[发明专利]电阻变化元件及其制造方法

权利要求书

1.一种电阻变化元件，其特征在于，包括：

第一电极；

第二电极；和

电阻变化层，其被设置成介于所述第一电极和所述第二电极之间，并与所述第一电极和所述第二电极相接，其能够基于施加在所述第一电极和所述第二电极之间的极性不同的电信号产生可逆变化，其中，

所述电阻变化层由包含第一氧不足型过渡金属氧化物层和含氧率比所述第一氧不足型过渡金属氧化物层高的第二氧不足型过渡金属氧化物层的两层叠层结构构成，

所述第二氧不足型过渡金属氧化物层与所述第二电极相接，

所述第二氧不足型过渡金属氧化物层具有局部膜厚较薄的部分。

2.如权利要求1所述的电阻变化元件，其特征在于：

所述第二氧不足型过渡金属氧化物层，在与所述第二电极的界面处设置有多个凹部，由此具有局部膜厚较薄的部分。

3.如权利要求2所述的电阻变化元件，其特征在于：

所述凹部沿着构成所述第二电极的材料的晶界形成。

4.如权利要求1所述的电阻变化元件，其特征在于：

所述第一氧不足型过渡金属氧化物层与所述第二氧不足型过渡金属氧化物层之间的界面是平坦的，而所述第二氧不足型过渡金属氧化物层与所述第二电极之间的界面具有凹凸，由此所述第二氧不足型过渡金属氧化物层具有局部膜厚较薄的部分。

5.如权利要求1所述的电阻变化元件，其特征在于：

在所述第二氧不足型过渡金属氧化物层与所述第二电极之间的界面处，所述第二电极具有突起，由此所述第二氧不足型过渡金属氧化物层具有局部膜厚较薄的部分。

6.如权利要求1所述的电阻变化元件，其特征在于：

在所述第二电极与所述第二氧不足型过渡金属氧化物层之间的界面处，在所述第二电极形成有突起。

7.如权利要求6所述的电阻变化元件，其特征在于：

所述第二电极是铂或铂合金。

8.如权利要求7所述的电阻变化元件，其特征在于：

所述局部膜厚较薄的部分的膜厚是0.1nm以上5nm以下。

9.如权利要求1～8中任一项所述的电阻变化元件，其特征在于：

所述过渡金属氧化物层是钽氧化物层。

10.一种电阻变化元件的制造方法，其特征在于，包括：

形成第一电极的工序；

在所述第一电极上形成第一氧不足型过渡金属氧化物层的工序；

在所述第一氧不足型过渡金属氧化物层上形成氧含量比所述第一氧不足型过渡金属氧化物层高的第二氧不足型过渡金属氧化物层的工序；

在所述第二氧不足型过渡金属氧化物层上形成含有铂或铂合金的第二电极层的工序；和

通过在形成第二电极层之后进行热处理，在所述第二电极层的该第二电极层与所述第二氧不足型过渡金属氧化物层之间的界面处形成突起的工序。

11.一种电阻变化元件的制造方法，其特征在于，包括：

形成第一电极的工序；

在所述第一电极上形成第一氧不足型过渡金属氧化物层的工序；

在所述第一氧不足型过渡金属氧化物层上形成氧含量比所述第一氧不足型过渡金属氧化物层高的第二氧不足型过渡金属氧化物层的工序；

在所述第二氧不足型过渡金属氧化物层上形成含有钯或钯合金的第二电极层的工序；和

通过在形成所述第二电极层之后进行热处理，在所述第二电极层的该第二电极层与所述第二氧不足型过渡金属氧化物层之间的界面处形成突起的工序。

12.如权利要求10或11所述的电阻变化元件的制造方法，其特征在于：

所述热处理在350℃～425℃的温度范围中进行。

13.如权利要求10或11所述的电阻变化元件的制造方法，其特征在于：

所述过渡金属氧化物层是钽氧化物层。

14.如权利要求10或11所述的电阻变化元件的制造方法，其特征在于：

通过所述热处理形成的突起的高度比所述第二氧不足型过渡金属氧化物层的膜厚小。