖而電阻狀態(tài)發(fā)生變化的潛在能力的非易失性存儲(chǔ)元件工作，緊在其制造之后需要施加 與此不同的大小以及寬度的電脈沖的情況(例如，施加士 3V且Iys的電脈沖十次等)， 被表現(xiàn)為需要初始擊穿。可以認(rèn)為對(duì)初始狀態(tài)為高電阻狀態(tài)的非易失性存儲(chǔ)元件的初始擊穿的過(guò)程與電 介質(zhì)膜的絕緣破壞過(guò)程相同。例如，在 K.Kinoshitaetal.，Applied Physics Letters vol.89, 103509.(非專利文獻(xiàn)3)中記載。另一方面，在所述專利文獻(xiàn)6以及所述非專利文獻(xiàn)2公開的、具有像使TiN的 表面氧化而形成微晶性的TiO2那樣的構(gòu)造(TiO2 · TiN構(gòu)造)的電阻變化型的非易失性 存儲(chǔ)元件中設(shè)想，不需要初始擊穿。在此情況下，設(shè)想形成TiO2S納米等級(jí)的微小的晶 體(以下，稱為納米晶體)的集合體，按照該晶體的尺寸而電阻變化的狀態(tài)發(fā)生變化，但 是，一般而言，納米晶體的尺寸以及晶體構(gòu)造大大依存于制造方法(在所述專利文獻(xiàn)6中 通過(guò)氧化來(lái)形成)，因此存在制造時(shí)的不均勻性變大的可能性。因此，若在電阻變化層利 用納米晶體，則存在容易發(fā)生電阻變化的狀態(tài)的不均勻性的問(wèn)題。并且，在將所述專利文獻(xiàn)7所公開的由Ta2O5而成的過(guò)渡金屬氧化物作為主成分 來(lái)利用于電阻變化層的情況下，存在的問(wèn)題是，由于作為僅能夠利用于從高電阻狀態(tài)至 低電阻狀態(tài)的一次的工作的反熔絲(antifuse)來(lái)起作用，因此不能進(jìn)行改寫。

發(fā)明內(nèi)容
鑒于 所述情況，本發(fā)明的主要目的在于，提供擊穿電壓低、且以高速進(jìn)行穩(wěn)定 的工作的非易失性存儲(chǔ)元件以及包括該非易失性存儲(chǔ)元件的非易失性存儲(chǔ)裝置。為了解決所述的問(wèn)題，本發(fā)明的實(shí)施方案之一的非易失性存儲(chǔ)元件，是電阻變 化型的非易失性存儲(chǔ)元件，其中，所述非易失性存儲(chǔ)元件包括第一電極、第二電極、以 及電阻變化層，所述電阻變化層介于所述第一電極與所述第二電極之間，根據(jù)提供到所 述第一電極與所述第二電極之間的電壓的極性，在高電阻狀態(tài)與低電阻狀態(tài)之間進(jìn)行可 逆轉(zhuǎn)移，所述非易失性存儲(chǔ)元件所具有的特性是，在處于具有比所述電阻變化層處于所 述高電阻狀態(tài)時(shí)的該非易失性存儲(chǔ)元件的電阻值高的電阻值的初始狀態(tài)時(shí)，通過(guò)進(jìn)行初 始擊穿，從而變化為能夠進(jìn)行所述轉(zhuǎn)移的狀態(tài)，所述初始擊穿是指，在所述非易失性存 儲(chǔ)元件與負(fù)荷元件連接的狀態(tài)下施加電壓，所述電阻變化層，包括至少由第一氧化物層 和第二氧化物層構(gòu)成的層疊構(gòu)造，所述第一氧化物層包括第一過(guò)渡金屬的氧化物，所述 第二氧化物層包括與所述第一過(guò)渡金屬不同的第二過(guò)渡金屬的氧化物，所述第二過(guò)渡金 屬的標(biāo)準(zhǔn)電極電位比所述第一過(guò)渡金屬的標(biāo)準(zhǔn)電極電位小，而且，滿足以下的(1)以及 (2)之中的至少一方，(1)所述第二氧化物層的介電常數(shù)比所述第一氧化物層的介電常數(shù) 大，(2)所述第二氧化物層的帶隙比所述第一氧化物層的帶隙小。據(jù)此，由于滿足以下的⑴以及⑵之中的至少一方，(1)包含標(biāo)準(zhǔn)電極電位小 的第二過(guò)渡金屬的第二氧化物層、即構(gòu)成電阻變化層的第一以及第二氧化物層中的更容 易被氧化的第二氧化物層的介電常數(shù)比第一氧化物層的介電常數(shù)大，以及(2)第二氧化 物層的帶隙比第一氧化物層的帶隙小，因此，電阻率高的第二氧化物層與電阻率低的第 一氧化物層相比絕緣破壞電場(chǎng)的強(qiáng)度變小，其結(jié)果為，初始狀態(tài)處于高電阻狀態(tài)的非易 失性存儲(chǔ)元件(即，具有由過(guò)渡金屬氧化物層的層疊構(gòu)造構(gòu)成的電阻變化層的非易失性 存儲(chǔ)元件)的初始擊穿中的擊穿電壓降低。在此，在所述實(shí)施方案涉及的非易失性存儲(chǔ)元件中也可以，滿足以下的(1)以 及(2)這兩者，(1)所述第二氧化物層的介電常數(shù)比所述第一氧化物層的介電常數(shù)大，以 及(2)所述第二氧化物層的帶隙比所述第一氧化物層的帶隙小。而且，在所述實(shí)施方案涉及的非易失性存儲(chǔ)元件中，優(yōu)選的是，所述第二電極 被形成為與所述第二氧化物層相接，所述第二電極的標(biāo)準(zhǔn)電極電位比所述第二過(guò)渡金屬 的標(biāo)準(zhǔn)電極電位大。