專利名稱：非易失性存儲(chǔ)裝置及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及非易失性存儲(chǔ)裝置及其制造方法。
背景技術(shù)：
往往用作非易失性存儲(chǔ)裝置的閃速存儲(chǔ)器在集成度的提高方面存在界限。作為比 閃速存儲(chǔ)器集成度更高的所謂4F2的元件面積成為可能的非易失性存儲(chǔ)裝置，例如電氣阻 抗可變的存儲(chǔ)部被2個(gè)電極夾持的構(gòu)成的交叉點(diǎn)型非易失性存儲(chǔ)裝置備受注目(專利文獻(xiàn) 1)。交叉點(diǎn)型非易失性存儲(chǔ)裝置中，期望降低流向存儲(chǔ)部的電流，抑制消耗功率。專利文獻(xiàn)2提出了在非易失性存儲(chǔ)裝置中，在晶體管所連結(jié)的下部電極上的絕緣 層設(shè)置接觸孔，以充滿該接觸孔的方式設(shè)置存儲(chǔ)部的技術(shù)。專利文獻(xiàn)1 日本特開2007-184419號(hào)公報(bào)。專利文獻(xiàn)2 日本特開2006-210882號(hào)公報(bào)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供可降低流向存儲(chǔ)部的電流，抑制消耗功率的非易失性存儲(chǔ)裝置及其制 造方法。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方式，提供一種非易失性存儲(chǔ)裝置，其特征在于，具備基板； 上述基板上設(shè)置的第1電極；以與上述第1電極交叉的方式在其上方設(shè)置的第2電極；以及 在上述第1電極和上述第2電極之間設(shè)置的存儲(chǔ)部，上述存儲(chǔ)部的與上述第1電極相對(duì)的 第1存儲(chǔ)部面的面積和上述存儲(chǔ)部的與上述第2電極相對(duì)的第2存儲(chǔ)部面的面積的至少一 個(gè)比通過交叉而相對(duì)的上述第1電極和上述第2電極的交叉面的面積小。另外，根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方式，提供一種非易失性存儲(chǔ)裝置的制造方法，其特征 在于，具備在基板上形成第1電極的步驟；在上述基板和第1電極上形成絕緣膜的步驟； 在上述第1電極上的上述絕緣膜中形成凹部的步驟；在上述凹部的內(nèi)壁形成存儲(chǔ)部的步 驟；在由上述存儲(chǔ)部包圍的上述凹部的剩余空間填充絕緣部的步驟；以及在上述存儲(chǔ)部和 上述絕緣部上形成第2電極的步驟。另外，根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方式，提供一種非易失性存儲(chǔ)裝置的制造方法，其特征 在于，具備在基板上形成具有第1電極和在其上設(shè)置的存儲(chǔ)部的層疊體的步驟；對(duì)在上述 層疊體的側(cè)壁露出的上述存儲(chǔ)部的側(cè)壁進(jìn)行蝕刻而使其后撤的步驟；以及在上述存儲(chǔ)部上 形成第2電極的步驟。另外，根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方式，提供一種非易失性存儲(chǔ)裝置的制造方法，其特征 在于，具備在基板上形成具有第1電極和在其上設(shè)置的存儲(chǔ)部的層疊體的步驟；在上述層 疊體上堆積導(dǎo)電性材料的步驟；通過選擇性蝕刻上述導(dǎo)電性材料和上述存儲(chǔ)部，形成第2 電極和在其下選擇性設(shè)置的存儲(chǔ)部的步驟；以及對(duì)在上述第2電極下選擇性設(shè)置的上述存 儲(chǔ)部的側(cè)壁進(jìn)行蝕刻而使其后撤的步驟。


