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    NONVOLATILE MEMORY ELEMENT AND NONVOLATILE MEMORY DEVICE
    32.
    发明申请
    NONVOLATILE MEMORY ELEMENT AND NONVOLATILE MEMORY DEVICE 有权
    非易失性存储元件和非易失性存储器件

    公开(公告)号：US20120327702A1

    公开(公告)日：2012-12-27

    申请号：US13599286

    申请日：2012-08-30

    申请人： Takeshi Takagi ,  Zhiqiang Wei ,  Takeki Ninomiya ,  Shunsaku Muraoka ,  Yoshihiko Kanzawa

    发明人： Takeshi Takagi ,  Zhiqiang Wei ,  Takeki Ninomiya ,  Shunsaku Muraoka ,  Yoshihiko Kanzawa

    IPC分类号： H01L45/00 ,  G11C11/21

    CPC分类号： H01L27/101 ,  G11C13/0007 ,  G11C13/0069 ,  G11C2013/0073 ,  G11C2013/0083 ,  G11C2213/31 ,  G11C2213/32 ,  G11C2213/56 ,  H01L27/2409 ,  H01L27/2436 ,  H01L27/2463 ,  H01L45/08 ,  H01L45/1233 ,  H01L45/146 ,  H01L45/1625 ,  H01L45/1675

    摘要： A nonvolatile memory element includes: a first electrode layer; a second electrode layer; and a variable resistance layer which is placed between the electrode layers, and whose resistance state reversibly changes between a high resistance state and a low resistance state based on a polarity of a voltage applied between the electrode layers. The variable resistance layer is formed by stacking a first oxide layer including an oxide of a first transition metal and a second oxide layer including an oxide of a second transition metal which is different from the first transition metal. At least one of the following conditions is satisfied: (1) a dielectric constant of the second oxide layer is larger than a dielectric constant of the first oxide layer; and (2) a band gap of the second oxide layer is smaller than a band gap of the first oxide layer.

    摘要翻译： 非易失性存储元件包括：第一电极层; 第二电极层; 以及可变电阻层，其设置在电极层之间，并且其电阻状态基于施加在电极层之间的电压的极性而在高电阻状态和低电阻状态之间可逆地变化。 可变电阻层通过堆叠包括第一过渡金属的氧化物的第一氧化物层和包含与第一过渡金属不同的第二过渡金属的氧化物的第二氧化物层而形成。 满足以下条件中的至少一个：（1）第二氧化物层的介电常数大于第一氧化物层的介电常数; 和（2）第二氧化物层的带隙小于第一氧化物层的带隙。

    NONVOLATILE MEMORY ELEMENT
    34.
    发明申请
    NONVOLATILE MEMORY ELEMENT 有权
    非易失性存储元件

    公开(公告)号：US20110233510A1

    公开(公告)日：2011-09-29

    申请号：US13132058

    申请日：2009-12-01

    申请人： Yoshihiko Kanzawa ,  Satoru Mitani ,  Zhiqiang Wei ,  Takeshi Takagi ,  Koji Katayama

    发明人： Yoshihiko Kanzawa ,  Satoru Mitani ,  Zhiqiang Wei ,  Takeshi Takagi ,  Koji Katayama

    IPC分类号： H01L47/00

    CPC分类号： H01L27/101 ,  H01L45/08 ,  H01L45/1233 ,  H01L45/146 ,  H01L45/1625

    摘要： A nonvolatile memory element of the present invention comprises a first electrode (103); a second electrode (109); and a resistance variable layer (106) disposed between the first electrode and the second electrode, resistance values of the resistance variable layer reversibly changing in response to electric signals applied between the first electrode and the second electrode; at least one of the first electrode and the second electrode including a platinum-containing layer (107) comprising platinum; the resistance variable layer including at least a first oxygen-deficient transition metal oxide layer (104) which is not physically in contact with the platinum-containing layer and a second oxygen-deficient transition metal oxide layer (105) which is disposed between the first oxygen-deficient transition metal oxide layer and the platinum-containing layer and is physically in contact with the platinum-containing layer; x