據(jù)此，在缺氧型金屬氧化物層(即，第二氧化物層)和與此相接的 電極之間的關(guān)系上，滿足缺氧型金屬氧化物層能夠發(fā)生電阻變化的條件，因此，能夠保 證非易失性存儲(chǔ)元件的電阻確實(shí)發(fā)生變化，能夠?qū)崿F(xiàn)穩(wěn)定的工作。并且，在所述實(shí)施方案涉及的非易失性存儲(chǔ)元件中，優(yōu)選的是，所述第一過(guò)渡 金屬的標(biāo)準(zhǔn)電極電位比所述第二電極的標(biāo)準(zhǔn)電極電位小。并且，在所述實(shí)施方案涉及的非易失性存儲(chǔ)元件中，優(yōu)選的是，所述第一氧化 物層的缺氧度比所述第二氧化物層的缺氧度大。并且，在所述實(shí)施方案涉及的非易失性存儲(chǔ)元件中，優(yōu)選的是，所述第二氧化 物層的厚度比所述第一氧化物層的厚度薄。并且，在所述實(shí)施方案涉及的非易失性存儲(chǔ)元件中，優(yōu)選的是，所述第二氧化物層的電阻率比所述第一氧化物層的電阻率大。并且，在所述實(shí)施方案涉及的非易失性存儲(chǔ)元件可以與負(fù)荷元件電連接，該負(fù) 荷元件也可以是固定電阻、晶體管或二極管。并且，在所述實(shí)施方案涉及的非易失性存儲(chǔ)元件中，優(yōu)選的是，所述第一過(guò)渡 金屬是Ta，還優(yōu)選的是，所述第二過(guò)渡金屬是Ti、Sr或Nb。據(jù)此，能夠?qū)崿F(xiàn)在所述實(shí) 施方案涉及的非易失性存儲(chǔ)元件中也可以，滿足以下的(1)以及(2)這兩者且擊穿電壓低 的非易失性存儲(chǔ)元件，(1)第二氧化物層的介電常數(shù)比第一氧化物層的介電常數(shù)大，以及 (2)第二氧化物層的帶隙比第一氧化物層的帶隙小。并且，本發(fā)明的實(shí)施方案之一的非易失性存儲(chǔ)裝置，其中，包括存儲(chǔ)單元陣 列；選擇電路，從所述存儲(chǔ)單元陣列具備的非易失性存儲(chǔ)元件選擇至少一個(gè)非易失性存 儲(chǔ)元件；寫入電路，通過(guò)向由所述選擇電路選擇的非易失性存儲(chǔ)元件施加電壓，從而寫 入數(shù)據(jù)；以及讀出電路，通過(guò)檢測(cè)由所述選擇電路選擇的非易失性存儲(chǔ)元件的電阻值， 從而讀出數(shù)據(jù)，所述存儲(chǔ)單元陣列具備半導(dǎo)體襯底、多個(gè)第一布線、多個(gè)第二布線、以 及所述實(shí)施方案涉及的非易失性存儲(chǔ)元件，所述多個(gè)第一布線，相互平行地被形成在所 述半導(dǎo)體襯底上，所述多個(gè)第二布線，相互平行地被形成在所述多個(gè)第一布線的上方的 與所述半導(dǎo)體襯底的主面平行的面內(nèi)，且所述多個(gè)第二布線與所述多個(gè)第一布線立體交 叉，所述非易失性存儲(chǔ)元件，被設(shè)置為與所述多個(gè)第一布線和所述多個(gè)第二布線的每個(gè) 立體交叉點(diǎn)相對(duì)應(yīng)。據(jù)此，所述實(shí)施方案涉及的非易失性存儲(chǔ)裝置，包括具有所述的特征的本發(fā)明 涉及的非易失性存儲(chǔ)元件，因此，初始狀態(tài)處于高電阻狀態(tài)的非易失性存儲(chǔ)元件的初始 擊穿中的擊穿電壓降低。在此，在所述實(shí)施方案涉及的非易失性存儲(chǔ)裝置中，還可以包括，與所述非易 失性存儲(chǔ)元件的每一個(gè)電連接的電流抑制元件。并且，本發(fā)明的其它的實(shí)施方案的非易失性存儲(chǔ)裝置，其中，包括存儲(chǔ)單元 陣列；選擇電路，從所述存儲(chǔ)單元陣列具備的非易失性存儲(chǔ)元件選擇至少一個(gè)非易失性 存儲(chǔ)元件；寫入電路，通過(guò)向由所述選擇電路選擇的非易失性存儲(chǔ)元件施加電壓，從 而寫入數(shù)據(jù)；以及讀出電路，通過(guò)檢測(cè)由所述選擇電路選擇的非易失性存儲(chǔ)元件的電 阻值，從而讀出數(shù)據(jù)，所述存儲(chǔ)單元陣列具備半導(dǎo)體襯底、多個(gè)字符線以及多個(gè)位線、 多個(gè)晶體管、以及所述實(shí)施方案涉及的非易失性存儲(chǔ)元件，所述多個(gè)字符線以及多個(gè)位 線，被形成在所述半導(dǎo)體襯底上，所述多個(gè)晶體管，分別與所述多個(gè)字符線以及多個(gè)位 線連接，所述非易失性存儲(chǔ)元件，被設(shè)置為與所述多個(gè)晶體管一一對(duì)應(yīng)。據(jù)此，所述實(shí)施方案涉及的非易失性存儲(chǔ)裝置，包括具有所述的特征的本發(fā)明 涉及的非易失性存儲(chǔ)元件，因此，初始狀態(tài)處于高電阻狀態(tài)的非易失性存儲(chǔ)元件的初始 擊穿中的擊穿電壓降低。