圖1是示例本發(fā)明第1實(shí)施例的非易失性存儲(chǔ)裝置的構(gòu)成的示意截面圖。圖2是示例本發(fā)明第1實(shí)施例的非易失性存儲(chǔ)裝置的構(gòu)成的示意圖。圖3是示例本發(fā)明第1實(shí)施例的非易失性存儲(chǔ)裝置的構(gòu)成的示意圖。圖4是示例比較例的非易失性存儲(chǔ)裝置的構(gòu)成的示意圖。圖5是示例本發(fā)明第1實(shí)施例的非易失性存儲(chǔ)裝置的變形例的構(gòu)成的示意圖。圖6是示例本發(fā)明第1實(shí)施例的非易失性存儲(chǔ)裝置的構(gòu)成的示意圖。圖7是示例本發(fā)明第1實(shí)施例的非易失性存儲(chǔ)裝置的構(gòu)成的示意圖。圖8是示例本發(fā)明第1實(shí)施例的非易失性存儲(chǔ)裝置的構(gòu)成的示意立體圖。圖9是示例本發(fā)明第2實(shí)施例的非易失性存儲(chǔ)裝置的制造方法的流程圖。圖10是示例本發(fā)明第3實(shí)施例的非易失性存儲(chǔ)裝置的制造方法的流程圖。圖11是說明本發(fā)明第3實(shí)施例的非易失性存儲(chǔ)裝置的制造方法的各個(gè)步驟的截 面圖。圖12是圖11(e)后續(xù)的各個(gè)步驟的截面圖。圖13是示例本發(fā)明第4實(shí)施例的非易失性存儲(chǔ)裝置的構(gòu)成的示意截面圖。圖14是示例本發(fā)明第4實(shí)施例的非易失性存儲(chǔ)裝置的制造方法的各個(gè)步驟的截 面圖。圖15是示例本發(fā)明第5實(shí)施例的非易失性存儲(chǔ)裝置的制造方法的流程圖。圖16是說明本發(fā)明第5實(shí)施例的非易失性存儲(chǔ)裝置的制造方法的各個(gè)步驟的截 面圖。圖17是圖16(c)后續(xù)的各個(gè)步驟的截面圖。圖18是示例本發(fā)明第6實(shí)施例的非易失性存儲(chǔ)裝置的構(gòu)成的示意截面圖。圖19是示例本發(fā)明第6實(shí)施例的非易失性存儲(chǔ)裝置的制造方法的流程圖。圖20是說明本發(fā)明第6實(shí)施例的非易失性存儲(chǔ)裝置的制造方法的各個(gè)步驟的截 面圖。圖21是示例本發(fā)明第7實(shí)施例的非易失性存儲(chǔ)裝置的制造方法的流程圖。圖22是說明本發(fā)明第7實(shí)施例的非易失性存儲(chǔ)裝置的制造方法的部分步驟的各 個(gè)步驟的截面圖。圖23是說明本發(fā)明第7實(shí)施例的其他非易失性存儲(chǔ)裝置的制造方法的部分步驟 的各個(gè)步驟的截面圖。符號(hào)說明10，10a, 10b, 10c, 12，13，40，60，90 非易失性存儲(chǔ)裝置105 基板106 主面110，110a, 110b, 110c 第 1 電極111 第 1 端部112 第 2 端部119第1導(dǎo)電膜
5
120，120a，120b，120c 第 2 電極129第2導(dǎo)電膜130，130a，130b 交叉面140，140a，140b，140c 開關(guān)元件部142 溝槽143 通孔149開關(guān)元件膜150元件間分離絕緣部159元件間分離絕緣膜160絕緣部169絕緣部膜170 帽(cap)層179 帽膜200，200a, 200b 存儲(chǔ)部209存儲(chǔ)部膜210第1存儲(chǔ)部面220第2存儲(chǔ)部面221第1側(cè)壁部221a，222a 頂面222第2側(cè)壁部
具體實(shí)施例方式以下，參照?qǐng)D面詳細(xì)說明本發(fā)明的實(shí)施例。(第1實(shí)施例)圖1是示例本發(fā)明第1實(shí)施例的非易失性存儲(chǔ)裝置的構(gòu)成的示意截面圖。如圖1，本發(fā)明第1實(shí)施例的非易失性存儲(chǔ)裝置10具備基板105 ；在基板105的 主面106上設(shè)置的第1電極110 ；與第1電極110相對(duì)(相對(duì)向)設(shè)置的第2電極120 ；在 第1電極110和第2電極120之間設(shè)置的存儲(chǔ)部200?；?05可以采用例如硅基板，也可以設(shè)置驅(qū)動(dòng)非易失性存儲(chǔ)裝置的驅(qū)動(dòng)電路。第1電極110、第2電極120可以采用例如，鎢、硅化鎢、氮化鎢等。另外，作為存儲(chǔ)部200，例如，可以采用通過施加的電壓或電流改變電氣阻抗值的 氧化鎳(NiOx)、氧化鈦(TiOxhZnMr^OpPrxCahMrA等的各種過渡金屬氧化物等。