CN100364075C - 可变电阻器件及其制造方法 - Google Patents

可变电阻器件及其制造方法 Download PDF

Info

Publication number
CN100364075C
CN100364075C CNB031042341A CN03104234A CN100364075C CN 100364075 C CN100364075 C CN 100364075C CN B031042341 A CNB031042341 A CN B031042341A CN 03104234 A CN03104234 A CN 03104234A CN 100364075 C CN100364075 C CN 100364075C
Authority
CN
China
Prior art keywords
metal
metal level
resistance
deposition
oxide film
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
CNB031042341A
Other languages
English (en)
Other versions
CN1437241A (zh
Inventor
庄维佛
许胜籘
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Allogeneic Development Co ltd
Eicke Fout Intellectual Property Co
Original Assignee
Sharp Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sharp Corp filed Critical Sharp Corp
Publication of CN1437241A publication Critical patent/CN1437241A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN100364075C publication Critical patent/CN100364075C/zh
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10B—ELECTRONIC MEMORY DEVICES
    • H10B99/00—Subject matter not provided for in other groups of this subclass
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L27/00—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
    • H01L27/02—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having at least one potential-jump barrier or surface barrier; including integrated passive circuit elements with at least one potential-jump barrier or surface barrier
    • H01L27/04—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having at least one potential-jump barrier or surface barrier; including integrated passive circuit elements with at least one potential-jump barrier or surface barrier the substrate being a semiconductor body
    • H01L27/10—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having at least one potential-jump barrier or surface barrier; including integrated passive circuit elements with at least one potential-jump barrier or surface barrier the substrate being a semiconductor body including a plurality of individual components in a repetitive configuration
    • H01L27/101—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having at least one potential-jump barrier or surface barrier; including integrated passive circuit elements with at least one potential-jump barrier or surface barrier the substrate being a semiconductor body including a plurality of individual components in a repetitive configuration including resistors or capacitors only
    • G—PHYSICS
    • G11—INFORMATION STORAGE
    • G11C—STATIC STORES
    • G11C11/00—Digital stores characterised by the use of particular electric or magnetic storage elements; Storage elements therefor
    • G11C11/56—Digital stores characterised by the use of particular electric or magnetic storage elements; Storage elements therefor using storage elements with more than two stable states represented by steps, e.g. of voltage, current, phase, frequency
    • G11C11/5685—Digital stores characterised by the use of particular electric or magnetic storage elements; Storage elements therefor using storage elements with more than two stable states represented by steps, e.g. of voltage, current, phase, frequency using storage elements comprising metal oxide memory material, e.g. perovskites
    • G—PHYSICS
    • G11—INFORMATION STORAGE
    • G11C—STATIC STORES
    • G11C13/00—Digital stores characterised by the use of storage elements not covered by groups G11C11/00, G11C23/00, or G11C25/00
    • G11C13/0002—Digital stores characterised by the use of storage elements not covered by groups G11C11/00, G11C23/00, or G11C25/00 using resistive RAM [RRAM] elements
    • G11C13/0007—Digital stores characterised by the use of storage elements not covered by groups G11C11/00, G11C23/00, or G11C25/00 using resistive RAM [RRAM] elements comprising metal oxide memory material, e.g. perovskites
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10N—ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10N70/00—Solid-state devices without a potential-jump barrier or surface barrier, and specially adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching
    • H10N70/011—Manufacture or treatment of multistable switching devices
    • H10N70/041—Modification of the switching material, e.g. post-treatment, doping
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10N—ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10N70/00—Solid-state devices without a potential-jump barrier or surface barrier, and specially adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching
    • H10N70/20—Multistable switching devices, e.g. memristors
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10N—ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10N70/00—Solid-state devices without a potential-jump barrier or surface barrier, and specially adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching
    • H10N70/801—Constructional details of multistable switching devices
    • H10N70/821—Device geometry
    • H10N70/826—Device geometry adapted for essentially vertical current flow, e.g. sandwich or pillar type devices
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10N—ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10N70/00—Solid-state devices without a potential-jump barrier or surface barrier, and specially adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching
    • H10N70/801—Constructional details of multistable switching devices
    • H10N70/881—Switching materials
    • H10N70/883—Oxides or nitrides
    • H10N70/8836—Complex metal oxides, e.g. perovskites, spinels
    • G—PHYSICS
    • G11—INFORMATION STORAGE
    • G11C—STATIC STORES
    • G11C2213/00—Indexing scheme relating to G11C13/00 for features not covered by this group
    • G11C2213/30—Resistive cell, memory material aspects
    • G11C2213/31—Material having complex metal oxide, e.g. perovskite structure
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S502/00—Catalyst, solid sorbent, or support therefor: product or process of making
    • Y10S502/525—Perovskite

Abstract

一种可变电阻器件的制造方法，其包括：制备硅衬底；在衬底上形成硅氧化物层，在硅氧化物层上沉积第一个金属层，其中，第一个金属层的金属选自铂和铱，在第一个金属层上形成钙钛矿金属氧化物薄膜，在钙钛矿金属氧化物薄膜上沉积第二个金属层，其中，第二个金属层的金属选自铂和铱，将在沉积第二个金属层的步骤中得到的结构在约400℃-700℃下退火约5分钟至3小时，然后改变第一个金属层和第二个金属层之间的电阻。