根據(jù)本發(fā)明的非易失性存儲(chǔ)元件以及非易失性存儲(chǔ)裝置，能夠降低非易失性存 儲(chǔ)元件的初始擊穿中的擊穿電壓，且的確能夠使非易失性存儲(chǔ)元件的電阻值發(fā)生變化， 因此能夠?qū)崿F(xiàn)穩(wěn)定的工作。


圖1是示出本發(fā)明的實(shí)施例1涉及的非易失性存儲(chǔ)元件的結(jié)構(gòu)的截面圖。圖2是示出本發(fā)明的實(shí)施例1涉及的非易失性存儲(chǔ)元件的制造工序的截面圖。圖3是示出寫入信息時(shí)的本發(fā)明的實(shí)施例1涉及的非易失性存儲(chǔ)元件的工作例的 圖。圖4是示出讀出信息時(shí)的本發(fā)明的實(shí)施例1涉及的非易失性存儲(chǔ)元件的工作例的 圖。圖5是示出構(gòu)成缺氧型金屬氧化物的過(guò)渡金屬的標(biāo)準(zhǔn)電極電位和電極材料的標(biāo) 準(zhǔn)電極電位的差異、與缺氧型金屬氧化物的電阻變化的相關(guān)性的圖表。圖6是示出在利用了缺氧型 鉭氧化物的非易失性存儲(chǔ)元件中，在第二電極利用Pt 時(shí)的對(duì)電脈沖的施加次數(shù)的電阻變化的圖。圖7是示出在利用了缺氧型鉭氧化物的非易失性存儲(chǔ)元件中，在第二電極利用Ir 時(shí)的對(duì)電脈沖的施加次數(shù)的電阻變化的圖。圖8是示出在利用了缺氧型鉭氧化物的非易失性存儲(chǔ)元件中，在第二電極利用 Ag時(shí)的對(duì)電脈沖的施加次數(shù)的電阻變化的圖。圖9是示出在利用了缺氧型鉭氧化物的非易失性存儲(chǔ)元件中，在第二電極利用 Cu時(shí)的對(duì)電脈沖的施加次數(shù)的電阻變化的圖。圖10是示出在利用了缺氧型鉭氧化物的非易失性存儲(chǔ)元件中，在第二電極利用 Ni時(shí)的對(duì)電脈沖的施加次數(shù)的電阻變化的圖。圖11是示出在利用了缺氧型鉭氧化物的非易失性存儲(chǔ)元件中，在第二電極利用 W時(shí)的對(duì)電脈沖的施加次數(shù)的電阻變化的圖。圖12是示出在利用了缺氧型鉭氧化物的非易失性存儲(chǔ)元件中，在第二電極利用 Ta時(shí)的對(duì)電脈沖的施加次數(shù)的電阻變化的圖。圖13是示出在利用了缺氧型鉭氧化物的非易失性存儲(chǔ)元件中，在第二電極利用 Ti時(shí)的對(duì)電脈沖的施加次數(shù)的電阻變化的圖。圖14是示出在利用了缺氧型鉭氧化物的非易失性存儲(chǔ)元件中，在第二電極利用 Al時(shí)的對(duì)電脈沖的施加次數(shù)的電阻變化的圖。圖15是示出在利用了缺氧型鉿氧化物的非易失性存儲(chǔ)元件中，在第二電極利用 Pt時(shí)的對(duì)電脈沖的施加次數(shù)的電阻變化的圖。圖16是示出在利用了缺氧型鉿氧化物的非易失性存儲(chǔ)元件中，在第二電極利用 Cu時(shí)的對(duì)電脈沖的施加次數(shù)的電阻變化的圖。圖17是示出在利用了缺氧型鉿氧化物的非易失性存儲(chǔ)元件中，在第二電極利用 W時(shí)的對(duì)電脈沖的施加次數(shù)的電阻變化的圖。圖18是示出在利用了缺氧型鉿氧化物的非易失性存儲(chǔ)元件中，在第二電極利用 Ta時(shí)的對(duì)電脈沖的施加次數(shù)的電阻變化的圖。圖19是示出在利用了缺氧型鉿氧化物的非易失性存儲(chǔ)元件中，在第二電極利用 Hf時(shí)的對(duì)電脈沖的施加次數(shù)的電阻變化的圖。圖20是示出在利用了缺氧型鉿氧化物的非易失性存儲(chǔ)元件中，在第二電利用Ti 時(shí)的對(duì)電脈沖的施加次數(shù)的電阻變化的圖。
圖21是示出在利用了缺氧型鉿氧化物的非易失性存儲(chǔ)元件中，在第二電極利用 Al時(shí)的對(duì)電脈沖的施加次數(shù)的電阻變化的圖。圖22是示出在第二鉭氧化物層的厚度為3nm時(shí)的實(shí)驗(yàn)用的非易失性存儲(chǔ)單元單 體的電特性的圖表。圖23是示出在第二鉭氧化物層的厚度為3nm且連接負(fù)荷元件時(shí)的實(shí)驗(yàn)用的非易 失性存儲(chǔ)單元的電特性的圖表。圖24是示出使第二鉭氧化物層的厚度δ發(fā)生變化時(shí)的電阻變化層的初始電阻值 與擊穿電壓的關(guān)系，以及該初始電阻值與漏電流的關(guān)系的圖表。圖25是示出本發(fā)明的實(shí)施例2涉及的非易失性存儲(chǔ)裝置的結(jié)構(gòu)的方框圖。圖26是示出圖25中的A部的結(jié)構(gòu)(4比特的結(jié)構(gòu))的斜視圖。圖27是示出本發(fā)明的實(shí)施例2涉及的非易失性存儲(chǔ)裝置包括的非易失性存儲(chǔ)元 件的結(jié)構(gòu)的截面圖。圖28是示出本發(fā)明的實(shí)施例2涉及的非易失性存儲(chǔ)裝置的工作例的時(shí)序圖。圖29是示出本發(fā)明的實(shí)施例3涉及的非易失性存儲(chǔ)裝置的結(jié)構(gòu)的方框圖。圖30是示出圖29中的C部的結(jié)構(gòu)(2比特的結(jié)構(gòu))的截面圖。圖31是示出本發(fā)明的實(shí)施例3涉及的非易失性存儲(chǔ)裝置的工作例的時(shí)序圖。