    摘要翻译： 本发明的非易失性存储元件包括第一电极（103） 第二电极（109）; 以及设置在所述第一电极和所述第二电极之间的电阻变化层（106），所述电阻变化层的电阻值响应于施加在所述第一电极和所述第二电极之间的电信号而可逆地变化; 所述第一电极和所述第二电极中的至少一个包括含铂的含铂层（107） 所述电阻变化层至少包括不与所述含铂层物理接触的第一缺氧过渡金属氧化物层（104）和第二缺氧过渡金属氧化物层（105），所述第二缺氧过渡金属氧化物层（105）设置在所述第一 氧缺陷型过渡金属氧化物层和含铂层，并且与含铂层物理接触; 当第一缺氧过渡金属氧化物层中包含的缺氧过渡金属氧化物被表示为MOx时，x

    VARIABLE RESISTANCE NONVOLATILE MEMORY DEVICE
    35.
    发明申请
    VARIABLE RESISTANCE NONVOLATILE MEMORY DEVICE 有权
    可变电阻非易失性存储器件

    公开(公告)号：US20110122680A1

    公开(公告)日：2011-05-26

    申请号：US13054312

    申请日：2010-04-14

    申请人： Yuuichirou Ikeda ,  Kazuhiko Shimakawa ,  Yoshihiko Kanzawa ,  Shunsaku Muraoka ,  Ryotaro Azuma

    发明人： Yuuichirou Ikeda ,  Kazuhiko Shimakawa ,  Yoshihiko Kanzawa ,  Shunsaku Muraoka ,  Ryotaro Azuma

    IPC分类号： G11C11/21

    CPC分类号： G11C13/0007 ,  G11C13/0069 ,  G11C2013/0073 ,  G11C2213/12 ,  G11C2213/15 ,  G11C2213/34 ,  G11C2213/72 ,  H01L27/24

    摘要： A nonvolatile resistance variable memory device (100) includes memory cells (M11, M12, . . . ) in each of which a variable resistance element (R11, R12, . . . ) including a variable resistance layer placed between and in contact with a first electrode and a second electrode, and a current steering element (D11, D12, . . . ) including a current steering layer placed between and in contact with a third electrode and a fourth electrode, are connected in series, and the device is driven by a first LR drive circuit (105a1) via a current limit circuit (105b) to decrease resistance of the variable resistance element while the device is driven by a second HR drive circuit (105a2) to increase resistance of the variable resistance element, thus using the current limit circuit (105b) to make a current for decreasing resistance of the variable resistance element lower than a current for increasing resistance of the variable resistance element.

    摘要翻译： 一种非易失性电阻可变存储器件（100）包括存储单元（M11，M12 ...），每个存储单元包括可变电阻元件（R11，R12 ...），该可变电阻元件（R11，R12 ...） 第一电极和第二电极，以及包括放置在第三电极和第四电极之间并与第三电极和第四电极接触的电流导向层的电流导向元件（D11，D12 ...）串联连接，并且驱动该装置 通过第一LR驱动电路（105a1）经由限流电路（105b），以在器件被第二HR驱动电路（105a2）驱动时降低可变电阻元件的电阻，以增加可变电阻元件的电阻，从而使用 电流限制电路（105b），用于使可变电阻元件的电阻降低的电流低于用于增加可变电阻元件的电阻的电流。

    Method of programming nonvolatile memory element
    37.
    发明授权
    Method of programming nonvolatile memory element 有权
    非易失性存储元件编程方法

    公开(公告)号：US08391051B2

    公开(公告)日：2013-03-05

    申请号：US13001840

    申请日：2010-04-09

    申请人： Yoshihiko Kanzawa ,  Takeshi Takagi

    发明人： Yoshihiko Kanzawa ,  Takeshi Takagi

    IPC分类号： G11C11/00

    CPC分类号： G11C13/0011 ,  G11C13/0007 ,  G11C13/0069 ,  G11C2013/0073 ,  G11C2013/009 ,  G11C2213/34 ,  G11C2213/79

    摘要： Provided is a programming method for improving the retention characteristics of information in a variable resistance nonvolatile memory element. The method includes: a first writing process of applying a first voltage V1 having a first polarity to set the variable resistance nonvolatile storage element to a low resistance state LR indicating first logic information (S01); a second writing process of applying a second voltage V2 having a second polarity different from the first polarity to set the variable resistance nonvolatile storage element to a first high resistance state HR1 (S02); and a partial write process of applying a third voltage V3 having the first polarity so as to set the variable resistance layer to a second high resistance state HR2 indicating second logic information different from the first logic information (S05). Here, |V3|

