[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：

基板；

第一电极，形成在上述基板上；

层间绝缘层，形成在上述基板上；

第一电阻变化层，在贯通上述层间绝缘层而形成的存储器单元孔内，而且在上述第一电极上形成；

第二电阻变化层，在上述存储器单元孔内形成为覆盖上述第一电阻变化层；以及

第二电极，至少覆盖上述存储器单元孔的上部，并且至少与上述第二电阻变化层电连接，

通过在上述第一电极和上述第二电极之间施加规定的电压或电流，使得上述第一电极和上述第二电极之间的电阻值发生变化，

上述第一电阻变化层的在上述存储器单元孔底的膜厚从上述存储器单元孔中心部附近向上述存储器单元孔周边部连续减小，并在上述存储器单元孔周边部附近成为极小值，

并且，上述第一电阻变化层中的氧浓度比上述第二电阻变化层中的氧浓度高。

2.根据权利要求1所述的电阻变化元件，其特征在于，

上述层间绝缘层形成在上述第一电极上，

上述存储器单元孔形成为贯通上述层间绝缘层、且到达上述第一电极的上面。

3.根据权利要求1所述的电阻变化元件，其特征在于，

进一步包括形成在上述基板上的第一布线，上述存储器单元孔形成为贯通上述层间绝缘层、且到达上述第一配线的上面，

上述第一电极至少在上述存储器单元孔内的底部形成在上述第一布线上。

4.根据权利要求1～3中任一项所述的电阻变化元件，其特征在于，

该电阻变化元件的刚制造后的未动作时的电阻值高于电阻变化动作时高电阻状态下的电阻值。

5.根据权利要求1～4中任一项所述的电阻变化元件，其特征在于，

进一步具有以覆盖上述第二电阻变化层的方式形成在上述存储器单元孔内的埋入导电层，

上述第二电极至少与上述埋入导电层及上述第二电阻变化层电连接。

6.根据权利要求1或2所述的电阻变化元件，其特征在于，

上述第一电极的下面与在上述第一电极的下方形成的布线的上面连接。

7.根据权利要求1～6中任一项所述的电阻变化元件，其特征在于，

上述第二电极的上面与在上述第二电极的上方形成的布线的下面连接。

8.根据权利要求1～7中任一项所述的电阻变化元件，其特征在于，

上述第一电极由铂、钯、铟中的任一个或者其混合物构成。

9.根据权利要求1～8中任一项所述的电阻变化元件，其特征在于，

上述第二电极包括从铜、钛、钨、钽、氮化钛、氮化钨或氮化钽中选择的至少一种。

10.根据权利要求1～9中任一项所述的电阻变化元件，其特征在于，

上述第一电阻变化层及上述第二电阻变化层由缺氧型过渡金属氧化物构成，

上述缺氧型过渡金属氧化物由钽、铪或锆的氧化物构成。

11.一种电阻变化元件的制造方法，其特征在于，包括：

在基板上形成第一电极的工序；

在上述基板及上述第一电极上淀积层间绝缘层的工序；

在上述层间绝缘层形成存储器单元孔，使得上述第一电极的上面在上述存储器单元孔的底面开口的工序；

在上述存储器单元孔内的底部、侧壁上以及上述层间绝缘层上淀积第一电阻变化层的工序，该第一电阻变化层在上述存储器单元孔底的膜厚从上述存储器单元孔中心部附近向上述存储器单元孔周边部连续减少，并在上述存储器单元孔周边部附近成为极小值；

在上述第一电阻变化层上淀积第二电阻变化层的工序；

通过化学机械研磨法除去淀积在上述层间绝缘层上的上述第一电阻变化层及上述第二电阻变化层，并在上述存储器单元孔内形成上述第一及第二电阻变化层的工序，

在基于上述化学机械研磨法的处理之后，在上述存储器单元孔上及上述层间绝缘层上形成第二电极的工序。