Description

可变电阻器件及其制造方法
发明领域
本发明涉及用通过施加电脉冲诱导可逆电阻变化的方法制造可变电阻器件的方法和制造非挥发性可变电阻储存器的方法，其中，电阻变化的性能，即电阻的增大或减小取决于脉冲持续时间，本发明还涉及用本发明的方法制造的非挥发性可变电阻储存器。
发明背景
当施加电脉冲时，钙钛矿金属氧化物薄膜如Pr0.3Ca0.7MnO3(PCMO)显示出可逆的电阻变化。人们已经用脉冲激光磨蚀(PLA)技术在外延的YBa2Cu3O7(YBCO)和部分外延的Pt衬底上生长出了PCMO薄膜，这公开在下述文献中：Liu等人，Electric-pulse-induced reversible resistance changeeffect in magnetoresistive films，Applied Physics Letters，76，2749，2000和2001年3月20日授权于Liu等人的美国专利6204139，Method of switching theproperties of perovskite materials used in thin film resistors。X射线衍射(XRD)极性图证明了PCMO薄膜的外延性能。
美国专利6204139描述了当在室温下对PCMO薄膜施加电脉冲时发生的电阻变化情况。PCMO薄膜是用脉冲激光沉积(PLD)技术沉积在在外延的YBa2Cu3O7(YBCO)和部分外延的Pt衬底上的。电脉冲的极性决定了电阻变化的性能，即电阻的增大或减小。
正如Liu等人公开的那样，在室温下可操作的具有可电编程电阻的非挥发性储存器是用外延生长在LaAlO3上的YBCO上的PCMO制成的。通过施加逆向短电脉冲可以对这种储存器进行可逆编程。这种储存元件能够产生一位或多位信息。
但是，PCMO必须是晶体结构，这就要求PCMO必须生长在由特定材料如YBCO制成的特定底电极上，这与目前的硅集成电路技术不相容。生长温度或结晶温度较高，如＞700℃，这将使器件集成为目前的集成电路的方法非常复杂。另外，用单粒PCMO不可能覆盖全部的电路区域。当在单粒PCMO晶体上制造的储存元件的性能与在覆盖晶界区域的多粒PCMO晶体上制造的储存元件的性能不相同时，将会出现电路成品率和储存性能的问题。
发明内容
根据本发明的一个方面，一种可变电阻器件的制造方法，其包括：制备硅衬底，在衬底上形成硅氧化物层，在硅氧化物层上沉积第一个金属层，其中，第一个金属层的金属选自铂和铱，在第一个金属层上形成钙钛矿金属氧化物薄膜，在钙钛矿金属氧化物薄膜上沉积第二个金属层，其中，第二个金属层的金属选自铂和铱，将在沉积第二个金属层的步骤中得到的结构在约400℃-700℃下退火约5分钟至3小时，然后改变第一个金属层和第二个金属层之间的电阻。
在本发明的一个实施方案中，钙钛矿金属氧化物薄膜的沉积包括沉积厚度为约100nm-300nm的多个钙钛矿金属氧化物层，在环境大气条件下在约100℃至约250℃下烘烤通过沉积每一个钙钛矿金属氧化物层得到的结构，然后在氧气气氛中在约400℃-700℃下将该结构退火约5-20分钟。
在本发明的一个实施方案中，该方法包括将温度从约100℃逐步升高到约250℃，包括开始时将该结构加热到约120℃并保持1分钟，然后将该结构加热到约180℃并维持约1分钟，然后将该结构加热到约240℃并维持约1分钟。
在本发明的一个实施方案中，钙钛矿金属氧化物薄膜的形成包括沉积通式为M’xM”(1-x)MyOz的薄膜，其中：
M’：选自La、Ce、Bi、Pr、Nd、Pm、Sm、Y、Sc、Yb、Lu、Gd的金属；
M”：选自Mg、Ca、Sr、Ba、Pb、Zn、Cd的金属；
M：选自Mn、Ce、V、Fe、Co、Nb、Ta、Cr、Mo、W、Zr、Hf、Ni的金属；
x∶M’的摩尔比，范围为0-1；
y∶M的摩尔比，范围为0-2；和
z∶O的摩尔比，范围为1-7。
在本发明的一个实施方案中，在改变第一个金属层和第二个金属层之间的电阻的步骤中，通过改变产生电阻变化的脉冲的长度在第一个金属层和第二个金属层之间施加产生电阻变化(resistance-change-producing)的脉冲。
在本发明的一个实施方案中，在改变第一个金属层和第二个金属层之间的电阻的步骤中，用下述方法降低电阻：在第一个金属层和第二个金属层之间施加约1-3V的电压，施加电压的时间大于700nsec。
在本发明的一个实施方案中，在改变第一个金属层和第二个金属层之间的电阻的步骤中，用下述方法增加电阻：在第一个金属层和第二个金属层之间施加约2-5V的电压，施加电压的时间小于1000nsec。
在本发明的一个实施方案中，第一个金属层在硅氧化物层上的沉积和第二个金属层在钙钛矿金属氧化物上的沉积都包括沉积厚度为约100nm-200nm的层。
在本发明的一个实施方案中，钙钛矿金属氧化物薄膜的沉积包括沉积一层无定形钙钛矿金属氧化物薄膜。
根据本发明的另一方面，一种非挥发性可变电阻储存器的制造方法，其包括：制备其表面上有硅氧化物层的硅衬底，在硅氧化物层上沉积第一个金属层，其中，第一个金属层的金属选自铂和铱，在第一个金属层上形成钙钛矿金属氧化物薄膜，包括沉积厚度为约100nm-300nm的多个钙钛矿金属氧化物层，在环境大气条件下在约100℃至约250℃下烘烤通过沉积每一个钙钛矿金属氧化物层得到的结构，然后在氧气气氛中在约400℃-700℃下将该结构退火约5-20分钟，在钙钛矿金属氧化物薄膜上沉积第二个金属层，其中，第二个金属层的金属选自铂和铱，在氧气气氛中将在沉积第二个金属层的步骤中得到的结构在约400℃-700℃下退火约5分钟至3小时，然后改变第一个金属层和第二个金属层之间的电阻。
在本发明的一个实施方案中，该方法包括将温度从约100℃逐步升高到约250℃，包括开始时将该结构加热到约120℃并维持1分钟，然后将该结构加热到约180℃并维持约1分钟，然后将该结构加热到约240℃并维持约1分钟。
在本发明的一个实施方案中，钙钛矿金属氧化物薄膜的沉积包括沉积通式为M’xM”(1-x)MyOz的薄膜，其中：
M’：选自La、Ce、Bi、Pr、Nd、Pm、Sm、Y、Sc、Yb、Lu、Gd的金属；
M”：选自Mg、Ca、Sr、Ba、Pb、Zn、Cd的金属；
M：选自Mn、Ce、V、Fe、Co、Nb、Ta、Cr、Mo、W、Zr、Hf、Ni的金属；
x∶M’的摩尔比，范围为0-1；
y∶M的摩尔比，范围为0-2；和
z∶O的摩尔比，范围为1-7。
在本发明的一个实施方案中，在改变第一个金属层和第二个金属层之间的电阻的步骤中，通过改变产生电阻变化的脉冲的长度在第一个金属层和第二个金属层之间施加产生电阻变化的脉冲。
在本发明的一个实施方案中，在改变第一个金属层和第二个金属层之间的电阻的步骤中，用下述方法降低电阻：在第一个金属层和第二个金属层之间施加约1-3V的电压，施加电压的时间大于700nsec。
在本发明的一个实施方案中，在改变第一个金属层和第二个金属层之间的电阻的步骤中，用下述方法增加电阻：在第一个金属层和第二个金属层之间施加约2-5V的电压，施加电压的时间小于1000nsec。
在本发明的一个实施方案中，第一个金属层在硅氧化物层上的沉积和第二个金属层在钙钛矿金属氧化物薄膜上的沉积都包括沉积厚度为约100nm-200nm的层。
在本发明的一个实施方案中，钙钛矿金属氧化物薄膜的沉积包括沉积一层无定形钙钛矿金属氧化物薄膜。
根据本发明的另一方面，一种可变电阻储存器的制造方法，其包括：制备其表面上有硅氧化物层的硅衬底，在硅氧化物层上沉积第一个金属层，其中，第一个金属层的金属选自铂和铱，在第一个金属层上形成钙钛矿金属氧化物薄膜，包括沉积厚度为约100nm-300nm的多个钙钛矿金属氧化物层，在硅氧化物层上沉积第二个金属层，其中，第二个金属层的金属选自铂和铱，在氧气气氛中将在沉积第二个金属层的步骤中得到的结构在约400℃-700℃下退火约5分钟至3小时，改变第一个金属层和第二个金属层之间的电阻。形成钙钛矿金属氧化物薄膜的步骤包括在环境大气条件下在约100℃-250℃下烘烤通过沉积每一个层得到的结构，其包括将温度从约100℃逐步升高到约250℃，包括开始时将该结构加热到约120℃并维持1分钟，然后将该结构加热到约180℃并维持约1分钟，然后将该结构加热到约240℃并维持约1分钟，然后在氧气气氛中在约400℃-700℃下将该结构退火，其中，烘烤和退火的持续时间是约5-20分钟。钙钛矿金属氧化物薄膜的沉积包括沉积一层无定形钙钛矿金属氧化物薄膜，其中，烘烤将一部分无定形钙钛矿金属氧化物薄膜转变为晶体层。
在本发明的一个实施方案中，钙钛矿金属氧化物薄膜的沉积包括沉积通式为M’xM”(1-x)MyOz的薄膜，其中：
M’：选自La、Ce、Bi、Pr、Nd、Pm、Sm、Y、Sc、Yb、Lu、Gd的金属；
M”：选自Mg、Ca、Sr、Ba、Pb、Zn、Cd的金属；
M：选自Mn、Ce、V、Fe、Co、Nb、Ta、Cr、Mo、W、Zr、Hf、Ni的金属；
x∶M’的摩尔比，范围为0-1；
y∶M的摩尔比，范围为0-2；和
z∶O的摩尔比，范围为1-7。
在本发明的一个实施方案中，在改变第一个金属层和第二个金属层之间的电阻的步骤中，通过改变产生电阻变化的脉冲的长度在第一个金属层和第二个金属层之间施加产生电阻变化的脉冲。
在本发明的一个实施方案中，在改变第一个金属层和第二个金属层之间的电阻的步骤中，用下述方法降低器件的电阻：在第一个金属层和第二个金属层之间施加约1-3V的电压，施加电压的时间大于700nsec。或者用下述方法增加器件的电阻：在第一个金属层和第二个金属层之间施加约2-5V的电压，施加电压的时间小于1000nsec。