另外，可 以采用相移型材料。存儲(chǔ)部200的與第1電極110相對(duì)的第1存儲(chǔ)部面210的面積或存儲(chǔ)部200的與 第2電極120相對(duì)的第2存儲(chǔ)部面220的面積中至少一個(gè)設(shè)定為比第1電極110和第2電 極120相對(duì)的交叉面130的面積小。另外，存儲(chǔ)部200如圖1所示，例如，可以具有隔著間隔設(shè)置的多個(gè)區(qū)域，以在該多 個(gè)區(qū)域夾持的方式(在存儲(chǔ)部200的內(nèi)側(cè))設(shè)置絕緣部160。另外，第1電極110和第2電極120相對(duì)的部分以外的區(qū)域，設(shè)置元件間分離絕緣
6部 150。這些絕緣部160和元件間分離絕緣部150可以采用例如電氣阻抗高的氧化硅 (Si02)等。但是，不限于此，絕緣部160和元件間分離絕緣部150可以采用比存儲(chǔ)部200的 電氣阻抗高的各種材料。例如，作為存儲(chǔ)部200，采用通過施加電壓改變電氣阻抗的材料時(shí)， 該施加電壓區(qū)域中，采用比存儲(chǔ)部200的電氣阻抗高且電氣阻抗不變化的材料即可。另外， 存儲(chǔ)部200采用相移材料時(shí)，也可以采用具有比多個(gè)相中的存儲(chǔ)部200的電氣阻抗高的電 氣阻抗的材料即可。以下詳細(xì)說明。圖2是示例本發(fā)明第1實(shí)施例的非易失性存儲(chǔ)裝置的構(gòu)成的示意圖。另外，關(guān)于圖2以下的各圖，對(duì)與已有的圖中前述的部分同樣的要素附上同一符 號(hào)，詳細(xì)的說明適當(dāng)省略。圖2(a)是示例第1實(shí)施例的非易失性存儲(chǔ)裝置的構(gòu)成的示意立體圖。圖2(a)、 (b)中，省略了元件間分離絕緣部150。如圖2(a)，本發(fā)明第1實(shí)施例的非易失性存儲(chǔ)裝置10中，在基板105的主面106 上，設(shè)置了沿X軸方向延伸的帶狀的第1電極110。在與基板105平行的面內(nèi)，沿與X軸正 交的Y軸方向延伸的帶狀的第2電極120與第1電極110相對(duì)設(shè)置。另外，圖2(a)、(b)中，表示了第1電極110和第2電極120分別設(shè)置4條的例，但 是不限于此，第1電極110和第2電極120的數(shù)是任意的。在一例中，第1電極110稱為位 線(BL)，第2電極120稱為字線(WL)。但是該場(chǎng)合，也可以將第1電極110作為字線(WL)， 第2電極120作為位線(BL)。在第1電極110和第2電極120之間夾持了存儲(chǔ)部200。即，非易失性存儲(chǔ)裝置 10中，在位線和字線三維交叉形成的兩者間的部分(交叉點(diǎn))設(shè)置存儲(chǔ)部200。通過施加 到第1電極110的電位和施加到第2電極的電位的組合，使對(duì)各存儲(chǔ)部200施加的電壓變 化，根據(jù)此時(shí)的存儲(chǔ)部200的特性，可以存儲(chǔ)信息。此時(shí)，為了使對(duì)存儲(chǔ)部200施加的電壓 的極性具有方向性，例如可以設(shè)置具有整流特性的開關(guān)元件部140。開關(guān)元件部140可以 采用例如PIN 二極管、MIM(Metal-Insulator_Metal，金屬-絕緣體_金屬)元件等。圖1、 圖2(a)中，開關(guān)元件部140表示了設(shè)置在第1電極110和存儲(chǔ)部200間的例示，但是開關(guān) 元件部140也可以設(shè)置在第2電極120和存儲(chǔ)部200間。另外，開關(guān)元件部140也可以設(shè) 置在第1電極110和第2電極120相對(duì)的區(qū)域以外的區(qū)域。另外，也可以在第1電極110和開關(guān)元件部140之間、開關(guān)元件部140和存儲(chǔ)部 200之間、存儲(chǔ)部200和第2電極120之間分別設(shè)置未圖示阻擋金屬層。阻擋金屬層可以采 用鈦(Ti)、氮化鈦(TiN)等。