[发明专利]电阻变化型非易失性存储装置

权利要求书

1.一种电阻变化型非易失性存储装置，其特征在于，具备：

半导体基板；

非易失性存储元件，包括第一电极、第二电极和电阻变化层，所述电 阻变化层介于所述第一电极与所述第二电极之间，并设置为与所述第一电 极和所述第二电极相接，根据向所述第一电极与所述第二电极间施加的极 性不同的电信号，电阻值可逆地变化；以及

N型MOS晶体管，构成于所述半导体基板的主面，包括第一N型扩 散层区域、栅极以及隔着所述栅极构成于所述第一N型扩散层区域的相反 侧的第二N型扩散层区域；

所述电阻变化层包含钽及铪的某一方的缺氧型氧化物；

所述第一电极和所述第二电极由包含不同元素的材料构成；

所述第一电极的标准电极电位V₁、所述第二电极的标准电极电位V₂和钽及铪的所述某一方的标准电极电位V_t满足：V_t＜V₂且V₁＜V₂；

所述第一电极与所述N型MOS晶体管的所述第一N型扩散层区域连 接而构成存储器单元。

2.一种电阻变化型非易失性存储装置，其特征在于，具备：

半导体基板；

非易失性存储元件，包括第一电极、第二电极和电阻变化层，所述电 阻变化层介于所述第一电极与所述第二电极之间，并设置为与所述第一电 极和所述第二电极相接，根据向所述第一电极与所述第二电极间施加的极 性不同的电信号，电阻值可逆地变化；

N阱，构成于所述半导体基板的主面；以及

P型MOS晶体管，构成于所述N阱的区域内，包括第一P型扩散层区 域、栅极以及隔着所述栅极构成于所述第一P型扩散层区域的相反侧的第 二P型扩散层区域；

所述电阻变化层包含钽及铪的某一方的缺氧型氧化物；

所述第一电极和所述第二电极由包含不同元素的材料构成；

所述第一电极的标准电极电位V₁、所述第二电极的标准电极电位V₂和钽及铪的所述某一方的标准电极电位V_t满足：V_t＜V₂且V₁＜V₂；

所述第二电极与所述P型MOS晶体管的所述第一P型扩散层区域连 接而构成存储器单元。

3.根据权利要求1或2所述的电阻变化型非易失性存储装置，其特征 在于，

所述第一电极的标准电极电位V₁和钽及所述铪的所述某一方的标准电 极电位V_t还满足V₁≤V_t。

4.根据权利要求1或2所述的电阻变化型非易失性存储装置，其特征 在于，

所述第二电极从包括铂、铱、钯、银、铜、金的组中选择；

所述第一电极从包括钨、镍、钽、钛、铝、氮化钽、氮化钛的组中选 择。

5.根据权利要求1或2所述的电阻变化型非易失性存储装置，其特征 在于，

所述第二电极从包括钨、铜、铂、金的组中选择；

所述第一电极从包括铝、钛、铪、氮化钽、氮化钛的组中选择。

6.根据权利要求1或2所述的电阻变化型非易失性存储装置，其特征 在于，

所述电阻变化层包含钽氧化物，在将该钽氧化物表示为TaO_x时，构成 为满足0.8≤x≤1.9。

7.根据权利要求1所述的电阻变化型非易失性存储装置，其特征在于，

所述第一电极、所述第二电极以及所述电阻变化层层叠于半导体基板 的主面；

所述第一电极配置为离所述半导体基板的主面更近的下部电极；

所述第二电极配置为离所述半导体基板的主面更远的上部电极。