具體實(shí)施例方式以下，參照

本發(fā)明的實(shí)施例。(實(shí)施例1)首先，說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施例1涉及的非易失性存儲(chǔ)元件。[非易失性存儲(chǔ)元件的結(jié)構(gòu)]圖1是示出本發(fā)明的實(shí)施例1涉及的非易失性存儲(chǔ)元件100的結(jié)構(gòu)的截面圖。如 圖1示出，該非易失性存儲(chǔ)元件100是電阻變化型的非易失性存儲(chǔ)元件，該非易失性存儲(chǔ) 元件100包括襯底101、形成在襯底101上的氧化物層102、形成在氧化物層102上的第 一電極層103、第二電極層105、位于第一電極層103與第二電極層105之間的電阻變化 層104。第一電極層103以及第二電極層105與電阻變化層104電連接。電阻變化層104是雙極型的電阻變化層，根據(jù)提供到第一電極層103與第二電 極層105間的電壓的極性，在高電阻狀態(tài)與低電阻狀態(tài)之間進(jìn)行可逆轉(zhuǎn)移，該電阻變化 層104由第一氧化物層104a以及第二氧化物層104b構(gòu)成，該第一氧化物層104a由具有 以TaOx來(lái)表示的組成的鉭氧化物構(gòu)成，該第二氧化物層104b形成在該第一氧化物層104a 上，且由具有以TiO2來(lái)表示的組成的鈦氧化物構(gòu)成。這些第一氧化物層104a (本實(shí)施例中的TaOx)和第二氧化物層104b (本實(shí)施例中 的TiO2),滿足以下的關(guān)系。也就是說(shuō)，第二氧化物層104b中包含的過(guò)渡金屬(第二過(guò) 渡金屬)的標(biāo)準(zhǔn)電極電位比第一氧化物層104a中包含的過(guò)渡金屬(第一過(guò)渡金屬)的標(biāo)準(zhǔn) 電極電位小。進(jìn)而，滿足以下的⑴以及⑵之中的至少一方，(1)第二氧化物層104b 的介電常數(shù)比第一氧化物層104a的介電常數(shù)大，以及(2)第二氧化物層104b的帶隙比第 一氧化物層104a的帶隙小。而且，本實(shí)施例中滿足(1)以及(2)這兩者。對(duì)于此意義， 在后面進(jìn)行說(shuō)明。
而且，該非易失性存儲(chǔ)元件100所具有的特性是，在處于具有比電阻變化層104 處于高電阻狀態(tài)時(shí)的該非易失性存儲(chǔ)元件100的電阻值高的電阻值的初始狀態(tài)時(shí)，通過(guò) 進(jìn)行初始擊穿，從而變化為在高電阻狀態(tài)與低電阻狀態(tài)之間能夠轉(zhuǎn)移的狀態(tài)，該初始擊 穿是指，在與負(fù)荷元件連接的狀態(tài)下施加電壓。在驅(qū)動(dòng)該非易失性存儲(chǔ)元件100的情況下，由外部的電源，將滿足規(guī)定的條件 的脈沖電壓施加到第一電極層103與第二電極層105之間。在此，將第二電極層105對(duì) 第一電極層103的相對(duì)電位(電壓)，定義為施加到第一電極層103與第二電極層105之 間的電壓。因此，第二電極層105的電位比第一電極層103變高的施加電壓是正的施加電 壓，另一方面，第二電極層105的電位比第一電極層103變低的施加電壓是負(fù)的施加電壓。對(duì)于襯底101，例如能夠利用硅單晶襯底或半導(dǎo)體襯底。但是，本發(fā)明不僅限于 此。由于以比較低的襯底溫度來(lái)能夠形成電阻變化層104，因此在樹脂材料等的上面也能 夠形成電阻變化層10 4。并且，第一電極層103以及第二電極層105分別與本發(fā)明涉及的第一電極以及第 二電極相對(duì)應(yīng)，例如，利用Au(金)、Pt(鉬)、Ir(銥)、Pd(鈀)、Ag(銀)、Ni(鎳)、 W(鎢)、Cu(銅)以及TaN(氮化鉭)等之中的一個(gè)或多個(gè)材料來(lái)構(gòu)成。而且，對(duì)于第 二電極層105的適當(dāng)?shù)牟牧?，在后面進(jìn)行說(shuō)明。[非易失性存儲(chǔ)元件的制造方法]如下能夠制造所述結(jié)構(gòu)的非易失性存儲(chǔ)元件。圖2(a)至(C)是示出本發(fā)明的實(shí)施例1涉及的非易失性存儲(chǔ)元件的制造工序的 截面圖。首先，如圖2(a)示出，在作為單晶硅的襯底101上，以熱氧化法來(lái)形成厚度為 200nm的氧化物層102。而且，在氧化物層102上，以濺射法來(lái)形成作為第一電極層103 的厚度為IOOnm的TaN薄膜。然后，在第一電極層103上，以利用了 Ta目標(biāo)的反應(yīng)濺 射法來(lái)形成第一氧化物層104a。