【課題】抵抗変化素子を備える半導体装置（半導体チップ）のチップ面積を削減すること。
【解決手段】半導体装置（１）は、半導体基板（５０）上に形成されたトランジスタ（７１）を含む下層回路（７０）と、半導体基板（５０）の上方の配線層（６０）に形成されたメモリセルアレイ（２０）と、を備える。メモリセルアレイ（２０）の各メモリセル（ＭＣ）は、配線層（６０）に形成された抵抗変化素子（４０）を記憶素子として備る。メモリセルアレイ（２０）は、メモリセル（ＭＣ）の直下に当該メモリセル（ＭＣ）との電気的接続用のビアが形成されていない第１領域（ＲＦ）を有している。下層回路（７０）は、第１領域（ＲＦ）の少なくとも一部とオーバーラップするように配置されている。 （もっと読む）

【課題】素子駆動電圧、消費電力がともに低く、高安定性・高信頼性・高耐久性かつ、酸素ないしは金属欠損型の金属酸化物層を抵抗変化層に用いる抵抗変化素子形成時のフォーミング処理ないしは欠損への電子注入という動作（フィラメントの形成）を必要としない、金属―絶縁体（抵抗変化層）−金属（ＭＩＭ）構造の抵抗変化型メモリ素子を提供する。
【解決手段】抵抗変化層に金属ないしは半導体、窒素を添加することにより、あらかじめ伝導パスの一部を形成する（プレフィラメント）ことにより、従来の高電圧フォーミングによるフィラメント形成プロセスを経ることなく、ＯＮ電圧と同等レベルの低電圧化することにより、素子駆動電圧、消費電力がともに低く、高安定性・高信頼性・高耐久性の抵抗変化素子。 （もっと読む）

【課題】信頼性が高い記憶装置及びその製造方法を提供する。
【解決手段】実施形態に係る記憶装置は、下部電極層と、前記下部電極層上に設けられた絶縁性の芯材層と、前記芯材層上に設けられ、前記芯材層の側面上には設けられていない上部電極層と、前記芯材層の側面上に設けられ、前記下部電極層及び前記上部電極層に接し、複数の微小導電体が隙間を介して集合した抵抗変化層と、を備える。 （もっと読む）

【課題】酸素不足度の異なる遷移金属酸化物層を積層して抵抗変化層に用いた不揮発性記憶装置において、素子特性のばらつきを従来よりもさらに抑制する。
【解決手段】第１電極層を形成する工程（Ａ）と、第１電極層の上に酸素不足型の遷移金属酸化物で構成される第１抵抗変化層を形成する工程（Ｂ）と、第１抵抗変化層の上端面を液体の酸化剤で化学的に酸化処理して中間酸化層を形成する工程（Ｃ）と、中間酸化層をさらに酸化し、第１抵抗変化層の上に第１抵抗変化層を構成する遷移金属酸化物よりも酸素不足度が少ない遷移金属酸化物で構成される第２抵抗変化層を形成する工程（Ｄ）と、第２抵抗変化層の上に、第２電極層を形成する工程（Ｅ）と、を有する、不揮発性記憶装置の製造方法。 （もっと読む）

【課題】記憶素子の実効面積の減少を抑制する半導体装置の製造方法を提供すること。
【解決手段】半導体装置の製造方法は、基板上に第１導電プラグを形成する工程と、基板上に第１導電プラグの上面を覆う可変抵抗膜を形成する工程と、基板上に第１導電プラグの上面を覆う第１絶縁膜を形成する工程と、第１絶縁膜のうち第１導電プラグ上の部分を除去して、第１絶縁膜に孔部を形成する工程と、第１絶縁膜の上面から孔部内にわたって第１導電膜を形成して孔部内を埋め込むことで、孔部内で可変抵抗膜に接触し、かつ、可変抵抗膜を介して第１導電プラグに電気的に接続するように第１導電膜を形成する工程と、を含む。 （もっと読む）

