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1. 发明申请

WO2008142919A1 可変抵抗素子とその製造方法及び不揮発性半導体記憶装置审中-公开
标题翻译：可变电阻元件，用于制造可变电阻元件和非易失性半导体存储器件的方法
公开(公告)号：WO2008142919A1
公开(公告)日：2008-11-27
申请号：PCT/JP2008/056859
申请日：2008-04-07
申请人：シャープ株式会社 , 独立行政法人産業技術総合研究所 , 玉井幸夫 , 島久 , 秋永広幸 , 高野史好 , 細井康成 , 粟屋信義 , 大西茂夫 , 石原数也
发明人：玉井幸夫 , 島久 , 秋永広幸 , 高野史好 , 細井康成 , 粟屋信義 , 大西茂夫 , 石原数也
IPC分类号： H01L27/10 , G11C13/00 , H01L45/00 , H01L49/00
CPC分类号： G11C13/0011 , G11C11/5614 , G11C11/5685 , G11C13/0007 , G11C13/0069 , G11C2013/0073 , G11C2013/0083 , G11C2013/009 , G11C2213/32 , G11C2213/34 , G11C2213/51 , G11C2213/56 , G11C2213/77 , H01L27/101 , H01L45/08 , H01L45/1233 , H01L45/146
摘要：　高速且つ低消費電力動作が可能な可変抵抗素子を提供する。第１電極１１と第２電極１２の間に金属酸化物層１０を有し、第１及び第２電極間への電気的ストレスの印加に応じて、第１及び第２電極間の電気抵抗が可逆的に変化する可変抵抗素子であって、金属酸化物層１０が第１及び第２電極間を流れる電流の電流密度が局所的に高くなる電流経路であるフィラメント１３を有し、第１電極と第２電極の内の少なくとも何れか一方の特定電極１１と金属酸化物層１０の界面であって、少なくとも特定電極１１とフィラメント１３の界面近傍を含む一部に、特定電極１１に含まれる少なくとも１つの元素の酸化物であって、金属酸化物層１０の酸化物とは異なる界面酸化物１５を備える。
摘要翻译：提供一种执行高速和低功耗操作的可变电阻元件。在可变电阻元件中，金属氧化物层（10）设置在第一电极（11）和第二电极（12）之间，第一和第二电极之间的电阻根据电应力的应用而可逆地变化在第一和第二电极之间。金属氧化物层（10）具有灯丝（13），其是电流路径，其中在第一和第二电极之间流动的电流的密度局部增加。至少包括位于至少第一电极或第二电极的指定电极（11）与灯丝（13）之间的界面附近的部分，在指定电极（11）和金属氧化物层（10）具有界面氧化物（15），所述界面氧化物是包含在所述特定电极（11）中并与所述金属氧化物层（10）的氧化物不同的至少一种元素的氧化物。

2. 发明申请

WO2008120579A1 半導体記憶装置审中-公开
标题翻译：半导体存储设备
公开(公告)号：WO2008120579A1
公开(公告)日：2008-10-09
申请号：PCT/JP2008/055033
申请日：2008-03-19
申请人：シャープ株式会社 , 石原数也 , 粟屋信義 , 細井康成 , 里眞一 , 堀井新司
发明人：石原数也 , 粟屋信義 , 細井康成 , 里眞一 , 堀井新司
IPC分类号： G11C13/00
CPC分类号： G11C11/5685 , G11C13/0007 , G11C13/0069 , G11C2013/009 , G11C2213/31
摘要：　可変抵抗素子を備えてなるメモリセルアレイに対するデータの書き換えを高速、低電力且つ確実に実行可能な半導体記憶装置を提供する。電気抵抗が第１書き換え電圧の印加で第１状態から第２状態に、第２書き換え電圧の印加で第２状態から第１状態に変化する可変抵抗素子２１の一端と、選択トランジスタ２２のソースまたはドレインを接続してなるメモリセル２０をマトリクス状に配列したメモリセルアレイ３０を有し、書き換え対象のメモリセル全数に対し、メモリセルを第１の所定数以下ずつ順次選択して、第１書き換え電圧の印加による書き換え動作を逐次実行し電気抵抗を第２状態に揃える初期化処理と、電気抵抗が第１状態となるべき一部のメモリセルに対して、メモリセルを第２の所定数以下ずつ順次選択して、第２書き換え電圧の印加による書き換え動作を逐次実行する個別書き換え処理と、を順次実行可能な書き換え手段を有する。
摘要翻译：提供了一种半导体存储装置，其包括可变电阻元件，并且可以以低功率高速地可靠地在存储器阵列中执行数据重写。半导体存储装置包括由矩阵排列的存储单元（20）形成的存储单元阵列（30）。每个存储单元（20）通过将可变电阻元件（21）的一端连接到选择晶体管（22）的源极或漏极来形成。当施加第一重写电压时，可变电阻元件（21）具有从第一状态变为第二状态的电阻，并且当施加第二重写电压时具有从第二状态变为第一状态的电阻。半导体存储装置还包括用于连续执行初始化处理和单独重写处理的重写装置。在初始化处理期间，对于每个第一预定数量或更少数次连续地选择要重写的所有存储器单元，并且通过施加第一重写电压来连续执行重写操作，以使电阻与第二状态对准。在单独的重写处理期间，对于每个第二预定数量连续地选择具有进入第一状态的电阻的存储器，并且通过施加第二重写电压来连续执行重写操作。