在此，第一氧化物層104a的沉積是，以如下條件來(lái)進(jìn)行的。也就是說(shuō)，在濺 射裝置內(nèi)設(shè)置襯底后，在濺射裝置內(nèi)進(jìn)行抽真空到8X10_6Pa左右。而且，以鉭為目 標(biāo)，以功率為1.6kW，流動(dòng)氬氣體34SCCm、氧氣體21SCCm，將濺射裝置內(nèi)的壓力保持為 0.17Pa,進(jìn)行濺射20秒。據(jù)此，能夠沉積電阻率為6m Ω cm、含氧率為61at% (TaOlii) 左右的第一氧化物層30nm。而且，TaOlii是本發(fā)明涉及的第一氧化物層的一個(gè)例子，但 是，對(duì)于本發(fā)明涉及的第一氧化物層，不僅限于這些材料，如上所述，只要滿足以下的 (1)以及(2)之中的至少一方，就可以是任何氧化物層，例如，可以是TaOx(0.8^^1.9)， (1)第二氧化物層104b的介電常數(shù)比第一氧化物層104a的介電常數(shù)大，以及(2)第二氧 化物層104b的帶隙比第一氧化物層104a的帶隙小。其次，如圖2(b)示出，在第一氧化物層104a上，以將TiO2作為目標(biāo)來(lái)利用的 濺射法來(lái)形成第二氧化物層104b。本實(shí)施例中，沉積厚度為3nm的氧化物層，來(lái)形成第 二氧化物層104b。然后，在第二氧化物層104b上，以濺射法來(lái)形成作為第二電極層105的厚度為 150nm的Ir薄膜。最后，通過(guò)光阻工序，形成由光阻的圖案106，以干蝕來(lái)形成元件區(qū) 域107(參照?qǐng)D2(c))。在此，將元件區(qū)域107設(shè)為，一邊為0.5μιη的四角形狀。
[非易失性存儲(chǔ)元件的工作例]以下，說(shuō)明如上構(gòu)成的本實(shí)施例的非易失性存儲(chǔ)元件的工作例，即說(shuō)明進(jìn)行信息的寫入以及讀出時(shí)的工作例。圖3是示出寫入信息時(shí)的本發(fā)明的本實(shí)施例的非易失性存儲(chǔ)元件的工作例的 圖。如圖3示出，在非易失性存儲(chǔ)元件100的第一電極層103與第二電極層105之 間，交替施加例如脈沖寬度為IOOns且極性不同的兩種電壓脈沖的情況下，電阻變化層 104的電阻值發(fā)生變化。也就是說(shuō)，在電極間施加負(fù)電壓脈沖(電壓El伏，脈沖寬度為 100ns)的情況下，電阻變化層104的電阻值從高電阻值Rb減少到低電阻值Ra。也就是 說(shuō)，從高電阻狀態(tài)轉(zhuǎn)移到低電阻狀態(tài)。另一方面，在電極間施加正電壓脈沖(電壓E2 伏，脈沖寬度為100ns)的情況下，電阻變化層104的電阻值從低電阻值Ra增加到高電阻 值Rb。也就是說(shuō)，從低電阻狀態(tài)轉(zhuǎn)移到高電阻狀態(tài)。在該圖3示出的例子中，將高電阻值Rb分配給信息“0”，將低電阻值Ra分配 給信息“1”。因此，在本實(shí)施例中，在電極間施加正電壓脈沖，以使電阻變化層104的 電阻值成為高電阻值Rb，從而寫入信息“0”，另一方面，在電極間施加負(fù)電壓脈沖， 以使電阻變化層104的電阻值成為低電阻值Ra，從而寫入信息“1”。圖4是示出讀出信息時(shí)的本發(fā)明的本實(shí)施例的非易失性存儲(chǔ)元件100的工作例的 圖。在進(jìn)行信息的讀出的情況下，在電極間施加讀出用電壓E3伏(|E3| <|E1|，|E3| < |E2|)，該讀出用電壓E3伏(|E3| < |E1|，|E3| < |E2|)的振幅比在使電阻變化層104的 電阻值發(fā)生變化時(shí)施加的電壓脈沖小。其結(jié)果為，輸出與電阻變化層104的電阻值相對(duì) 應(yīng)的電流，通過(guò)檢測(cè)此輸出電流值，從而能夠讀出寫入有的信息(“0”或“1”)。在圖4示出的例子中輸出電流值Ia與低電阻值Ra相對(duì)應(yīng)，輸出電流值Ib與高電 阻值Rb相對(duì)應(yīng)，因此，在檢測(cè)出輸出電流值Ia的情況下讀出信息“1”，在檢測(cè)出輸出 電流值Ib的情況下讀出信息“0”。[第一氧化物層以及第二氧化物層的材料]如上所述，本實(shí)施例中，電阻變化層104被構(gòu)成為第一氧化物層104a以及第二 氧化物層104b的層疊構(gòu)造，第一氧化物層104a由TaOx構(gòu)成，第二氧化物層104b由TiO2 構(gòu)成。但是，第一氧化物層104a以及第二氧化物層104b的材料，不僅限于此。以下， 說(shuō)明哪些材料適于第一氧化物層104a以及第二氧化物層104b。首先，優(yōu)選的是，第二氧化物層104b的電阻率比第一氧化物層104a高。這是 因?yàn)?，?duì)于非易失性存儲(chǔ)元件中的電阻變化層的電阻變化的機(jī)制，成立以下的推論的緣故。