在本发明的一个实施方案中，第一个金属层在硅氧化物层上的沉积和第二个金属层在钙钛矿金属氧化物薄膜上的沉积都包括沉积厚度为约100nm-200nm的层。
根据本发明的另一方面，一种非挥发性可变电阻储存器，其包括：其上有硅氧化物层的硅衬底，在硅氧化物层上形成的第一个金属层，其中，第一个金属层的金属选自铂和铱，在第一个金属层上形成的钙钛矿金属氧化物薄膜，在钙钛矿金属氧化物薄膜上形成的第二个金属层，其中，第二个金属层的金属选自铂和铱，以及与第二个金属层连接的金属化元件。
在本发明的一个实施方案中，钙钛矿金属氧化物薄膜的通式为M’xM”(1-x)MyOz，其中：
M’：选自La、Ce、Bi、Pr、Nd、Pm、Sm、Y、Sc、Yb、Lu、Gd的金属；
M”：选自Mg、Ca、Sr、Ba、Pb、Zn、Cd的金属；
M：选自Mn、Ce、V、Fe、Co、Nb、Ta、Cr、Mo、W、Zr、Hf、Ni的金属；
x∶M’的摩尔比，范围为0-1；
y∶M的摩尔比，范围为0-2；和
z∶O的摩尔比，范围为1-7。
在本发明的一个实施方案中，第一个金属层和第二个金属层之间的电阻是用下述方法改变的：在第一个金属层和第二个金属层之间施加产生电阻变化的脉冲时改变产生电阻变化的脉冲的长度。
在本发明的一个实施方案中，第一个金属层和第二个金属层之间的电阻是用下述方法降低的：在第一个金属层和第二个金属层之间施加约1-3V的电压，施加电压的时间大于700nsec。
在本发明的一个实施方案中，第一个金属层和第二个金属层之间的电阻是用下述方法增加的：在第一个金属层和第二个金属层之间施加约2-5V的电压，施加电压的时间小于1000nsec。
在本发明的一个实施方案中，第一个金属层和第二个金属层的厚度约为100mm-200nm。
在本发明的一个实施方案中，钙钛矿金属氧化物薄膜包括一层无定形钙钛矿金属氧化物薄膜。
本发明的一个目的是提供一种用单极性脉冲改变R-RAM器件中的电阻的方法，R-RAM器件是非挥发性储存器。
本发明的另一个目的是提供一种通过改变产生电阻变化的脉冲的长度改变R-RAM器件中的电阻的方法，R-RAM器件是非挥发性储存器。
本发明的再一个目的是提供一种R-RAM器件，所述R-RAM器件是非挥发性储存器，包括在金属层上制作PCMO层。
撰写发明概述和发明目的是为了使人快速了解本发明的本质。结合附图并参照下面本发明优选实施方案的详述部分可以更彻底地理解本发明。
对于本领域普通技术人员来说，参照附图阅读和理解下面的详述部分后，本发明的这些优点及其它优点将更为明显。
附图简述
图1是用本发明的方法建构的储存器的横截面图。
图2是5nsec脉冲的Rv.脉冲持续时间的座标图。
图3是20nsec脉冲的Rv.脉冲持续时间的座标图。
图4是脉冲测量的Rv.数的座标图。
具体实施方式
根据本发明，一种可变电阻器件的制造方法包括用旋涂法在衬底上形成PCMO金属氧化物薄膜。PCMO薄膜是多晶体，当施加电脉冲时显示出很大的可逆电阻变化性。
用旋涂法将本发明方法的PCMO薄膜沉积在铂或铱层上，铂或铱层沉积在硅衬底上。低温退火工艺使PCMO薄膜具有基础无定形或多晶体结构。电阻的变化是通过施加电脉冲取得的，电阻变化的性能，即电阻的增大或减小取决于电脉冲的持续时间。电阻的变化范围很大，从400 Ω的低电阻至250kΩ的高电阻。
根据本发明，非挥发性可变电阻储存器的制造方法包括在无定形或晶粒非常小的PCMO薄膜上制造储存器。因为PCMO薄膜是无定形形式，所以不需要进行非常高温度下的处理，可以形成在可变电阻器件下的底电极上，例如可用在目前的硅集成电路工艺中。另外，无定形PCMO材料可均匀地沉积在整个硅片上或纳米级图样区内。这些性能对于本发明的非挥发性可变电阻储存器的制造方法来说都是必需的，以适用于非常大规模的储存器芯片和嵌入式储存器集成领域。
图1是用于非挥发性可变电阻储存器的例示性储存元件10的横截面图。本发明的储存元件10包括硅衬底12，硅衬底12可以是块硅或SIMOX衬底，并且其上表面上有氧化物层。铂层14沉积在硅衬底12上，在优选实施方案中，铂层14是没有图案的。用电子束沉积或其它合适的沉积技术沉积铂层14，厚度约为100nm-200nm。铂层14作为底电极。在铂层14上旋涂所需厚度的多层PCMO，形成PCMO层16，在优选实施方案中，PCMO层16的厚度约为100nm-300nm。旋涂构成PCMO层16的每一个PCMO膜层后，在进行下一个PCMO层涂覆工艺前将该叠层结构烘烤和退火约5-20分钟。在环境大气条件下进行烘烤工艺过程中，将温度从约100℃逐步升高到约250℃。例如，开始时可以将该叠层结构加热到约120℃并维持1分钟，然后加热到约180℃并维持约1分钟，然后加热到约240℃并维持约1分钟。然后在氧气气氛中在约400℃-700℃下将该叠层结构退火，退火时间是余留时间。尽管所需厚度允许沉积2-5层，但一般沉积3层PCMO。将最终的层涂覆和烘烤后，在氧气气氛中将得到的PCMO层的叠层结构在约400℃-700℃的低温下退火约5分钟至3小时。
进行低温加工步骤后，PCMO膜不再是单晶形式。如图1所示，加工后的PCMO层16包括处于其上部的无定形层16b，还包括处于底层16a中的纳米尺寸的晶体。通过浅掩模沉积的顶电极层18由铂制成，在器件的上表面上形成铂按钮。用电子束沉积或其它合适的沉积技术沉积顶电极层18，厚度约为100nm-200nm。由铂圆点形成的顶电极18、PCMO层16和底铂层14形成PCMO可变电阻器件。本发明的R-RAM器件是非挥发性可变电阻器件，可以用于各种形式的集成电路，或者并入其它器件。通过通常的绝缘和金属化步骤可以最终形成衬底。
根据本发明的方法，可以用多种金属氧化物组合物制造本发明的储存器。金属氧化物组合物(R-RAM器件)的通式为M’xM”(1-x)MyOz，其中：
M’：选自La、Ce、Bi、Pr、Nd、Pm、Sm、Y、Sc、Yb、Lu、Gd的金属；
M”：选自Mg、Ca、Sr、Ba、Pb、Zn、Cd的金属；
M：选自Mn、Ce、V、Fe、Co、Nb、Ta、Cr、Mo、W、Zr、Hf、Ni的金属；
x∶M’的摩尔比，范围为0-1；
y∶M的摩尔比，范围为0-2；和
z∶O的摩尔比，范围为1-7。
可以用几种传统技术中的一种制造金属氧化物薄膜，包括金属氧化物溅射法、旋涂法和MOCVD法，优选使用旋涂法。在顶铂电极18和底铂电极14之间施加0.1V的电压，测定电流和电阻。电阻(R)定义为电压(V)除以电流(I)∶R＝V/I。
图2和3中绘出的数据是用根据本发明的方法制造的R-RAM器件得到的，具体来说，PCMO薄膜沉积在硅衬底上，在硅衬底上有用旋涂法形成的无隔离铂层14。用SEM检测的PCMO薄膜的厚度约为250nm。PCMO薄膜的组成是Pr0.7Ca0.3MnO3。提供的R-RAM器件具有作为用于顶铂电极18的配线的金属化元件。在HP4145B半导体分析仪上测量电阻，用脉冲发生器产生电脉冲。
如图2和3所示，电压为2-5V，优选3V处的短电脉冲，如15nsec-1000nsec的电脉冲增加了电阻，而电压为1-3V，优选2V处的长电脉冲，如700nsec-1000nsec的电脉冲则降低了电阻。脉冲长度和电压取决于PCMO薄膜的厚度。最低的测量电阻约为400Ω，最高的测量电阻约为250kΩ。当脉冲持续时间约为3nsec-700nsec时，电阻增加，而当脉冲持续时间约为700nsec-1sec时，电阻下降。
图4绘出施加每一个脉冲后图1的储存电阻器的电阻。Y轴是储存元件的电阻，x轴是测量数。脉冲幅度示于图4。首先施加脉冲宽度为1msec的宽脉冲。可变电阻器件的电阻约为200Ω。然后施加一系列10个窄脉冲，即5nsec-20nsec的脉冲。测定可变电阻器件的电阻，并且在施加每一个脉冲后进行记录。随着窄脉冲数的增加，可变电阻器件的电阻增加。最后，可变电阻器件的电阻在约200kΩ时达到饱和。当施加较长的脉冲时，可变电阻器件的电阻降至约200Ω。当再施加短脉冲时，可变电阻器件的电阻再次增加。因此，可以用短电脉冲对可变电阻器件编程。可以用具有相同幅度的宽脉冲使储存器复位。窄脉冲数可以控制储存元件的可变电阻器件。该储存元件还可用作多位储存元件。
特别有趣的是，电阻在施加窄脉冲和施加宽脉冲后都增加。施加脉冲导致的电阻的增加与脉冲极性无关。即，无论施加正窄脉冲还是施加负窄脉冲，储存器中可变电阻器件的电阻都随施加脉冲的数目而增加，直至可变电阻器件达到其高电阻状态。宽脉冲宽度复位过程也是如此。正宽脉冲或负宽脉冲都可用于将储存器中的可变电阻器件复位到其低电阻状态。这一特点使得储存器能够用单极性脉冲复位和编程。不需要使用两相电源。
因此，本发明公开了用无定形PCMO制造的非挥发性可变电阻储存器。无定形PCMO可以在低温下沉积。无定形PCMO的热平衡与目前的ULSI集成电路工艺相容，因为电极材料通常也用在目前的工艺中。本发明的储存器使用与用于储存元件编程和复位的脉冲具有相同极性的电脉冲，只是改变脉冲持续时间和脉冲数。因此，根据本发明制造的包括无定形PCMO的储存器适用于嵌入式储存器和超大规模储存器芯片的制造。本发明的方法和本发明的器件还适用于大型磁控电阻器(CMR)和高温超导体(HTSC)材料。
因此，本发明公开了通过电脉冲诱导可逆变化电阻的方法和引入本发明的方法的储存器。应当理解的是，在所附权利要求书限定的本发明的保护范围内还可以对本发明作出各种变化和改动。

