NONVOLATILE MEMORY ELEMENT, ITS MANUFACTURING METHOD, AND SEMICONDUCTOR DEVICE USING THE NONVOLATILE MEMORY ELEMENT

• Main Authors: MATSUI, YUICHI, KIMURA, SHINICHIRO, SAITO, SHINICHI, ONAI, TAKAHIRO
• Format: Patent
• Language: English; French; Japanese
• Published: 06.12.2007
• Subjects: BASIC ELECTRIC ELEMENTS; ELECTRIC SOLID STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; ELECTRICITY; SEMICONDUCTOR DEVICES

A nonvolatile memory element is formed by a variable-resistance section and MISFET for memory selection connected in series to the variable-resistance section. The variable-resistance section includes: a thin film (tantalum pentoxide film (20)) formed by a strongly correlated electron-based material in which the outermost orbital is formed by a d electron or f electron; a first electrode (electrode (21)) in ohmic contact with one surface of the thin film; and a second electrode (plug (19)) in non-ohmic contact with the other surface of the thin film. Information is stored according to the intensity of the electric resistance value at the boundary between the thin film formed by the strongly correlated electron-based material and the second electrode. As the strongly correlated electron-based material and the electrode material, a material already used in the existing silicon process or a material which can be easily introduced can be used. La présente invention concerne un élément de mémoire non volatile, formé par une section à résistance variable et un MISFET pour la sélection de mémoire, relié en série à la section à résistance variable. La section à résistance variable comprend : un film mince (film de pentoxyde de tantale 20) formé par un matériau à base d'électrons fortement corrélé dans lequel l'orbite extérieure est formée par un électron d ou un électron f, une première électrode (21) en contact ohmique avec une surface du film mince, ainsi qu'une seconde électrode (douille 19) en contact non ohmique avec l'autre surface du film mince. Les informations sont stockées en fonction de l'intensité de la valeur de la résistance électrique sur la frontière entre le film mince formé par le matériau à base d'électrons fortement corrélé et la seconde électrode. Comme le matériau à base d'électrons fortement corrélé et le matériau d'électrode, un matériau déjà utilisé dans le procédé de silicium ou un matériau pouvant être aisément introduit peut être utilisé.