另外，一個(gè)第1電極110和一個(gè)第2電極120三維交叉形成的 兩者間的區(qū)域設(shè)置的一個(gè)存儲(chǔ)部200(及開關(guān)元件部140)是一個(gè)要素，稱為單元。圖2(b)是示例第1實(shí)施例的非易失性存儲(chǔ)裝置的構(gòu)成的示意平面圖。即，是從與 X軸及Y軸正交的Z軸方向觀察時(shí)的示意平面圖。如圖2 (b)，非易失性存儲(chǔ)裝置10中，將 第1電極110 (例以下簡(jiǎn)稱位線)和第2電極120 (例以下簡(jiǎn)稱字線)相對(duì)形成的各電極 的區(qū)域稱為交叉面130。這里，第1電極110和第2電極120通過三維交叉，分別具有相對(duì) 的交叉面130。圖2(b)的平面圖中，表示了交叉面130從Z軸方向看，第1電極110和第2 電極120的交叉面130近似重疊的狀態(tài)。
圖3是示例本發(fā)明第1實(shí)施例的非易失性存儲(chǔ)裝置的構(gòu)成的示意圖。圖3(a)是示例第1實(shí)施例的非易失性存儲(chǔ)裝置10的構(gòu)成的示意立體圖。圖3 (a) 部分地示例了圖1和圖2示例的非易失性存儲(chǔ)裝置10的一個(gè)單元。另外，圖3中，省略了 元件間分離絕緣部150及絕緣部160。圖3(b)示例了一個(gè)單元中的存儲(chǔ)部200的構(gòu)成。如圖3(b)，本發(fā)明第1實(shí)施例 的非易失性存儲(chǔ)裝置10中，存儲(chǔ)部200在與第1電極110相對(duì)的第1存儲(chǔ)部面210中，具 有與交叉面130相同的形狀(相同面積)。另一方面，存儲(chǔ)部200在與第2電極120相對(duì) 的第2存儲(chǔ)部面220中，如圖3(a)的交叉面130中，具有與第1電極110的布線寬度方向 (前述的Y軸方向)的端部的位置(即各個(gè)靠近第1端部111和第2端部112的位置)分 別對(duì)應(yīng)的第1側(cè)壁部221和第2側(cè)壁部222。本具體例中，第1側(cè)壁部221及第2側(cè)壁部222沿X軸方向(即，第1電極110的 延伸方向)設(shè)置。但是，如后述，也可以沿Y軸方向設(shè)置。另外，第1側(cè)壁部221和第2側(cè) 壁部222可以相對(duì)地設(shè)置。這樣，第1側(cè)壁部221和第2側(cè)壁部222在與交叉面130平行的方向相對(duì)設(shè)置。具 體地，存儲(chǔ)部200中，第1側(cè)壁部221和第2側(cè)壁部222設(shè)置為沿與交叉面130交叉的方向 延伸。圖3(c)示例了一個(gè)單元中的交叉面130和存儲(chǔ)部200的關(guān)系。即，描述了凸顯存 儲(chǔ)部200的與第1電極110相對(duì)的第1存儲(chǔ)部面210及存儲(chǔ)部200的與第2電極120相對(duì) 的第2存儲(chǔ)部面220的情況。如圖3(c)，第1實(shí)施例的非易失性存儲(chǔ)裝置10中，與第2電 極120相對(duì)的第2存儲(chǔ)部面220中，存儲(chǔ)部200具有第1側(cè)壁部221的頂面221a和第2側(cè) 壁部222的頂面222a，這些第1側(cè)壁部221的頂面221a和第2側(cè)壁部222的頂面222a的 合計(jì)面積比各交叉面130的面積小。在第1側(cè)壁部221和第2側(cè)壁部222間，如圖1，用絕 緣部160充滿。S卩，存儲(chǔ)部200的與第2電極120面對(duì)的第2存儲(chǔ)部面220的面積比第1電極110 和第2電極120相對(duì)形成的各個(gè)交叉面130的面積小。即，與基板105的主面106平行的 面中的存儲(chǔ)部200的截面積比第1電極110和第2電極120相對(duì)形成的各個(gè)交叉面130的 面積小。從而，第1實(shí)施例的非易失性存儲(chǔ)裝置10可降低流向存儲(chǔ)部200的電流，實(shí)現(xiàn)低 消耗功率化。發(fā)明人研究發(fā)現(xiàn)，交叉點(diǎn)型非易失性存儲(chǔ)元件中，流向存儲(chǔ)部200的電流值與存 儲(chǔ)部200的電流流動(dòng)方向的截面積關(guān)系密切。