    摘要翻译： 提供了一种用于改善可变电阻非易失性存储元件中的信息的保持特性的编程方法。 该方法包括：施加具有第一极性的第一电压V1的第一写入处理将可变电阻非易失性存储元件设置为指示第一逻辑信息的低电阻状态LR（S01）; 第二写入处理，施加具有与第一极性不同的第二极性的第二电压V2，以将可变电阻非易失性存储元件设置为第一高电阻状态HR1（S02）; 以及施加具有第一极性的第三电压V3以便将可变电阻层设置为指示与第一逻辑信息不同的第二逻辑信息的第二高电阻状态HR2的部分写入处理（S05）。 这里，| V3 | <| V1 |，HR1，HR2，LR中的电阻值依次较大。

    Resistance variable element
    38.
    发明授权
    Resistance variable element 有权
    电阻变元

    公开(公告)号：US08309946B2

    公开(公告)日：2012-11-13

    申请号：US12935455

    申请日：2009-07-22

    申请人： Satoru Mitani ,  Shunsaku Muraoka ,  Yoshihiko Kanzawa ,  Koji Katayama ,  Ryoko Miyanaga ,  Satoru Fujii ,  Takeshi Takagi

    发明人： Satoru Mitani ,  Shunsaku Muraoka ,  Yoshihiko Kanzawa ,  Koji Katayama ,  Ryoko Miyanaga ,  Satoru Fujii ,  Takeshi Takagi

    IPC分类号： H01L47/00

    CPC分类号： H01L27/101 ,  H01L45/08 ,  H01L45/1233 ,  H01L45/1273 ,  H01L45/146 ,  H01L45/1625 ,  H01L45/1641

    摘要： A resistance variable element of the present invention comprises a first electrode (103), a second electrode (107), and a resistance variable layer which is interposed between the first electrode (103) and the second electrode (107) to contact the first electrode (103) and the second electrode (107), the resistance variable layer being configured to change in response to electric signals with different polarities which are applied between the first electrode (103) and the second electrode (107), the resistance variable layer comprising an oxygen-deficient transition metal oxide layer, and the second electrode (107) comprising platinum having minute hillocks (108).

    摘要翻译： 本发明的电阻可变元件包括第一电极（103），第二电极（107）和介于第一电极（103）和第二电极（107）之间的电阻变化层，以接触第一电极 （103）和第二电极（107），电阻变化层被配置为响应于施加在第一电极（103）和第二电极（107）之间的具有不同极性的电信号而改变，电阻变化层包括 氧缺乏的过渡金属氧化物层，以及包含具有分开的小丘（108）的铂的第二电极（107）。

    Variable resistance nonvolatile storage device having a source line formed of parallel wiring layers connected to each other through vias
    39.
    发明授权
    Variable resistance nonvolatile storage device having a source line formed of parallel wiring layers connected to each other through vias 有权
    可变电阻非易失性存储装置具有通过通孔彼此连接的平行布线形成的源极线

    公开(公告)号：US08233311B2

    公开(公告)日：2012-07-31

    申请号：US13310894

    申请日：2011-12-05

    申请人： Kazuhiko Shimakawa ,  Yoshihiko Kanzawa ,  Satoru Mitani ,  Shunsaku Muraoka

    发明人： Kazuhiko Shimakawa ,  Yoshihiko Kanzawa ,  Satoru Mitani ,  Shunsaku Muraoka

    IPC分类号： G11C11/00

    CPC分类号： H01L27/101 ,  G11C13/0007 ,  G11C2213/32 ,  G11C2213/79 ,  H01L27/2436 ,  H01L45/08 ,  H01L45/1233 ,  H01L45/1253 ,  H01L45/146 ,  H01L45/1625