Claims (22)

1.一种可变电阻器件的制造方法，其包括：
制备硅衬底；
在衬底上形成硅氧化物层；
在硅氧化物层上沉积第一个金属层，其中，第一个金属层的金属选自铂和铱；
在第一个金属层上形成钙钛矿金属氧化物薄膜；
在钙钛矿金属氧化物薄膜上沉积第二个金属层，其中，第二个金属层的金属选自铂和铱；
将在沉积第二个金属层的步骤中得到的结构在400℃-700℃下退火5分钟至3小时；和
改变第一个金属层和第二个金属层之间的电阻。
2.根据权利要求1的方法，其中，所述的将钙钛矿金属氧化物薄膜沉积包括沉积厚度为100nm-300nm的多个钙钛矿金属氧化物层，在环境大气条件下在100℃至250℃下烘烤通过沉积每一个钙钛矿金属氧化物层得到的结构，然后在氧气气氛中在400℃-700℃下将该结构退火5-20分钟。
3.根据权利要求2的方法，其包括将温度从100℃逐步升高到250℃，包括开始时将该结构加热到120℃并维持1分钟，然后将该结构加热到180℃并维持1分钟，然后将该结构加热到240℃并维持1分钟。
4.根据权利要求1的方法，其中，所述的钙钛矿金属氧化物薄膜的形成包括沉积通式为M’xM”(1-x)MyOz的薄膜，其中：
M’：选自La、Ce、Bi、Pr、Nd、Pm、Sm、Y、Sc、Yb、Lu、Gd的金属；
M”：选自Mg、Ca、Sr、Ba、Pb、Zn、Cd的金属；
M：选自Mn、Ce、V、Fe、Co、Nb、Ta、Cr、Mo、W、Zr、Hf、Ni的金属；
x：M’的摩尔比，范围为0-1；
y：M的摩尔比，范围为0-2；和
z：O的摩尔比，范围为1-7。
5.根据权利要求1的方法，其中，在改变第一个金属层和第二个金属层之间的电阻的步骤中，通过改变产生电阻变化的脉冲的长度在第一个金属层和第二个金属层之间施加产生电阻变化的脉冲。
6.根据权利要求5的方法，其中，在改变第一个金属层和第二个金属层之间的电阻的步骤中，用下述方法降低电阻：在第一个金属层和第二个金属层之间施加1-3V的电压，施加电压的时间大于700nsec。
7.根据权利要求5的方法，其中，在改变第一个金属层和第二个金属层之间的电阻的步骤中，用下述方法增加电阻：在第一个金属层和第二个金属层之间施加2-5V的电压，施加电压的时间小于1000nsec。
8.根据权利要求1的方法，其中，所述的将第一个金属层沉积在硅氧化物层上和将所述的第二个金属层沉积在钙钛矿金属氧化物上的步骤都包括沉积厚度为100nm-200nm的层。
9.根据权利要求1的方法，其中，所述的钙钛矿金属氧化物薄膜的沉积包括沉积一层无定形钙钛矿金属氧化物薄膜。
10.根据权利要求1～9中任一项的方法，其中可变电阻器件为非挥发性可变电阻存储器件。
11.一种可变电阻储存器的制造方法，其包括：
制备其表面上有硅氧化物层的硅衬底；
在硅氧化物层上沉积第一个金属层，其中，第一个金属层的金属选自铂和铱；
在第一个金属层上形成钙钛矿金属氧化物薄膜，包括沉积厚度为100nm-300nm的多个钙钛矿金属氧化物层；
在硅氧化物层上沉积第二个金属层，其中，第二个金属层的金属选自铂和铱；
在氧气气氛中将在沉积第二个金属层的步骤中得到的结构在400℃-700℃下退火5分钟至3小时；和
改变第一个金属层和第二个金属层之间的电阻，
其中，形成钙钛矿金属氧化物薄膜的步骤包括在环境大气条件下在l00℃-250℃下烘烤通过沉积每一个层得到的结构，其包括将温度从100℃逐步升高到250℃，包括开始时将该结构加热到120℃并维持1分钟，然后将该结构加热到180℃并维持1分钟，然后将该结构加热到240℃并维持1分钟，然后在氧气气氛中在400℃-700℃下将该结构退火，其中，烘烤和退火的持续时间是5-20分钟；
其中，所述的钙钛矿金属氧化物薄膜的沉积包括沉积一层无定形钙钛矿金属氧化物薄膜，其中，所述的烘烤将一部分无定形钙钛矿金属氧化物薄膜转变为晶体层。
12.根据权利要求11的方法，其中，所述的钙钛矿金属氧化物薄膜的沉积包括沉积通式为M’xM”(1-x)MyOz的薄膜，其中：
M’：选自La、Ce、Bi、Pr、Nd、Pm、Sm、Y、Sc、Yb、Lu、Gd的金属；
M”：选自Mg、Ca、Sr、Ba、Pb、Zn、Cd的金属；
M：选自Mn、Ce、V、Fe、Co、Nb、Ta、Cr、Mo、W、Zr、Hf、Ni的金属；
x：M’的摩尔比，范围为0-1；
y：M的摩尔比，范围为0-2；和
z：O的摩尔比，范围为1-7。
13.根据权利要求11的方法，其中，在改变第一个金属层和第二个金属层之间的电阻的步骤中，通过改变产生电阻变化的脉冲的长度在第一个金属层和第二个金属层之间施加产生电阻变化的脉冲。
14.根据权利要求13的方法，其中，在改变第一个金属层和第二个金属层之间的电阻的步骤中，用下述方法降低器件的电阻：在第一个金属层和第二个金属层之间施加1-3V的电压，施加电压的时间大于700nsec，或者用下述方法增加器件的电阻：在第一个金属层和第二个金属层之间施加2-5V的电压，施加电压的时间小于1000nsec。
15.根据权利要求11的方法，其中，所述的第一个金属层在硅氧化物层上的沉积和所述的第二个金属层在钙钛矿金属氧化物薄膜上的沉积都包括沉积厚度为100nm-200nm的层。
16.一种非挥发性可变电阻储存器，其包括：
其上有硅氧化物层的硅衬底；
在硅氧化物层上形成的第一个金属层，其中，第一个金属层的金属选自铂和铱；
在第一个金属层上形成的钙钛矿金属氧化物薄膜；
在钙钛矿金属氧化物薄膜上形成的第二个金属层，其中，第二个金属层的金属选自铂和铱；和
与第二个金属层连接的金属化元件。
17.根据权利要求16的储存器，其中，所述的钙钛矿金属氧化物薄膜的通式为M’xM”(1-x)MyOz，其中：
M’：选自La、Ce、Bi、Pr、Nd、Pm、Sm、Y、Sc、Yb、Lu、Gd的金属；
M”：选自Mg、Ca、Sr、Ba、Pb、Zn、Cd的金属；
M：选自Mn、Ce、V、Fe、Co、Nb、Ta、Cr、Mo、W、Zr、Hf、Ni的金属；
x：M’的摩尔比，范围为0-1；
y：M的摩尔比，范围为0-2；和
z：O的摩尔比，范围为1-7。
18.根据权利要求16的储存器，其中，第一个金属层和第二个金属层之间的电阻是用下述方法改变的：在第一个金属层和第二个金属层之间施加产生电阻变化的脉冲时改变产生电阻变化的脉冲的长度。
19.根据权利要求18的储存器，其中，第一个金属层和第二个金属层之间的电阻是用下述方法降低的：在第一个金属层和第二个金属层之间施加1-3V的电压，施加电压的时间大于700nsec。
20.根据权利要求18的储存器，其中，第一个金属层和第二个金属层之间的电阻是用下述方法增加的：在第一个金属层和第二个金属层之间施加2-5V的电压，施加电压的时间小于1000nsec。
21.根据权利要求16的储存器，其中，所述的第一个金属层和所述的第二个金属层的厚度为100nm-200nm。
22.根据权利要求16的储存器，其中，所述的钙钛矿金属氧化物薄膜包括一层无定形钙钛矿金属氧化物薄膜。
CNB031042341A 2002-02-07 2003-02-08 可变电阻器件及其制造方法 Expired - Fee Related CN100364075C (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US10/072,225 2002-02-07
US10/072,225 US6759249B2 (en) 2002-02-07 2002-02-07 Device and method for reversible resistance change induced by electric pulses in non-crystalline perovskite unipolar programmable memory

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN1437241A CN1437241A (zh) 2003-08-20
CN100364075C true CN100364075C (zh) 2008-01-23

Family

ID=27610555

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CNB031042341A Expired - Fee Related CN100364075C (zh) 2002-02-07 2003-02-08 可变电阻器件及其制造方法

Country Status (5)

Country Link
US (3) US6759249B2 (zh)
EP (1) EP1335417A3 (zh)
KR (1) KR100473662B1 (zh)
CN (1) CN100364075C (zh)
TW (1) TW575927B (zh)