對(duì)于非易失性存儲(chǔ)元件中的電阻變化層的電阻變化，目前為止還未明確知道， 但可以推測(cè)為因電極與電阻變化層的界面的氧原子的移動(dòng)而發(fā)生的。若考慮該內(nèi)容，則 可以認(rèn)為本實(shí)施例中的第二氧化物層104b具有在該界面近旁高效率地施加電壓的作用。 若進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明，則可以認(rèn)為在第二電極層與電阻變化層的界面附近，氧原子因電場(chǎng) 而集中或擴(kuò)散，從而出現(xiàn)電阻變化現(xiàn)象。具體而言，在第二電極層施加正的電壓(將以 第一電極層為基準(zhǔn)施加正的電壓的情況設(shè)為“正的電壓”)的情況下，負(fù)帶電的氧原子集中于第二電極層一側(cè)，因此，形成高電阻層，從而電阻變化層成為高電阻化。反而， 在施加負(fù)的電壓(將以第一電極層為基準(zhǔn)施加負(fù)的電壓的情況設(shè)為“負(fù)的電壓”)的情況 下，氧原子在電阻變化層內(nèi)擴(kuò)散，電阻值降低。在此，在界面(準(zhǔn)確地說(shuō)，電阻變化層 一側(cè)的界面)存在高電阻層的情況下，由于在該層施加大的電壓，因此氧注入到該高電 阻層。其結(jié)果為，該高電阻層接近絕緣物。因此，電阻變化層本身的電阻上升，成為高 電阻狀態(tài)。但是，在界面不存在這些高電阻層的情況下，電壓均勻施加到電阻變化層， 在該界面近旁難以形成近于絕緣物的層。其結(jié)果為，難以發(fā)生電阻變化現(xiàn)象。
若考慮所述內(nèi)容，則優(yōu)選的是，在電極與電阻變化層的界面存在高電阻層。因 此可以說(shuō)，優(yōu)選的是，本實(shí)施例的非易失性存儲(chǔ)元件100中，在第二電極層105與電阻變 化層104的界面設(shè)置電阻率比第一氧化物層104a高的第二氧化物層104b。并且，根據(jù)所述的推論，優(yōu)選的是，與第一氧化物層104a中包含的第一過(guò)渡金 屬相比，第二氧化物層104b中包含的第二過(guò)渡金屬容易被氧化。在由與第一過(guò)渡金屬相 比容易被氧化的第二過(guò)渡金屬構(gòu)成第二氧化物層104b的情況下，若在第一電極層103與 第二電極層105之間施加正的電壓，則能夠容易使第二氧化物層104b成為高電阻化，因 此能夠容易使電阻變化層104成為高電阻狀態(tài)。對(duì)于某材料是否容易被氧化，能夠以該材料的標(biāo)準(zhǔn)電極電位為基準(zhǔn)來(lái)判斷。也 就是說(shuō)，若標(biāo)準(zhǔn)電極電位的值大，則該材料難以被氧化，反而，若標(biāo)準(zhǔn)電極電位的值 小，則該材料容易被氧化。因此可以說(shuō)，在本實(shí)施例中，優(yōu)選的是，第二氧化物層104b 中包含的第二過(guò)渡金屬的標(biāo)準(zhǔn)電極電位比第一氧化物層104a中包含的第一過(guò)渡金屬的標(biāo) 準(zhǔn)電極電位小(即，容易被氧化)。并且可以說(shuō)，因同樣的理由，優(yōu)選的是，第二氧化物 層104b的缺氧度比第一氧化物層104a的缺氧度小。而且，缺氧度是指，化學(xué)量論組成 中的缺氧的程度(比)。而且，如上所述，在第二氧化物層104b中包含的第二過(guò)渡金屬的標(biāo)準(zhǔn)電極電位 比第一氧化物層104a中包含的第一過(guò)渡金屬的標(biāo)準(zhǔn)電極電位小的情況下，第二氧化物層 104b的氧化度比第一氧化物層104a自然就大。因此，存在以下的優(yōu)點(diǎn)，S卩，例如在半導(dǎo) 體制造過(guò)程中熱預(yù)算(thermal budget)擴(kuò)大，也能夠抑制電阻變化膜中的氧濃度分布的失 真。據(jù)此，能夠得到容易實(shí)現(xiàn)向以大容量化為目的的多層化構(gòu)造的交叉點(diǎn)型的非易失性 存儲(chǔ)裝置的適用等的效果。而且，如J.McPherson etal.，IEDM 2002, p.633-636 (非專利文獻(xiàn) 4)的圖 1 所
示，在氧化物層的絕緣破壞電場(chǎng)的強(qiáng)度(BreakdownStrength)與介電常數(shù)之間，存在介電 常數(shù)越大絕緣破壞電場(chǎng)的強(qiáng)度就越小的相關(guān)關(guān)系。因此可以說(shuō)，為了減少非易失性存儲(chǔ) 元件的擊穿電壓，而將要使絕緣破壞電場(chǎng)的強(qiáng)度變小，因此，優(yōu)選的是，第二氧化物層 104b的介電常數(shù)比第一氧化物層104a的介電常數(shù)大。據(jù)此，能夠?qū)崿F(xiàn)以更低的擊穿電壓 來(lái)能夠進(jìn)行穩(wěn)定的電阻變化工作的非易失性存儲(chǔ)元件。