3. 发明申请

WO2007125668A1 可変抵抗素子及びその製造方法审中-公开
标题翻译：可变电阻元件及其制造方法
公开(公告)号：WO2007125668A1
公开(公告)日：2007-11-08
申请号：PCT/JP2007/052833
申请日：2007-02-16
申请人：シャープ株式会社 , 細井康成 , 石原数也 , 渋谷隆広 , 大西哲也 , 中野貴司
发明人：細井康成 , 石原数也 , 渋谷隆広 , 大西哲也 , 中野貴司
IPC分类号： H01L27/10
CPC分类号： H01L27/101 , H01L27/2436 , H01L27/2463 , H01L45/04 , H01L45/1233 , H01L45/124 , H01L45/145 , H01L45/146 , H01L45/1616 , H01L45/1633 , H01L45/1691 , Y10T29/49082
摘要：　可変抵抗体の電気的に寄与する領域の面積が上部電極若しくは下部電極等で規定される面積よりも微細な面積である構造の可変抵抗素子及びその製造方法を提供する。　２つの電極間に電圧パルスを印加した際に、２つの電極間で可変抵抗体を介して電流が流れる電流路の断面形状が、２つの電極のいずれの線幅よりも細い線幅で形成され、製造プロセスにおける最小加工寸法よりも小さい線幅で形成されるため、従来の可変抵抗素子における電気的に寄与する領域よりも、その面積が縮小される。
摘要翻译：提供一种可变电阻元件，其具有可变电阻器的可电供应区域的面积小于由上电极或下电极限定的面积的构造，以及制造可变电阻元件的方法。当在两个电极之间施加电压脉冲时，在两个电极之间流过可变电阻器的电流路径的截面形状形成为具有比两个电极的宽度更小的宽度，而不是最小制造工艺的工作尺寸，使得其面积小于现有技术的可变电阻元件中的电供应区域的面积。

4. 发明申请

WO2007074642A1 可変抵抗素子とその製造方法ならびにそれを備えた半導体記憶装置审中-公开
标题翻译：可变电阻元件及其制造方法和使用其的半导体存储器件
公开(公告)号：WO2007074642A1
公开(公告)日：2007-07-05
申请号：PCT/JP2006/324802
申请日：2006-12-13
申请人：シャープ株式会社 , 石原数也 , 細井康成 , 小林慎司
发明人：石原数也 , 細井康成 , 小林慎司
IPC分类号： H01L27/10
CPC分类号： H01L27/101 , H01L27/2436 , H01L45/08 , H01L45/1233 , H01L45/145 , H01L45/146 , H01L45/1625 , H01L45/1633 , Y10T29/49082
摘要：　安定的な抵抗スイッチング動作が可能で、かつ良好な抵抗値保持特性を有する可変抵抗素子を提供する。上部電極１と下部電極３とに狭持された領域に可変抵抗体２を有する構成であって、この可変抵抗体２を、結晶粒径３０ｎｍ以下の酸化チタン又は酸窒化チタンで構成する。特に、可変抵抗体２を成膜する際に、基板温度を１５０°C～５００°Cの条件下で行うことにより、結晶粒径が３０ｎｍ以下のアナターゼ型結晶が形成される。このような構成の可変抵抗体２を有する可変抵抗素子によれば、電圧パルスを印加することで、可変抵抗体の結晶状態が変化することによって抵抗値が変化するため、フォーミングプロセスが不要であり、これによって安定した抵抗スイッチング動作が可能であるとともに、スイッチング回数を繰り返しても抵抗変動が少なく、又、高温下で長期間保管しても抵抗変動が小さいという優れた効果を備える。
摘要翻译：提供一种能够进行稳定的电阻切换操作并具有优选的电阻值保持特征的可变电阻元件。可变电阻元件包括由上电极（1）和下电极（3）夹持的可变电阻器（2）。可变电阻器（2）由直径不大于30nm的结晶粒子的氧化钛或氮化钛形成。当形成可变电阻器（2）的膜时，将衬底温度设定在150至500℃的范围内，以形成晶体直径不大于30nm的锐钛矿型晶体。通过使用具有这种结构的具有可变电阻器（2）的可变电阻元件，可变电阻器的结晶状态通过施加电压脉冲而改变，并且电阻值改变。因此，不需要成形工艺。因此，即使重复切换，也可以获得稳定的电阻切换操作并且减小电阻波动。此外，即使在高温下长期储存，也可以获得电阻波动小的优异效果。