Families Citing this family (90)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6759249B2 (en) * 2002-02-07 2004-07-06 Sharp Laboratories Of America, Inc. Device and method for reversible resistance change induced by electric pulses in non-crystalline perovskite unipolar programmable memory
US6824814B2 (en) * 2002-05-21 2004-11-30 Sharp Laboratories Of America, Inc. Preparation of LCPMO thin films which have reversible resistance change properties
US20040026682A1 (en) * 2002-06-17 2004-02-12 Hai Jiang Nano-dot memory and fabricating same
US7326979B2 (en) * 2002-08-02 2008-02-05 Unity Semiconductor Corporation Resistive memory device with a treated interface
US7129531B2 (en) * 2002-08-08 2006-10-31 Ovonyx, Inc. Programmable resistance memory element with titanium rich adhesion layer
JP2004079002A (ja) * 2002-08-09 2004-03-11 Renesas Technology Corp 不揮発性記憶装置
US6911361B2 (en) * 2003-03-10 2005-06-28 Sharp Laboratories Of America, Inc. Low temperature processing of PCMO thin film on Ir substrate for RRAM application
US6927074B2 (en) * 2003-05-21 2005-08-09 Sharp Laboratories Of America, Inc. Asymmetric memory cell
US6927120B2 (en) * 2003-05-21 2005-08-09 Sharp Laboratories Of America, Inc. Method for forming an asymmetric crystalline structure memory cell
JP4285082B2 (ja) * 2003-05-27 2009-06-24 ソニー株式会社 記憶装置
US6939724B2 (en) * 2003-08-13 2005-09-06 Sharp Laboratories Of America, Inc. Method for obtaining reversible resistance switches on a PCMO thin film when integrated with a highly crystallized seed layer
US6774054B1 (en) * 2003-08-13 2004-08-10 Sharp Laboratories Of America, Inc. High temperature annealing of spin coated Pr1-xCaxMnO3 thim film for RRAM application
US6962648B2 (en) * 2003-09-15 2005-11-08 Global Silicon Net Corp. Back-biased face target sputtering
US7130212B2 (en) * 2003-11-26 2006-10-31 International Business Machines Corporation Field effect device with a channel with a switchable conductivity
US6990008B2 (en) * 2003-11-26 2006-01-24 International Business Machines Corporation Switchable capacitance and nonvolatile memory device using the same
JP2005203389A (ja) * 2004-01-13 2005-07-28 Sharp Corp 不揮発性半導体記憶装置の製造方法
JP2005203463A (ja) * 2004-01-14 2005-07-28 Sharp Corp 不揮発性半導体記憶装置
US7098043B2 (en) * 2004-01-15 2006-08-29 Sharp Laboratories Of America, Inc. PCMO spin-coat deposition
US20060171200A1 (en) 2004-02-06 2006-08-03 Unity Semiconductor Corporation Memory using mixed valence conductive oxides
US7082052B2 (en) 2004-02-06 2006-07-25 Unity Semiconductor Corporation Multi-resistive state element with reactive metal
EP1587137A1 (en) * 2004-04-16 2005-10-19 International Business Machines Corporation Deposition process for non-volatile resistance switching memory
US7402456B2 (en) * 2004-04-23 2008-07-22 Sharp Laboratories Of America, Inc. PCMO thin film with memory resistance properties
KR101051704B1 (ko) 2004-04-28 2011-07-25 삼성전자주식회사 저항 구배를 지닌 다층막을 이용한 메모리 소자
US7060586B2 (en) * 2004-04-30 2006-06-13 Sharp Laboratories Of America, Inc. PCMO thin film with resistance random access memory (RRAM) characteristics
EP2204813B1 (en) * 2004-05-03 2012-09-19 Unity Semiconductor Corporation Non-volatile programmable memory
JP4365737B2 (ja) * 2004-06-30 2009-11-18 シャープ株式会社 可変抵抗素子の駆動方法及び記憶装置
US7791141B2 (en) * 2004-07-09 2010-09-07 International Business Machines Corporation Field-enhanced programmable resistance memory cell
CN1860609A (zh) 2004-07-22 2006-11-08 日本电信电话株式会社 双稳态电阻值获得器件、其制造方法、金属氧化物薄膜及其制造方法
JP4189395B2 (ja) * 2004-07-28 2008-12-03 シャープ株式会社 不揮発性半導体記憶装置及び読み出し方法
US6972239B1 (en) 2004-08-20 2005-12-06 Sharp Laboratories Of America, Inc. Low temperature MOCVD processes for fabrication of PrXCa1-xMnO3 thin films
KR100593448B1 (ko) * 2004-09-10 2006-06-28 삼성전자주식회사 전이금속 산화막을 데이터 저장 물질막으로 채택하는비휘발성 기억 셀들 및 그 제조방법들
US20060068099A1 (en) * 2004-09-30 2006-03-30 Sharp Laboratories Of America, Inc. Grading PrxCa1-xMnO3 thin films by metalorganic chemical vapor deposition
US7339813B2 (en) * 2004-09-30 2008-03-04 Sharp Laboratories Of America, Inc. Complementary output resistive memory cell
US20060081466A1 (en) * 2004-10-15 2006-04-20 Makoto Nagashima High uniformity 1-D multiple magnet magnetron source
US20060081467A1 (en) * 2004-10-15 2006-04-20 Makoto Nagashima Systems and methods for magnetron deposition
US7425504B2 (en) * 2004-10-15 2008-09-16 4D-S Pty Ltd. Systems and methods for plasma etching
US7205238B2 (en) * 2004-10-21 2007-04-17 Sharp Laboratories Of America, Inc. Chemical mechanical polish of PCMO thin films for RRAM applications
JP4880894B2 (ja) * 2004-11-17 2012-02-22 シャープ株式会社 半導体記憶装置の構造及びその製造方法
KR100576369B1 (ko) * 2004-11-23 2006-05-03 삼성전자주식회사 전이 금속 산화막을 데이타 저장 물질막으로 채택하는비휘발성 기억소자의 프로그램 방법
US7580276B2 (en) * 2005-03-23 2009-08-25 National Institute Of Advanced Industrial Science And Technology Nonvolatile memory element
US8270193B2 (en) 2010-01-29 2012-09-18 Unity Semiconductor Corporation Local bit lines and methods of selecting the same to access memory elements in cross-point arrays
US8559209B2 (en) 2011-06-10 2013-10-15 Unity Semiconductor Corporation Array voltage regulating technique to enable data operations on large cross-point memory arrays with resistive memory elements
US20130082232A1 (en) 2011-09-30 2013-04-04 Unity Semiconductor Corporation Multi Layered Conductive Metal Oxide Structures And Methods For Facilitating Enhanced Performance Characteristics Of Two Terminal Memory Cells
US8937292B2 (en) 2011-08-15 2015-01-20 Unity Semiconductor Corporation Vertical cross point arrays for ultra high density memory applications