而且，因如下說(shuō)明的理由，而通過(guò)使第二氧化物層104b的絕緣破壞電場(chǎng)的強(qiáng)度 變小，從而擊穿電壓降低。也就是說(shuō)，具有以過(guò)渡金屬氧化物層的層疊構(gòu)造構(gòu)成的電阻 變化層的非易失性存儲(chǔ)元件的初始狀態(tài)為，取決于電阻率高的第二氧化物層104b且具有 非常高的電阻值的高電阻狀態(tài)。因此，為了進(jìn)行破壞該初始狀態(tài)的初始擊穿，而需要對(duì) 第二氧化物層104b進(jìn)行絕緣破壞。因此，通過(guò)使第二氧化物層104b的絕緣破壞電場(chǎng)的強(qiáng)度變小，從而初始擊穿所需要的電壓降低、即擊穿電壓降低。并且，同樣，如所述非專利文獻(xiàn)4的圖2所示，在氧化物層的絕緣破壞電場(chǎng)與帶 隙之間，存在帶隙越大絕緣破壞電場(chǎng)的強(qiáng)度就越大的相關(guān)關(guān)系。因此可以說(shuō)，為了減少 非易失性存儲(chǔ)元件的擊穿電壓，而使絕緣破壞電場(chǎng)的強(qiáng)度變小，因此，優(yōu)選的是，第二 氧化物層104b的帶隙比第一氧化物層104a的帶隙小。如上所述，為了減少擊穿電壓，本實(shí)施例的非易失性存儲(chǔ)元件100中，各個(gè)材 料被選擇，以滿足以下的(1)以及(2)之中的至少一方，(1)第二氧化物層104b的介電 常數(shù)比第一氧化物層104a的介電常數(shù)大，以及(2)第二氧化物層104b的帶隙比第一氧化 物層104a的帶隙小。在以下的表1中，匯總關(guān)于各種過(guò)渡金屬的物性值的數(shù)據(jù)。(表1)
該表1中的關(guān)于各個(gè)過(guò)渡金屬的標(biāo)準(zhǔn)電極電位的數(shù)據(jù)是，“Lange' s Handbook Of Chemistry"以及〃 CRC Handbook of Chemistry And Physics〃所記載的。并且，以下 的表2中示出，關(guān)于Sr(鍶)、Al(鋁)、Ti(鈦)、Hf(鉿)、&(鋯)、Nb(鈮)以及 Ta(鉭)的氧化物的物性值的參考文獻(xiàn)。(表2)
權(quán)利要求
1.一種非易失性存儲(chǔ)元件，是電阻變化型的非易失性存儲(chǔ)元件，所述非易失性存儲(chǔ)元件包括第一電極、第二電極、以及電阻變化層，所述電阻變化 層介于所述第一電極與所述第二電極之間，根據(jù)提供到所述第一電極與所述第二電極之 間的電壓的極性，在高電阻狀態(tài)與低電阻狀態(tài)之間進(jìn)行可逆轉(zhuǎn)移，所述非易失性存儲(chǔ)元件所具有的特性是，在處于具有比所述電阻變化層處于所述高 電阻狀態(tài)時(shí)的該非易失性存儲(chǔ)元件的電阻值高的電阻值的初始狀態(tài)時(shí)，通過(guò)進(jìn)行初始擊 穿，從而變化為能夠進(jìn)行所述轉(zhuǎn)移的狀態(tài)，所述初始擊穿是指，在所述非易失性存儲(chǔ)元 件與負(fù)荷元件連接的狀態(tài)下施加電壓，所述電阻變化層，包括至少由第一氧化物層和第二氧化物層構(gòu)成的層疊構(gòu)造，所述 第一氧化物層包括第一過(guò)渡金屬的氧化物，所述第二氧化物層包括與所述第一過(guò)渡金屬 不同的第二過(guò)渡金屬的氧化物，所述第二過(guò)渡金屬的標(biāo)準(zhǔn)電極電位比所述第一過(guò)渡金屬的標(biāo)準(zhǔn)電極電位小， 而且，滿足以下的⑴以及⑵之中的至少一方，(1)所述第二氧化物層的介電常數(shù)比所述第一氧化物層的介電常數(shù)大，(2)所述第二氧化物層的帶隙比所述第一氧化物層的帶隙小。
2.如權(quán)利要求1所述的非易失性存儲(chǔ)元件，滿足以下的(1)以及(2)這兩者，(1)所述第二氧化物層的介電常數(shù)比所述第一氧化 物層的介電常數(shù)大，以及(2)所述第二氧化物層的帶隙比所述第一氧化物層的帶隙小。
3.如權(quán)利要求1至權(quán)利要求2中的任一項(xiàng)所述的非易失性存儲(chǔ)元件， 所述第二電極被形成為與所述第二氧化物層相接，所述第二電極的標(biāo)準(zhǔn)電極電位比所述第二過(guò)渡金屬的標(biāo)準(zhǔn)電極電位大。
4.如權(quán)利要求3所述的非易失性存儲(chǔ)元件，所述第一過(guò)渡金屬的標(biāo)準(zhǔn)電極電位比所述第二電極的標(biāo)準(zhǔn)電極電位小。
5.如權(quán)利要求1至權(quán)利要求4中的任一項(xiàng)所述的非易失性存儲(chǔ)元件， 所述第一氧化物層的缺氧度比所述第二氧化物層的缺氧度大。
6.如權(quán)利要求1至權(quán)利要求5中的任一項(xiàng)所述的非易失性存儲(chǔ)元件， 所述第二氧化物層的厚度比所述第一氧化物層的厚度薄。