    摘要： The variable resistance nonvolatile storage device includes a memory cell (300) that is formed by connecting in series a variable resistance element (309) including a variable resistance layer (309b) which reversibly changes based on electrical signals each having a different polarity and a transistor (317) including a semiconductor substrate (301) and two N-type diffusion layer regions (302a, 302b), wherein the variable resistance layer (309b) includes an oxygen-deficient oxide of a transition metal, lower and upper electrodes (309a, 309c) are made of materials of different elements, a standard electrode potential V1 of the lower electrode (309a), a standard electrode potential V2 of the upper electrode (309c), and a standard electrode potential Vt of the transition metal satisfy Vt

    摘要翻译： 可变电阻非易失性存储装置包括通过串联连接可变电阻元件（309）形成的存储单元（300），该可变电阻元件（309）包括基于各自具有不同极性的电信号可逆地改变的可变电阻层（309b）和晶体管 （307），包括半导体衬底（301）和两个N型扩散层区域（302a，302b），其中可变电阻层（309b）包括过渡金属的氧缺乏氧化物，下电极和上电极（309a， 309c）的材料由下部电极（309a）的标准电极电位V1，上部电极（309c）的标准电极电位V2，过渡金属的标准电极电位Vt满足Vt

    Nonvolatile memory element, nonvolatile memory device, and nonvolatile semiconductor device
    40.
    发明授权
    Nonvolatile memory element, nonvolatile memory device, and nonvolatile semiconductor device 有权
    非易失性存储元件，非易失性存储器件和非易失性半导体器件

    公开(公告)号：US08179713B2

    公开(公告)日：2012-05-15

    申请号：US12671162

    申请日：2009-05-18

    申请人： Yoshihiko Kanzawa ,  Satoru Mitani ,  Zhiqiang Wei ,  Takeshi Takagi

    发明人： Yoshihiko Kanzawa ,  Satoru Mitani ,  Zhiqiang Wei ,  Takeshi Takagi

    IPC分类号： G11C11/00

    CPC分类号： H01L27/101 ,  G11C11/5685 ,  G11C13/0007 ,  G11C13/0069 ,  G11C2013/009 ,  G11C2213/32 ,  G11C2213/34 ,  G11C2213/52 ,  G11C2213/71 ,  G11C2213/72 ,  G11C2213/79 ,  H01L27/2418 ,  H01L27/2436 ,  H01L27/2481 ,  H01L45/08 ,  H01L45/1233 ,  H01L45/146 ,  H01L45/1625

    摘要： A nonvolatile memory element comprises a first electrode (103), a second electrode (105), and a resistance variable layer (104) which is provided between the first electrode and the second electrode, and is configured to reversibly switch an interelectrode resistance value which is a resistance value between the first electrode and the second electrode, in response to an interelectrode voltage which is an electric potential of the second electrode on the basis of the first electrode, the resistance variable layer includes an oxygen-deficient transition metal oxide, the first electrode side and the second electrode side have an asymmetric structure, a portion of the resistance variable layer which is located at the first electrode side and a portion of the resistance variable layer which is located at the second electrode side are each configured to be selectively placed into one of a low-resistance state and a high-resistance state, so as to attain a stable state in three or more different interelectrode resistance values, the stable state being a state in which the interelectrode resistance value is invariable regardless of a change in the interelectrode voltage within a specified range.

    摘要翻译： 非易失性存储元件包括设置在第一电极和第二电极之间的第一电极（103），第二电极（105）和电阻变化层（104），并且被配置为可逆地切换电极间电阻值， 是第一电极和第二电极之间的电阻值，响应于基于第一电极的第二电极的电位的电极间电压，电阻变化层包括缺氧过渡金属氧化物， 第一电极侧和第二电极侧具有不对称结构，位于第一电极侧的电阻变化层的一部分和位于第二电极侧的电阻变化层的一部分分别构成为选择性地 放置成低电阻状态和高电阻状态之一，以达到三个或更多个差异的稳定状态 出现电极间电阻值，稳定状态是不管电极间电压在规定范围内的变化如何，电极间电阻值不变的状态。