TOP > 国内特許検索 > 抵抗変化型メモリ及び抵抗変化型メモリの製造方法

抵抗変化型メモリ及び抵抗変化型メモリの製造方法

国内特許コード P140011123
整理番号 2013-047
掲載日 2014年11月19日
出願番号 特願2014-105646
公開番号 特開2015-220445
出願日 平成26年5月21日(2014.5.21)
公開日 平成27年12月7日(2015.12.7)
発明者
  • 森本 章治
  • 川江 健
  • 山岸 謙太
  • 山崎 修平
出願人
  • 国立大学法人金沢大学
発明の名称 抵抗変化型メモリ及び抵抗変化型メモリの製造方法
発明の概要 【課題】強誘電体を用いた抵抗変化型メモリにおいて、より簡単な構造にて強誘電性に起因した電気特性を発現させ、抵抗変化型メモリをより安定に動作させる。
【解決手段】抵抗変化型メモリ100は、強誘電体層1と、第1電極層3と、第2電極層5と、を備える。強誘電体層1は、BiFeOのBiの一部がNd又はErによって元素置換された強誘電体により形成される。第1電極層3は、強誘電体層1の第1主面P上に、強誘電体層1の分極により変化する第1エネルギー障壁E、E’、E’’を有するように形成される。第2電極層5は、強誘電体層1の第2主面P上に、強誘電体層1の分極により変化する第2エネルギー障壁E、E’、E’’を有するように形成される。
【選択図】図6A
従来技術、競合技術の概要


従来、電圧を印加して(自発)分極を発生後に印加電圧を下げても(0Vにしても)分極が残る現象(残留分極)が発生する強誘電体材料が知られている。強誘電体材料は、このような電気的特性のため、電子デバイスとして、例えば、抵抗変化型メモリなどの応用が考えられている。



特に、鉛(Pb)を含まないビスマス系酸化物材料であるビスマスフェライト系(例えば、BiFeO)の材料は、その安全性に加えて、良好な強誘電性・圧電性を有しているため、不揮発メモリ、圧電デバイス材料などへの応用が幅広く検討されている。



例えば、特許文献1及び非特許文献1には、BiFeO系材料を用いた抵抗変化型メモリ(Resistive Random Access Memory、ReRAM)が開示されている。上記の抵抗変化型メモリは、第1電極の金属である白金(Pt)に、欠陥があり導電性を有する強誘電体物Bi1-xFeOを整流接合し、さらに第2電極にオーミック接合して形成される。上記の抵抗変化型メモリにおいては、第1電極と第2電極の間に電圧を印加して、BiFeO層に電気分極反転を起こさせることにより、安定なメモリ抵抗変化を実現している。

産業上の利用分野


本発明は、強誘電体を用いた抵抗変化型メモリに関する。

特許請求の範囲 【請求項1】
BiFeOのBiの一部がNd又はErによって元素置換された強誘電体により形成された強誘電体層と、
前記強誘電体層中における分極により変化する第1エネルギー障壁を有するように、前記強誘電体層の第1主面上に形成された第1電極層と、
前記強誘電体層中における分極により変化する第2エネルギー障壁を有するように、前記第1主面とは反対側の前記強誘電体層の主面である第2主面上に形成された第2電極層と、
を備える抵抗変化型メモリ。

【請求項2】
前記強誘電体層は、結晶方位[00k]が前記第1主面及び前記第2主面に対して垂直に配向したペロブスカイト結晶構造を有する、請求項1に記載の抵抗変化型メモリ。

【請求項3】
前記第1電極層の電位が前記第2電極層の電位よりも高い正方向に前記強誘電体層中において分極反転可能な第1電圧を印加してONデータを書き込み、前記第1電極層の電位が前記第2電極層の電位よりも低い負方向に前記第1電圧を印加してOFFデータを書き込み、前記正方向に前記強誘電体層中において分極反転しない第2電圧を印加してデータを読み出す第1動作モードと、
前記負方向に前記第1電圧を印加してONデータを書き込み、前記正方向に前記第1電圧を印加してOFFデータを書き込み、前記負方向に前記第2電圧を印加してデータを読み出す第2動作モードと、
をメモリ動作モードとして含む請求項1又は2に記載の抵抗変化型メモリ。

【請求項4】
基材を準備するステップと、
前記基材の第3主面上に第1電極層を形成するステップと、
前記第1電極層の前記第3主面に面する主面とは反対側の主面と第1主面とが接触して第1エネルギー障壁を有するように、強誘電体であるBiFeOのBiの一部がNd又はErによって元素置換された強誘電体層を形成するステップと、
前記強誘電体層の前記第1主面とは反対側の主面である第2主面上に接触して第2エネルギー障壁を有するように第2電極層を形成するステップと、
を含む抵抗変化型メモリの製造方法。

【請求項5】
前記強誘電体層を形成するステップは、
Biと、Feと、Nd又はErと、Oとを少なくとも含む原料ターゲットにパルスレーザを照射して前記原料ターゲットから原料を昇華させるステップと、
昇華した前記原料を前記基材に堆積して薄膜を形成するステップと、
を含む、請求項4に記載の抵抗変化型メモリの製造方法。
国際特許分類(IPC)
Fターム
画像

※ 画像をクリックすると拡大します。

JP2014105646thum.jpg
出願権利状態 公開
(有)金沢大学ティ・エル・オーは、金沢大学の研究者の出願特許を産業界へ技術移転することを主目的として、金沢大学の教官の出資により設立された技術移転機関です。
ご興味のある方は、下記「問合せ先」へ整理番号と共にご連絡願います。
なお、既に活用のお申し込み・お打合わせ等の段階に入っている場合もございますので、予めご承知おきください。


PAGE TOP

close
close
close
close
close
close
close