[发明专利]电阻式随机存取存储器

说明书

本发明提供一种电阻式随机存取存储器，包括：存储器单元，设置于第一导线与第二导线的交点之间。存储器单元包括：选择器结构、第一限流器结构与电阻结构。第一限流器结构，设置于选择器结构与第一导线之间。电阻结构，设置于选择器结构与第二导线之间或第一限流器结构与第一导线之间。因此，本发明能缩小电阻式随机存取存储器元件的尺寸，提高元件集积度。

技术领域

本发明涉及一种非易失性存储器，尤其涉及一种电阻式随机存取存储器。

背景技术

电阻式随机存取存储器(Resistive random access memory，RRAM)属于非挥发性存储器的一种。因电阻式随机存取存储器具有结构简单、操作电压低、操作时间快速、可多比特记忆、成本低、耐久性佳等优点，故目前被广泛地研究中。电阻式随机存取存储器常用的基本结构是以一个晶体管加上一个电阻(1T1R)所组成。通过改变外加偏压的方式改变电阻的电阻值，使元件处于高电阻态(High resistance state)或低电阻态(Low resistancestate)，并藉此判读数字信号的0或1。

发明内容

本发明提供一种电阻式随机存取存储器，能缩小电阻式随机存取存储器元件的尺寸，提高元件集积度。

本发明的一种电阻式随机存取存储器，包括：存储器单元，设置于第一导线与第二导线的交点之间。存储器单元包括以任意顺序串联下述三元件：选择器结构、第一限流器结构与电阻结构。

在本发明的一实施例中，上述的电阻式随机存取存储器，其中选择器结构依序包括第一导电层、选择材料层与第二导电层。

在本发明的一实施例中，上述的电阻式随机存取存储器，其中第一限流器结构依序包括第三导电层、第一金属层、第一限流材料层与第四导电层。

在本发明的一实施例中，上述的电阻式随机存取存储器，其中电阻结构依序包括第五导电层、可变电阻层与第六导电层。

在本发明的一实施例中，上述的电阻式随机存取存储器，其中第五导电层或第六导电层的一个的氧亲和力高于另一个的氧亲和力。

在本发明的一实施例中，上述的电阻式随机存取存储器，其中存储器单元还包括第二限流器结构，与三元件串联。

在本发明的一实施例中，上述的电阻式随机存取存储器，其中第二限流器结构还包括第七导电层、第二限流材料层与第八导电层。

在本发明的一实施例中，上述的电阻式随机存取存储器，其中第一导电层与第二导电层的材料包括氮化钛、氮化钽、钛、钽或氧化铟锡。

在本发明的一实施例中，上述的电阻式随机存取存储器，其中选择材料层的材料包括硅或二氧化钛或非晶系硫属化合物。

在本发明的一实施例中，上述的电阻式随机存取存储器，其中第三导电层与第四导电层的材料包括氮化钛、氮化钽、钛、钽或氧化铟锡。

在本发明的一实施例中，上述的电阻式随机存取存储器，其中第一限流材料层的材料包括硅或二氧化钛。

在本发明的一实施例中，上述的电阻式随机存取存储器，其中第五导电层与第六导电层的材料包括氮化钛、氮化钽、钛、钽或氧化铟锡。第五导电层或第六导电层的一个的氧亲和力高于另一个的氧亲和力。

在本发明的一实施例中，上述的电阻式随机存取存储器，其中可变电阻层的材料包括过渡金属氧化物。

在本发明的一实施例中，上述的电阻式随机存取存储器，其中可变电阻层的材料包括铝、钛、碲、铜、银或镍。

在本发明的一实施例中，上述的电阻式随机存取存储器，其中第七导电层与第八导电层的材料包括氮化钛、氮化钽、钛、钽或氧化铟锡。