7.如權(quán)利要求1至權(quán)利要求6中的任一項(xiàng)所述的非易失性存儲(chǔ)元件， 所述第二氧化物層的電阻率比所述第一氧化物層的電阻率大。
8.如權(quán)利要求1至權(quán)利要求7中的任一項(xiàng)所述的非易失性存儲(chǔ)元件， 所述第二過(guò)渡金屬是Ti、Sr或Nb。
9.如權(quán)利要求8所述的非易失性存儲(chǔ)元件， 所述第一過(guò)渡金屬是Ta。
10.如權(quán)利要求1至權(quán)利要求9中的任一項(xiàng)所述的非易失性存儲(chǔ)元件， 所述非易失性存儲(chǔ)元件還包括與該非易失性存儲(chǔ)元件電連接的負(fù)荷元件。
11.如權(quán)利要求10所述的非易失性存儲(chǔ)元件， 所述負(fù)荷元件是固定電阻、晶體管或二極管。
12.—種非易失性存儲(chǔ)裝置，包括 存儲(chǔ)單元陣列；選擇電路，從所述存儲(chǔ)單元陣列具備的非易失性存儲(chǔ)元件選擇至少一個(gè)非易失性存 儲(chǔ)元件；寫入電路，通過(guò)向由所述選擇電路選擇的非易失性存儲(chǔ)元件施加電壓，從而寫入數(shù) 據(jù)；以及讀出電路，通過(guò)檢測(cè)由所述選擇電路選擇的非易失性存儲(chǔ)元件的電阻值，從而讀出 數(shù)據(jù)，所述存儲(chǔ)單元陣列具備半導(dǎo)體襯底、多個(gè)第一布線、多個(gè)第二布線、以及權(quán)利要求1 至權(quán)利要求U中的任一項(xiàng)所述的非易失性存儲(chǔ)元件，所述多個(gè)第一布線，相互平行地被形成在所述半導(dǎo)體襯底上， 所述多個(gè)第二布線，相互平行地被形成在所述多個(gè)第一布線的上方的與所述半導(dǎo)體 襯底的主面平行的面內(nèi)，且所述多個(gè)第二布線與所述多個(gè)第一布線立體交叉，所述非易失性存儲(chǔ)元件，被設(shè)置為與所述多個(gè)第一布線和所述多個(gè)第二布線的每個(gè) 立體交叉點(diǎn)相對(duì)應(yīng)。
13.如權(quán)利要求12所述的非易失性存儲(chǔ)裝置，所述非易失性存儲(chǔ)裝置還包括電流抑制元件，該電流抑制元件與所述非易失性存儲(chǔ) 元件的每一個(gè)電連接。
14.一種非易失性存儲(chǔ)裝置，包括 存儲(chǔ)單元陣列；選擇電路，從所述存儲(chǔ)單元陣列具備的非易失性存儲(chǔ)元件選擇至少一個(gè)非易失性存 儲(chǔ)元件；寫入電路，通過(guò)向由所述選擇電路選擇的非易失性存儲(chǔ)元件施加電壓，從而寫入數(shù) 據(jù)；以及讀出電路，通過(guò)檢測(cè)由所述選擇電路選擇的非易失性存儲(chǔ)元件的電阻值，從而讀出 數(shù)據(jù)，所述存儲(chǔ)單元陣列具備半導(dǎo)體襯底、多個(gè)字符線以及多個(gè)位線、多個(gè)晶體管、以及 多個(gè)權(quán)利要求1至權(quán)利要求11中的任一項(xiàng)所述的非易失性存儲(chǔ)元件， 所述多個(gè)字符線以及多個(gè)位線，被形成在所述半導(dǎo)體襯底上， 所述多個(gè)晶體管，分別與所述多個(gè)字符線以及多個(gè)位線連接， 所述非易失性存儲(chǔ)元件，被設(shè)置為與所述多個(gè)晶體管一一對(duì)應(yīng)。
全文摘要
提供以低的擊穿電壓來(lái)能夠進(jìn)行穩(wěn)定的電阻變化工作的非易失性存儲(chǔ)元件。非易失性存儲(chǔ)元件(100)包括第一電極(103)、第二電極(105)、以及電阻變化層(104)，電阻變化層(104)介于兩個(gè)電極(103以及105)之間，根據(jù)提供到兩個(gè)電極(103以及105)之間的電壓的極性，在高電阻狀態(tài)與低電阻狀態(tài)之間進(jìn)行可逆轉(zhuǎn)移。電阻變化層(104)由包含第一過(guò)渡金屬的氧化物的第一氧化物層(104a)和包含與第一過(guò)渡金屬不同的第二過(guò)渡金屬的氧化物的第二氧化物層(104b)層疊而構(gòu)成。第二過(guò)渡金屬的標(biāo)準(zhǔn)電極電位比第一過(guò)渡金屬的標(biāo)準(zhǔn)電極電位小，而且，滿足以下的(1)以及(2)之中的至少一方，(1)第二氧化物層(104b)的介電常數(shù)比所述第一氧化物層(104a)的介電常數(shù)大，以及(2)第二氧化物層(104b)的帶隙比第一氧化物層(104a)的帶隙小。
文檔編號(hào)H01L27/10GK102017145SQ20098011497
公開日2011年4月13日 申請(qǐng)日期2009年12月4日 優(yōu)先權(quán)日2008年12月4日
發(fā)明者二宮健生, 村岡俊作, 神澤好彥, 高木剛, 魏志強(qiáng) 申請(qǐng)人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會(huì)社