US8565003B2 (en) 2011-06-28 2013-10-22 Unity Semiconductor Corporation Multilayer cross-point memory array having reduced disturb susceptibility
US7233177B2 (en) * 2005-04-04 2007-06-19 International Business Machines Corporation Precision tuning of a phase-change resistive element
US7488967B2 (en) * 2005-04-06 2009-02-10 International Business Machines Corporation Structure for confining the switching current in phase memory (PCM) cells
EP1878022A1 (en) 2005-04-22 2008-01-16 Matsusita Electric Industrial Co., Ltd. Electric element, memory device and semiconductor integrated circuit
JP5049483B2 (ja) * 2005-04-22 2012-10-17 パナソニック株式会社 電気素子，メモリ装置，および半導体集積回路
US7256415B2 (en) 2005-05-31 2007-08-14 International Business Machines Corporation Memory device and method of manufacturing the device by simultaneously conditioning transition metal oxide layers in a plurality of memory cells
JP4843259B2 (ja) * 2005-06-10 2011-12-21 シャープ株式会社 可変抵抗素子の製造方法
KR100644869B1 (ko) * 2005-06-24 2006-11-14 광주과학기술원 결정성 산화막의 저항변화를 이용한 비휘발성 기억소자
JP4783070B2 (ja) * 2005-06-24 2011-09-28 シャープ株式会社 半導体記憶装置及びその製造方法
JP4945561B2 (ja) * 2005-06-30 2012-06-06 デ，ロシェモント，エル．，ピエール 電気コンポーネントおよびその製造方法
US8974855B2 (en) * 2005-08-05 2015-03-10 The United States Department Of Energy Manganite perovskite ceramics, their precursors and methods for forming
US20070084716A1 (en) * 2005-10-16 2007-04-19 Makoto Nagashima Back-biased face target sputtering based high density non-volatile data storage
US20070084717A1 (en) * 2005-10-16 2007-04-19 Makoto Nagashima Back-biased face target sputtering based high density non-volatile caching data storage
US20070132049A1 (en) * 2005-12-12 2007-06-14 Stipe Barry C Unipolar resistance random access memory (RRAM) device and vertically stacked architecture
KR100684908B1 (ko) * 2006-01-09 2007-02-22 삼성전자주식회사 다수 저항 상태를 갖는 저항 메모리 요소, 저항 메모리 셀및 그 동작 방법 그리고 상기 저항 메모리 요소를 적용한데이터 처리 시스템
CN101351888B (zh) * 2006-01-24 2010-08-18 松下电器产业株式会社 电元件、存储装置、和半导体集成电路
US20070205096A1 (en) * 2006-03-06 2007-09-06 Makoto Nagashima Magnetron based wafer processing
US8395199B2 (en) 2006-03-25 2013-03-12 4D-S Pty Ltd. Systems and methods for fabricating self-aligned memory cell
KR100818271B1 (ko) * 2006-06-27 2008-03-31 삼성전자주식회사 펄스전압을 인가하는 비휘발성 메모리 소자의 문턱 스위칭동작 방법
US8454810B2 (en) 2006-07-14 2013-06-04 4D-S Pty Ltd. Dual hexagonal shaped plasma source
US7932548B2 (en) 2006-07-14 2011-04-26 4D-S Pty Ltd. Systems and methods for fabricating self-aligned memory cell
US20080011603A1 (en) * 2006-07-14 2008-01-17 Makoto Nagashima Ultra high vacuum deposition of PCMO material
KR100755409B1 (ko) * 2006-08-28 2007-09-04 삼성전자주식회사 저항 메모리 소자의 프로그래밍 방법
US8308915B2 (en) 2006-09-14 2012-11-13 4D-S Pty Ltd. Systems and methods for magnetron deposition
US7463524B2 (en) * 2006-10-27 2008-12-09 Winbond Electronics Corp. Reading and writing method for non-volatile memory with multiple data states
KR101054321B1 (ko) * 2007-03-01 2011-08-05 후지쯔 가부시끼가이샤 반도체 장치 및 그 제조 방법
KR100969807B1 (ko) * 2008-04-11 2010-07-13 광주과학기술원 반응성 금속막을 구비하는 저항 변화 메모리 소자 및 이의동작방법
US8072793B2 (en) * 2008-09-04 2011-12-06 Macronix International Co., Ltd. High density resistance based semiconductor device
US10020374B2 (en) * 2009-12-25 2018-07-10 Ricoh Company, Ltd. Field-effect transistor, semiconductor memory display element, image display device, and system
US8638584B2 (en) * 2010-02-02 2014-01-28 Unity Semiconductor Corporation Memory architectures and techniques to enhance throughput for cross-point arrays
DE102010011646A1 (de) 2010-03-10 2011-09-15 Technische Universität Bergakademie Freiberg Verfahren zur Herstellung eines nichtflüchtigen elektronischen Datenspeichers auf Grundlage eines kristallinen Oxids mit Perowskitstruktur
US9807825B2 (en) * 2010-05-18 2017-10-31 Cree, Inc. Solid state lighting devices utilizing memristors
KR101744757B1 (ko) 2010-06-22 2017-06-09 삼성전자 주식회사 가변 저항 소자, 상기 가변 저항 소자를 포함하는 반도체 장치 및 상기 반도체 장치의 동작 방법
US9249498B2 (en) 2010-06-28 2016-02-02 Micron Technology, Inc. Forming memory using high power impulse magnetron sputtering
US20120012897A1 (en) * 2010-07-16 2012-01-19 Unity Semiconductor Corporation Vertically Fabricated BEOL Non-Volatile Two-Terminal Cross-Trench Memory Array with Two-Terminal Memory Elements and Method of Fabricating the Same
CN102347441A (zh) * 2010-07-30 2012-02-08 中芯国际集成电路制造(上海)有限公司 电阻存储器的形成方法
US9117495B2 (en) 2011-06-10 2015-08-25 Unity Semiconductor Corporation Global bit line pre-charge circuit that compensates for process, operating voltage, and temperature variations
US8891276B2 (en) 2011-06-10 2014-11-18 Unity Semiconductor Corporation Memory array with local bitlines and local-to-global bitline pass gates and gain stages
US10566056B2 (en) 2011-06-10 2020-02-18 Unity Semiconductor Corporation Global bit line pre-charge circuit that compensates for process, operating voltage, and temperature variations
US8787066B2 (en) 2011-10-26 2014-07-22 Intermolecular, Inc. Method for forming resistive switching memory elements with improved switching behavior
CN103066205A (zh) * 2012-12-21 2013-04-24 北京大学 一种阻变存储器制备方法
CN103500797B (zh) * 2013-10-17 2016-09-07 北京科技大学 阻变存储器单元及其制造方法
CN108511616B (zh) * 2018-04-17 2020-03-20 南京邮电大学 一种钙钛矿膜层及钙钛矿发光二极管器件的制备方法
CN108559949A (zh) * 2018-04-27 2018-09-21 昆明理工大学 一种钙钛矿薄膜的制备方法
CN108987568B (zh) * 2018-07-27 2021-12-14 河北大学 基于钒酸铋颗粒薄膜的神经仿生器件、其制备方法及应用
CN109904334A (zh) * 2019-03-13 2019-06-18 湖北工业大学 多层有机-无机杂化钙钛矿发光二极管及其制备方法