5. 发明申请

WO2007125674A1 可変抵抗素子及びその製造方法审中-公开
标题翻译：可变电阻元件及其制造方法
公开(公告)号：WO2007125674A1
公开(公告)日：2007-11-08
申请号：PCT/JP2007/053358
申请日：2007-02-23
申请人：シャープ株式会社 , 細井康成 , 石原数也 , 渋谷隆広 , 大西哲也 , 中野貴司
发明人：細井康成 , 石原数也 , 渋谷隆広 , 大西哲也 , 中野貴司
IPC分类号： H01L27/10 , H01L45/00 , H01L49/00 , H01L49/02
CPC分类号： H01L45/1253 , H01L27/101 , H01L27/2436 , H01L27/2463 , H01L45/04 , H01L45/1226 , H01L45/1233 , H01L45/124 , H01L45/1273 , H01L45/145 , H01L45/146 , H01L45/16 , H01L45/1616 , H01L45/1625 , H01L45/1633 , H01L45/1691
摘要：　可変抵抗体の電気的に寄与する領域の面積が上部電極若しくは下部電極等で規定される面積よりも微細な面積である構造の可変抵抗素子及びその製造方法を提供する。　下地基板５上に配置される下部電極１の上部には、突起電極物２が形成される。突起電極物２は、下部電極１の接触面と異なる面に可変抵抗体３と接触されており、この可変抵抗体３が突起電極物２との接触面と異なる面において上部電極４と接触している。これによって突起電極物２（可変抵抗体３）と上部電極４とのクロスポイント部分可変抵抗体の電気的に寄与している領域になるため、従来の可変抵抗素子における領域よりも、その面積が縮小される。
摘要翻译：提供一种可变电阻元件，其具有可变电阻器的可电供应区域的面积小于由上电极或下电极限定的面积的构造，以及制造可变电阻元件的方法。在布置在下床基板（5）上的下电极（1）上形成有突出的电极部件（2）。该突出电极部件（2）在与下部电极（1）的接触面不同的面上与可变电阻器（3）接触，可变电阻器（3）在不同于与突出电极部件 2），具有上电极（4）。结果，突出电极部件（2）（或可变电阻器（3））与上部电极（4）之间的交叉点部分成为可变电阻器的电力供应区域，使得它的面积比在现有技术的可变电阻元件中的区域。

6. 发明申请

WO2007007606A1 可変抵抗素子审中-公开
标题翻译：可变电阻器件
公开(公告)号：WO2007007606A1
公开(公告)日：2007-01-18
申请号：PCT/JP2006/313389
申请日：2006-07-05
申请人：シャープ株式会社 , 石原数也
发明人：石原数也
IPC分类号： H01L27/10 , G11C13/00 , H01L45/00
CPC分类号： G11C13/0007 , G11C13/0069 , G11C2013/009 , G11C2213/31 , G11C2213/52 , H01L45/04 , H01L45/1233 , H01L45/146 , H01L45/147 , H01L45/1683
摘要：　第1電極と第２電極の間に可変抵抗体を設けてなり、両電極間に電圧パルスを印加することにより電気抵抗が変化する可変抵抗素子では、書き込み電圧を上げて、より大きな電流密度で書き込むことにより、データ保持特性を向上させることができる。その為、この可変抵抗素子を不揮発性メモリに応用する場合、高電圧を供給するための昇圧回路等が必要であった。第１電極と可変抵抗体とが接触する領域の面積、もしくは第２電極と可変抵抗体とが接触する領域の面積のうち小さい方の面積を可変抵抗素子の電極面積とした場合、この可変抵抗素子の電極面積をある所定の電極面積以下という特定の範囲内に設定する。これにより、書き込み電圧を上げることなく書き込み電流密度を増加させることができ、高温環境下でもデータ保持特性が向上した可変抵抗素子を提供することが可能となる。
摘要翻译：在第一和第二电极之间具有可变电阻元件的可变电阻器件中，并且当在第一和第二电极之间施加电压脉冲时改变其电阻，可以通过增加写入电压和写入来改善其数据保持特性大电流密度。因此，当将该可变电阻装置应用于非易失性存储器时，需要用于提供高电压的升压电路等。如果将第一电极和可变电阻元件之间或第二电极和可变电阻元件之间的接触面积中的较小者定义为可变电阻器件的电极面积，则将可变电阻器件的电极面积设置在小于或等于预定电极面积的特定范围。这增加了写入电流密度而不增加写入电压，从而获得即使在高温环境下也具有改进的数据保持特性的可变电阻器件。

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