[发明专利]非易失性存储装置的制造方法、非易失性存储元件、及非易失性存储装置

权利要求书

1.一种非易失性存储装置的制造方法，其特征在于，包括：

工序（a），在基板上层叠含有过渡金属的多个导电层和由绝缘材料构成的多个层间绝缘膜，形成层叠构造体；

工序（b），形成将上述层叠构造体贯通、并且使上述各导电层的一部分露出的接触孔；

工序（c），将上述各导电层的露出在上述接触孔中的部分氧化，形成电阻值基于施加的电信号可逆地变化的多个电阻变化层；以及

工序（d），在上述接触孔中埋入导电材料，在上述接触孔中形成与上述各电阻变化层连接的柱状电极。

2.如权利要求1所述的非易失性存储装置的制造方法，其特征在于，

在上述工序（b）中，将包括上述接触孔的多个接触孔形成在设定在上述层叠构造体上的二维矩阵的各行列位置；

在上述工序（b）以后，还包括：

工序（e），形成将上述层叠构造体按照上述二维矩阵的规定的数量的行、规定的数量的列、或由规定的数量的行及规定的数的列构成的单位而分离的1个以上的槽；以及

工序（f），向上述各槽埋入绝缘材料。

3.如权利要求1所述的非易失性存储装置的制造方法，其特征在于，

在上述工序（c）中，进行两次氧化处理，形成由第1电阻变化层、和含氧量比上述第1电阻变化层小的第2电阻变化层构成的电阻变化层。

4.一种非易失性存储元件，其特征在于，具备：

柱状电极，相对于基板的主面垂直地配置；

导电层，与上述基板的主面平行、并且与上述柱状电极交叉而配置，由过渡金属构成；以及

电阻变化层，仅在上述柱状电极与上述导电层的交叉部包围上述柱状电极而形成，由构成上述导电层的过渡金属的氧化物构成，基于电信号的施加，电阻值可逆地变化。

5.如权利要求4所述的非易失性存储元件，其特征在于，

上述电阻变化层的含氧量从上述柱状电极与上述电阻变化层的界面朝向上述导电层变低。

6.如权利要求4所述的非易失性存储元件，其特征在于，

上述非易失性存储元件与在和上述基板的主面平行的方向上相邻的另1个非易失性存储元件一起设置；

上述导电层形成在上述两个非易失性存储元件的各自的电阻变化层之间的区域整面。

7.如权利要求4所述的非易失性存储元件，其特征在于，

上述电阻变化层通过在与上述基板的主面平行的面内、将上述导电层从上述柱状电极各向同性地氧化而形成。

8.如权利要求4所述的非易失性存储元件，其特征在于，

上述电阻变化层形成为等宽的环状。

9.一种非易失性存储装置，其特征在于，具备：

多个柱状电极，相对于基板的主面垂直地配置；

多个导电层，与上述基板的主面平行、并且与上述多个柱状电极交叉而配置，含有过渡金属；

多个层间绝缘膜，夹在上述多个导电层的层间，由绝缘材料构成；以及

多个电阻变化层，仅在上述各柱状电极与上述各导电层的交叉部包围对应的柱状电极而形成，由构成上述多个导电层的过渡金属的氧化物构成，基于电信号的施加，电阻值可逆地变化。

10.如权利要求9所述的非易失性存储装置，其特征在于，

上述各电阻变化层的含氧量从对应的柱状电极与上述电阻变化层的界面朝向上述导电层变低。

11.如权利要求9所述的非易失性存储装置，其特征在于，

上述各导电层在与上述基板的主面平行的面内，形成在相邻的电阻变化层之间的区域整面。

12.如权利要求9所述的非易失性存储装置，其特征在于，

上述各电阻变化层通过在与上述基板的主面平行的面内、将对应的导电层从对应的柱状电极各向同性地氧化而形成。

13.如权利要求9所述的非易失性存储装置，其特征在于，

上述各电阻变化层形成为等宽的环状。

14.如权利要求9所述的非易失性存储装置，其特征在于，

上述各电阻变化层将第1电阻变化层、和含氧量比上述第1电阻变化层小的第2电阻变化层在与上述基板的主面平行的方向上层叠而构成。