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5792569A (en) * 1996-03-19 1998-08-11 International Business Machines Corporation Magnetic devices and sensors based on perovskite manganese oxide materials
US5898607A (en) * 1994-09-14 1999-04-27 Hitachi, Ltd. Recording/reproducing method and recording/reproducing apparatus
JP2000003803A (ja) * 1998-06-16 2000-01-07 Matsushita Electric Ind Co Ltd 正特性サーミスタおよびその製造方法
US6204139B1 (en) * 1998-08-25 2001-03-20 University Of Houston Method for switching the properties of perovskite materials used in thin film resistors

Family Cites Families (54)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4569637A (en) * 1984-02-22 1986-02-11 Walbro Corporation In-tank fuel pump assembly
US4946710A (en) * 1987-06-02 1990-08-07 National Semiconductor Corporation Method for preparing PLZT, PZT and PLT sol-gels and fabricating ferroelectric thin films
JP2557671B2 (ja) * 1987-12-11 1996-11-27 豊田合成株式会社 燃料遮断バルブ
US4963390A (en) * 1988-10-05 1990-10-16 The Aerospace Corporation Metallo-organic solution deposition (MOSD) of transparent, crystalline ferroelectric films
WO1990013149A1 (en) * 1989-04-27 1990-11-01 Queen's University At Kingston SOL GEL PROCESS FOR PREPARING Pb(Zr,Ti)O3 THIN FILMS
US5139043A (en) * 1990-08-24 1992-08-18 Ford Motor Company Weldable vapor vent valve
EP0489519A3 (en) * 1990-12-04 1993-05-12 Raytheon Company Sol-gel processing of piezoelectric and ferroelectric films
WO1992019564A1 (en) * 1991-05-01 1992-11-12 The Regents Of The University Of California Amorphous ferroelectric materials
US5188902A (en) * 1991-05-30 1993-02-23 Northern Illinois University Production of PT/PZT/PLZI thin films, powders, and laser `direct write` patterns
US5699035A (en) * 1991-12-13 1997-12-16 Symetrix Corporation ZnO thin-film varistors and method of making the same
US5148792A (en) * 1992-01-03 1992-09-22 Walbro Corporation Pressure-responsive fuel delivery system
US5271955A (en) * 1992-04-06 1993-12-21 Motorola, Inc. Method for making a semiconductor device having an anhydrous ferroelectric thin film
JP2741650B2 (ja) * 1992-08-31 1998-04-22 三菱化学株式会社 多層プラスチック燃料タンク
JPH06147045A (ja) * 1992-10-30 1994-05-27 Toyoda Gosei Co Ltd 燃料遮断装置
US5404907A (en) * 1993-02-18 1995-04-11 G. T. Products, Inc. Weldable vapor vent valve for fuel tanks
US5443874A (en) * 1993-05-24 1995-08-22 Mitsubishi Petrochemical Co., Ltd. Hollow multi-layer molding
US5650362A (en) * 1993-11-04 1997-07-22 Fuji Xerox Co. Oriented conductive film and process for preparing the same
US5384294A (en) * 1993-11-30 1995-01-24 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Air Force Sol-gel derived lead oxide containing ceramics
IT1262245B (it) * 1993-11-30 1996-06-19 Danieli Off Mecc Cesoia volante ad alta velocita'
US5449018A (en) * 1994-01-04 1995-09-12 Stant Manufacturing Inc. Flow control valve
JPH07257205A (ja) * 1994-03-28 1995-10-09 Toyoda Gosei Co Ltd 燃料タンク用フロートバルブ
JP2827899B2 (ja) * 1994-04-25 1998-11-25 豊田合成株式会社 チェック弁
JP2853572B2 (ja) * 1994-04-28 1999-02-03 豊田合成株式会社 双方向弁および燃料遮断装置
JP3284746B2 (ja) * 1994-04-28 2002-05-20 豊田合成株式会社 燃料タンク用フロートバルブ
US5529086A (en) * 1994-04-28 1996-06-25 Toyoda Gosei Co., Ltd. Float valve for use in fuel tank
US5449029A (en) * 1994-05-11 1995-09-12 Stant Manufacturing Inc. Fill limit valve assembly
US5803131A (en) * 1994-09-26 1998-09-08 Toyoda Gosei Co., Ltd. Fuel filler pipe
US6037062A (en) * 1994-10-28 2000-03-14 Toyoda Gosei Co., Ltd. Layered molding
US5598870A (en) * 1994-11-01 1997-02-04 Toyoda Gosei Co., Ltd. Fuel tank device for vehicle having float valve and diaphragm valve
US5666989A (en) * 1994-11-08 1997-09-16 Stant Manufacturing Inc. Tank venting control assembly
US5518018A (en) * 1994-11-14 1996-05-21 Stant Manufacturing Inc. Fuel tank venting control assembly
JP3205216B2 (ja) * 1995-03-30 2001-09-04 三菱電機株式会社 圧力センサ
US5535772A (en) * 1995-05-01 1996-07-16 Stant Manufacturing Inc. Tank venting control system
US5687778A (en) * 1995-05-01 1997-11-18 Stant Manufacturing Inc. Dual valve tank venting system
US5566705A (en) * 1995-06-30 1996-10-22 Stant Manufacturing Inc. Snap-closure float valve assembly
US6066581A (en) * 1995-07-27 2000-05-23 Nortel Networks Corporation Sol-gel precursor and method for formation of ferroelectric materials for integrated circuits
US5687756A (en) * 1995-11-08 1997-11-18 Borg-Warner Automotive, Inc. Vehicle refueling valve
US5694968A (en) * 1996-04-15 1997-12-09 Stant Manufacturing Inc. Tank venting control system
US5944044A (en) * 1996-05-10 1999-08-31 Stant Manufacturing Inc. Tank venting control system
US5975116A (en) * 1996-08-07 1999-11-02 Borg-Warner Automotive, Inc. Valve having multi-piece valve housing
US6035884A (en) * 1997-09-16 2000-03-14 Stant Manufacturing Inc. Liquid fuel baffle for vent apparatus
EP1032784B1 (en) * 1997-11-25 2004-02-04 Stant Manufacturing Inc. Weldable fuel tank valve apparatus
US6186539B1 (en) * 1998-07-01 2001-02-13 Trw Inc. Method and apparatus for controlling an actuatable restraint device using crash severity indexing and crush zone sensor
US6240950B1 (en) * 1998-08-27 2001-06-05 Stant Manufacturing Inc. Vapor control valve with bypass circuit
US6431371B1 (en) * 1999-12-23 2002-08-13 Wallace Ricardo Tonon Newsstand display module
CA2334149C (en) * 2000-02-03 2005-05-10 Stant Manufacturing Inc. Weldable mount for fuel systems component
DE60121839T2 (de) * 2000-02-11 2007-09-06 Stant Manufacturing Inc., Connersville Entlüftungsgerät
NO312698B1 (no) * 2000-07-07 2002-06-17 Thin Film Electronics Asa Fremgangsmåte til å utföre skrive- og leseoperasjoner i en passiv matriseminne og apparat for å utföre fremgangsmåten
US6473332B1 (en) * 2001-04-04 2002-10-29 The University Of Houston System Electrically variable multi-state resistance computing
US6569745B2 (en) * 2001-06-28 2003-05-27 Sharp Laboratories Of America, Inc. Shared bit line cross point memory array
US6693821B2 (en) * 2001-06-28 2004-02-17 Sharp Laboratories Of America, Inc. Low cross-talk electrically programmable resistance cross point memory
US6531371B2 (en) * 2001-06-28 2003-03-11 Sharp Laboratories Of America, Inc. Electrically programmable resistance cross point memory
US6508263B1 (en) * 2001-09-20 2003-01-21 Eaton Corporation Float operated fuel tank vapor vent valve
US6759249B2 (en) * 2002-02-07 2004-07-06 Sharp Laboratories Of America, Inc. Device and method for reversible resistance change induced by electric pulses in non-crystalline perovskite unipolar programmable memory