【課題】 検知マージンを大きくして可変抵抗素子の抵抗状態をより正しく検知することができ、且つ、面積低減によりコスト抑制を図ることができる不揮発性メモリセル及び不揮発性半導体記憶装置を提供する。
【解決手段】 第１電極と第２電極の間に第１可変抵抗体Ｒ１を挟持してなる第１可変抵抗素子ＲＤ１と、第３電極と第４電極の間に第２可変抵抗体Ｒ２を挟持してなる第２可変抵抗素子ＲＤ２と、ドレイン端子が、第２電極と第４電極に、ゲート端子がワードラインに、ソース端子がコモンラインＣＬに夫々接続されたトランジスタＴと、を備え、第１電極材料の仕事関数が第２電極材料の仕事関数より大きい値に、第３電極材料の仕事関数が第４電極材料の仕事関数より小さい値に設定されるか、または、第１電極材料の仕事関数が第２電極材料の仕事関数より小さい値に、第３電極材料の仕事関数が第４電極材料の仕事関数より大きい値に設定される。 （もっと読む）

【課題】誤書き込み、及び誤動作を防止し、高信頼化、及び高密度化が可能な抵抗変化素子の提供。
【解決手段】第一の電極（２０１）と、抵抗変化膜（２０２）と、第二の電極（２０３）と、中間絶縁膜（２０４）と、制御電極（２０５）と、をこの順に積層した積層構造を備え、前記抵抗変化層（２０２）と前記中間絶縁膜（２０４）が直接接していない。 （もっと読む）

【課題】非選択メモリセルに流れる逆方向電流を低減させた不揮発性半導体記憶装置を提供することを目的とする。
【解決手段】実施形態に係る不揮発性半導体記憶装置は、複数のメモリセルを有するメモリセルアレイと、選択第１配線に選択第１配線電圧を供給し、非選択第１配線に非選択第１配線電圧を供給する第１配線制御回路と、アクセス対象となるメモリセルに接続された第２配線である選択第２配線に選択第２配線電圧を供給し、その他の第２配線である非選択第２配線に非選択第２配線電圧を供給する第２配線制御回路とを備え、メモリセルは、第１ダイオードのアノード側に第２配線が接続され、第１ダイオードのカソード側に第１配線が接続され、メモリセルアレイは、第２配線制御回路及びメモリセル間の第２配線に挿入され、第２配線制御回路側をアノード、メモリセル側をカソードとする第２ダイオードを有することを特徴とする。 （もっと読む）

【課題】隣接する配線の間におけるリークを抑制することができる不揮発性半導体記憶装置を提供する。
【解決手段】不揮発性半導体記憶装置１は、シリコンを含む基板１１と、基板１１の上に設けられた複数のメモリセルと、複数のメモリセルの上方に設けられた配線７と、配線７の上に設けられたリーク抑制層８と、前記リーク抑制層８の上方に設けられた層間絶縁膜１０と、を備えている。そして、隣接するメモリセルの間、および、隣接する配線７の間には空隙１２が形成され、リーク抑制層８の幅寸法は、配線７の幅寸法よりも短いこと、および、隣接するリーク抑制層８の間の寸法は、隣接する配線７の間の寸法よりも長いこと、の少なくともいずれかである。 （もっと読む）

【課題】素子特性を劣化させることなく、半導体材料または絶縁膜の結晶特性を改善することができる低温アニールを用いた半導体装置の製造方法、並びに、このような低温アニールに適した半導体装置を提供する。
【解決手段】本実施形態による半導体装置は、半導体基板の上方に設けられた金属からなる下部電極と、下部電極の上方に設けられた金属からなる上部電極と、下部電極と上部電極との間に設けられた結晶層とを備える。下部電極および上部電極の各膜厚は、結晶層の結晶化に用いられるマイクロ波の周波数に対応する表皮効果における表皮層よりも薄い。 （もっと読む）