【課題】低電圧および低電流動作時における繰り返し特性が向上した記憶素子および記憶装置を提供する。
【解決手段】下部電極１０、記憶層２０および上部電極３０をこの順に積層した記憶素子１において、記憶層２０は、２．８ｍΩｃｍ以上１Ωｃｍ未満の抵抗率を有するイオン源層２１と、抵抗変化層２２とを有する。これにより、低電圧または低電流パルスを印加した際の記録状態から消去状態への抵抗変化層の抵抗値の回復が改善され、繰り返し特性が向上する。 （もっと読む）

【課題】電極と抵抗変化層の界面に小さな突起を形成することなく、低電圧での初期化が可能な不揮発性記憶素子を提供する。
【解決手段】下部電極１０５と上部電極１０７との間に介在され、両電極間に与えられる電気的信号に基づいて可逆的に抵抗値が変化する抵抗変化層１１６を備える。抵抗変化層１１６は、第１の抵抗変化層１１６１と第２の抵抗変化層１１６２との少なくとも２層から構成され、第１の抵抗変化層１１６１は第１の遷移金属酸化物１１６ｂから構成され、第２の抵抗変化層１１６２は、第２の遷移金属酸化物１１６ａと第３の遷移金属酸化物１１６ｃとから構成され、第２の遷移金属酸化物１１６ａの酸素不足度は第１の遷移金属酸化物１１６ｂの酸素不足度及び第３の遷移金属酸化物１１６ｃの酸素不足度のいずれよりも高く、第２の遷移金属酸化物１１６ａ及び第３の遷移金属酸化物１１６ｃは、第１の抵抗変化層１１６１と接している。 （もっと読む）

【課題】信頼性が高い半導体記憶装置及びその製造方法を提供する。
【解決手段】実施形態に係る半導体記憶装置は、アモルファスカーボンを含むカーボンナノマテリアルが隙間を介して集合したナノマテリアル集合層２４と、前記ナノマテリアル集合層２４の上面に設けられた上部電極層２５と、前記ナノマテリアル集合層２４の前記上面に対向する下面に直接的又は間接的に設けられた下部電極層２３とを備え、前記ナノマテリアル集合層２４が含むアモルファスカーボンの量は、前記下面よりも前記上面の方が少ない。 （もっと読む）

【課題】フォーミング処理の時間を低減できる不揮発性半導体記憶装置を提供する。
【解決手段】複数の不揮発性メモリセルは、可変抵抗素子及び整流素子が直列接続されている。制御部は、第１のタイミングにおいて、Ｎを１以上の整数とするとき複数のワードラインからＮ本おきに第１のラインを多重選択して選択電位に設定するとともに、少なくとも多重選択されたワードラインに隣接する非選択のワードラインの電位を固定する。制御部は、第２のタイミングにおいて、上記の多重選択されたワードラインを浮遊状態にする。第２のタイミングは、第１のタイミングより後のタイミングである。制御部は、第３のタイミングにおいて、複数のビットラインから１本の第２のラインを選択してフォーミング電位に設定する。第３のタイミングは、第２のタイミングより後のタイミングである。 （もっと読む）

【課題】メモリセルのトランジスタのサイズを最適化可能とした抵抗変化型不揮発性記憶装置を提供する。
【解決手段】下部電極３０９ａと上部電極３０９ｃと抵抗変化層３０９ｂとからなる抵抗変化素子３０９と、トランジスタ３１７とを直列に接続してなるメモリセル３００において、トランジスタ３１７は、ゲート３０３ｂと、下部電極３０９ａに電気的に接続されたドレイン又はソース３０２ｂと、ソース線ＳＬ０に電気的に接続されたソース又はドレイン３０２ａとを有し、ソース線ＳＬ０は、互いに平行に配置されかつ１つ以上のビアで接続された複数のレイヤーで形成される配線層３０５、３０７からなり、抵抗変化素子３０９はいずれの配線層３０５、３０７よりも半導体基板３０１からより遠い側に配置され、ビット線ＢＬ０は、抵抗変化素子３０９に対し、半導体基板３０１からより遠い側に配置され上部電極３０９ｃと接続される。 （もっと読む）

【課題】良好なスイッチ動作特性を実現する。
【解決手段】不揮発性記憶装置は、平行に配置された複数本のワード線、これらワード線と交差する平行に配置された複数本のビット線、及びワード線とビット線の各交差部のワード線及びビット線間に接続されたメモリセルを有するメモリセルアレイが、隣接するワード線及びビット線を共有して複数積層されて形成される。メモリセルは、直列接続された電流整流素子及び可変抵抗素子を有し、積層方向に隣接する電流整流素子は、互いに逆向きに電流を流し、可変抵抗素子は、下部電極、上部電極、及び下部電極と上部電極との間に形成された導電性ナノマテリアルを含む抵抗変化層を有する。積層方向に隣接する可変抵抗素子の一方は、陰極となる下部電極と抵抗変化層の間に酸化チタンを有し、積層方向に隣接する可変抵抗素子の他方は、陰極となる上部電極と抵抗変化層の間に酸化チタンを有する。 （もっと読む）

【課題】電極との間で金属の出し入れが行われることで可逆的に抵抗が変化される抵抗変化層の絶縁性の劣化を抑制する。
【解決手段】抵抗変化層２は半導体元素を有し、第２電極４の金属元素が出し入れされることで可逆的に抵抗変化が可能で、誘電体層３は、第２電極４と抵抗変化層２との間に挿入され、抵抗変化層２よりも第２電極４の金属元素の拡散係数が小さい。 （もっと読む）

【課題】メモリセルアレイに用いられる配線の抵抗を低減することができる半導体記憶装置の製造方法を提供する。
【解決手段】一の実施の形態に係る半導体記憶装置の製造方法は、第１配線層を積層する工程と、第１配線層の上方にメモリセル層を積層する工程と、メモリセル層の上方に、後の研磨工程を減速させるためのストッパ膜を積層する工程とを備える。また、製造方法は、ストッパ膜、メモリセル層、及び第１配線層をエッチングする工程と、ストッパ膜、メモリセル層、及び第１配線層を層間絶縁膜により埋め込んだ後、ストッパ膜に達するまで研磨する工程と、ストッパ膜及び層間絶縁膜に窒化処理を実行して、ストッパ膜及び層間絶縁膜の表面にそれぞれ調整膜及びブロック膜を形成する工程とを備える。そして、製造方法は、調整膜の上方に、エッチングされた第１配線層と交差して各交差部にメモリセルが配置されるように、第２配線層を形成する工程を備える。 （もっと読む）

【課題】不揮発性抵抗変化素子の多値化を実現する。
【解決手段】金属元素を有する第１電極１１と、半導体元素を有する第２電極１３と、金属元素を有する第３電極１５と、第１電極１１と第２電極１３との間に配置され、第１電極１１の金属元素が出入りすることで可逆的に抵抗変化が可能な第１抵抗変化層１２と、第２電極１３と第３電極１５との間に配置され、第３電極１５の金属元素が出入りすることで可逆的に抵抗変化が可能な第２抵抗変化層１４とを設ける。 （もっと読む）

【課題】 セル面積の縮小が可能であり、かつ、最小加工寸法がメモリセルを構成する材料の膜厚に制限されない半導体記憶装置を提供すること。
【解決手段】 半導体記憶装置において、Ｙ方向に延伸する複数のワード線ＷＬ１ｎの上方に、ゲート絶縁膜１０４、Ｘ方向に延伸するチャネル１０６、Ｘ方向に延伸する抵抗変化素子１０８を順に形成し、複数のワード線のそれぞれの上方に、チャネルの一部および抵抗変化素子の一部を配置する（ＭＣ１１ｎ）。係る構成により、セル面積を縮小し、かつ、設計の自由度を担保しうる。 （もっと読む）