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5898607A (en) * 1994-09-14 1999-04-27 Hitachi, Ltd. Recording/reproducing method and recording/reproducing apparatus
US5792569A (en) * 1996-03-19 1998-08-11 International Business Machines Corporation Magnetic devices and sensors based on perovskite manganese oxide materials
JP2000003803A (ja) * 1998-06-16 2000-01-07 Matsushita Electric Ind Co Ltd 正特性サーミスタおよびその製造方法
US6204139B1 (en) * 1998-08-25 2001-03-20 University Of Houston Method for switching the properties of perovskite materials used in thin film resistors

Also Published As

Publication number Publication date
US6664117B2 (en) 2003-12-16
EP1335417A2 (en) 2003-08-13
US6673691B2 (en) 2004-01-06
US20030156445A1 (en) 2003-08-21
EP1335417A3 (en) 2006-01-04
US6759249B2 (en) 2004-07-06
US20030148545A1 (en) 2003-08-07
KR100473662B1 (ko) 2005-03-10
KR20030067586A (ko) 2003-08-14
TW575927B (en) 2004-02-11
US20030148546A1 (en) 2003-08-07
CN1437241A (zh) 2003-08-20
TW200303054A (en) 2003-08-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN100364075C (zh) 可变电阻器件及其制造方法
EP1555693B1 (en) Method to produce a nonvolatile semiconductor memory device
US7407858B2 (en) Resistance random access memory devices and method of fabrication
US6965137B2 (en) Multi-layer conductive memory device
US9818939B2 (en) Resistive switching devices having a switching layer and an intermediate electrode layer and methods of formation thereof
US20070048990A1 (en) Method of buffer layer formation for RRAM thin film deposition
EP1507297B1 (en) Method for obtaining reversible resistance switches in a PCMO thin film deposited on a highly crystallized seed layer
US8012793B2 (en) Nonvolatile memory cell comprising a chalcogenide and a transition metal oxide
JP2004273656A (ja) Ｅｐｉｒ素子及びそれを利用した半導体装置
JP2004241396A (ja) 抵抗変化素子の製造方法および不揮発性抵抗変化メモリデバイスの製造方法、並びに不揮発性抵抗変化メモリデバイス
CN101540368A (zh) 一种存储单元及制造存储单元阵列的方法
US8749023B2 (en) Resistance-variable memory device and a production method therefor
US7473612B2 (en) Method for fabricating a variable-resistance element including heating a RMCoO3 perovskite structure in an oxygen atmosphere
JP2007311772A (ja) 金属／半導体／金属の積層構造を有する双方向ショットキーダイオード及びその形成方法
US6824814B2 (en) Preparation of LCPMO thin films which have reversible resistance change properties
US7402456B2 (en) PCMO thin film with memory resistance properties
JP2006024901A (ja) Ｒｒａｍ薄膜堆積用の基板表面処理方法
JPH07263646A (ja) 強誘電体ダイオード素子、並びにそれを用いたメモリー装置、フィルター素子及び疑似脳神経回路
JP2000103698A (ja) メモリで利用可能な結晶学的に整列した強誘電性膜、およびペロブスカイト膜を結晶学的に整列する方法
JP2007281457A (ja) 可変抵抗素子及びその形成方法

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
ASS Succession or assignment of patent right

Owner name: ICAN TREFFERT INTELLECTUAL PROPERTY

Free format text: FORMER OWNER: SHARP CORPORATION

Effective date: 20130208

Owner name: ALLOGENE DEVELOPMENT CO., LTD.

Free format text: FORMER OWNER: ICAN TREFFERT INTELLECTUAL PROPERTY

Effective date: 20130208

C41 Transfer of patent application or patent right or utility model
TR01 Transfer of patent right

Effective date of registration: 20130208

Address after: Budapest

Patentee after: Eicke Fout intellectual property Co.

Address before: Osaka Japan

Patentee before: Sharp Corp.

Effective date of registration: 20130208

Address after: Delaware

Patentee after: Allogeneic Development Co.,Ltd.

Address before: Budapest

Patentee before: Eicke Fout intellectual property Co.

CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20080123

Termination date: 20220208

CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee