[发明专利]阻变存储器件

说明书

一种阻变存储器件包括：下电极；铁电材料层，其设置在下电极上；电阻切换材料层，其设置在铁电材料层上；以及上电极，其设置在电阻切换材料层上。

相关申请的交叉引用

本申请要求于2017年6月8日提交的申请号为10-2017-0071602的韩国申请的优先权，其全部内容通过引用合并于此。

技术领域

本公开总体而言涉及半导体器件，并且更具体地涉及包括铁电材料层的阻变存储器件。

背景技术

通常，每个电阻式存储器件可以包括多个电阻式存储单元，并且每个电阻式存储单元可以包括可变电阻材料，可变电阻材料的电阻值随施加到该可变电阻材料的电压或电流而变化。与可变电阻材料的不同电阻值相对应的信息可以被视为储存在电阻式存储单元中的数据。在这种情况下，即使电源中断，电阻式存储单元也可以保留其储存的数据。因此，电阻式存储器件可以对应于非易失性存储器件，并且包括可变电阻材料的电阻式存储单元可以用作多电平单元。电阻式存储器件可以包括阻变随机存取存储器(RCRAM)器件(也称为阻变存储器件)、相变随机存取存储器(PCRAM)器件以及磁性随机存取存储器(MRAM)器件。

近来，已经投入了大量精力重点开发包括多电平单元的RCRAM器件，以增大RCRAM器件的集成密度，每个RCRAM器件能够储存至少两比特位数据(即，多比特位数据)。可以通过将多个编程电压电平中的任何一个施加到多电平单元的可变电阻材料来对RCRAM器件的多电平单元进行编程。

发明内容

根据一个实施例，提供了一种阻变存储器件。该阻变存储器件包括：下电极；铁电材料层，其设置在下电极上；电阻切换材料层，其设置在铁电材料层上；以及上电极，其设置在电阻切换材料层上。

根据另一个实施例，提供了一种阻变存储器件。该阻变存储器件包括：下电极；铁电材料层，其设置在下电极上且具有剩余极化；电阻切换材料层，其设置在铁电材料层上且包括可移动的氧离子；以及上电极，其设置在电阻切换材料层上。当外部电压施加到上电极而下电极接地时，阻变存储器件的电阻值根据位于上电极与电阻切换材料层之间的界面绝缘层的形成或分解来确定。

附图说明

图1是示出根据本公开的一个实施例的阻变存储器件的截面图。

图2是示出根据本公开的一个实施例的阻变存储器件中使用的铁电材料层的电滞回线的曲线图。

图3是示出根据本公开的一个实施例的阻变存储器件中使用的电阻切换材料层的特性的电流-电压(I-V)曲线的曲线图。

图4至图7是示出根据本公开的一个实施例的阻变存储器件的操作的截面图。

图8是示出根据本公开的一个实施例的三维非易失性存储器件的透视图。

图9是示出图8中所示的三维非易失性存储器件的一部分的放大图。

具体实施方式

现在将参照附图来在下文中更充分地描述本公开的各种实施例。在附图中，为了使图解清楚，组件(例如，层或区域)的尺寸(例如，宽度或厚度)可被夸大。要理解的是，当称一个元件在另一个元件“上”时，该元件可以直接在另一个元件“上”，或者还可以存在中间元件。在附图中，相同的附图标记始终表示相同的元件。

如本文所使用的，单数术语“一”、“一个”和“所述”旨在也包括复数形式，除非上下文另有明确说明。要理解的是，术语“包括”、“包括有”、“包含”、“包含有”、“有”、“具有”及其变形指定阐述的特征、整体、步骤、操作、元件和/或组件的存在，但不排除存在或添加一个或多个其他特征、整体、步骤、操作、元件、组件和/或其群组。