例如，在采用通過施加的電壓使阻抗值變化 的阻抗變化材料作為存儲(chǔ)部200的場(chǎng)合，存儲(chǔ)部200的截止?fàn)顟B(tài)(高阻抗?fàn)顟B(tài))的電流(復(fù) 位電流)顯著依賴于存儲(chǔ)部200的截面積。從而，存儲(chǔ)部200的截面積若變小，則讀入截止 狀態(tài)時(shí)的讀電流小，因此可以降低非易失性存儲(chǔ)裝置的消耗功率。另外，導(dǎo)通狀態(tài)(低阻抗?fàn)顟B(tài))的電流也顯著依賴于存儲(chǔ)部200的截面積。S卩，認(rèn) 為成為導(dǎo)通狀態(tài)中的電流通路的所謂纖絲(filament)的數(shù)目依賴于存儲(chǔ)部200的面積，存 儲(chǔ)部200的截面積減小則纖絲的數(shù)目減少，導(dǎo)通狀態(tài)的阻抗值下降。從而，存儲(chǔ)部200的截 面積若變小，則導(dǎo)通狀態(tài)的電流也變小，可以降低非易失性存儲(chǔ)裝置的消耗功率。另外，若減小成為電流流入存儲(chǔ)部200的通路的存儲(chǔ)部200的與第1電極110相對(duì)的第1存儲(chǔ)部面210的面積、存儲(chǔ)部200的與第2電極120相對(duì)的第2存儲(chǔ)部面220的 面積，則可以減小流向存儲(chǔ)部200的電流，降低非易失性存儲(chǔ)裝置的消耗功率。本發(fā)明第1實(shí)施例的非易失性存儲(chǔ)裝置10中，存儲(chǔ)部200的與第2電極120面對(duì) 的第2存儲(chǔ)部面220的面積設(shè)定為比第1電極110和第2電極120相對(duì)形成的交叉面130 的面積小。因而，成為存儲(chǔ)部200的電流通路的存儲(chǔ)部200的截面積在第2存儲(chǔ)部面220 中變小。從而，非易失性存儲(chǔ)裝置10可降低流向存儲(chǔ)部200的電流，實(shí)現(xiàn)低消耗功率化。(比較例)以下，說明比較例的非易失性存儲(chǔ)裝置。圖4是示例比較例的非易失性存儲(chǔ)裝置的構(gòu)成的示意圖。圖4(a)是示例比較例的非易失性存儲(chǔ)裝置的構(gòu)成的示意截面。如圖4(a)，比較例 的非易失性存儲(chǔ)裝置90中，具備基板105 ；基板105上設(shè)置的第1電極110 ’與第1電極 110相對(duì)設(shè)置的第2電極120 ’被第1電極110和第2電極120挾持的存儲(chǔ)部200。存儲(chǔ)部200的與第1電極110相對(duì)的第1存儲(chǔ)部面210的面積和存儲(chǔ)部200的與 第2電極120相對(duì)的第2存儲(chǔ)部面220的面積，與第1電極110和第2電極120相對(duì)形成 的交叉面130的面積實(shí)質(zhì)上相同。即，未設(shè)置圖1中的絕緣部160。圖4(b)示例了比較例的非易失性存儲(chǔ)裝置90的一個(gè)單元中的存儲(chǔ)部200的構(gòu) 成。如圖4(b)，比較例的非易失性存儲(chǔ)裝置90中，存儲(chǔ)部200成為以第1電極110和第2 電極120相對(duì)形成的交叉面130作為頂面和底面的長(zhǎng)方體。圖4(c)示例了一個(gè)單元中的交叉面130和存儲(chǔ)部200的關(guān)系。即，描述了凸顯存 儲(chǔ)部200的與第1電極110相對(duì)的第1存儲(chǔ)部面210及存儲(chǔ)部200的與第2電極120相對(duì) 的第2存儲(chǔ)部面220的情況。如圖4(c)，比較例的非易失性存儲(chǔ)裝置90中，第1存儲(chǔ)部面 210的面積、第2存儲(chǔ)部面220的面積都與第1電極110和第2電極120相對(duì)形成的交叉面 130的面積實(shí)質(zhì)上相同。g卩，比較例的非易失性存儲(chǔ)裝置90中，存儲(chǔ)部200的截面形狀與第1電極110和 第2電極120相對(duì)形成的交叉面130實(shí)質(zhì)相同。因而，成為存儲(chǔ)部200的電流通路的截面 積與交叉面130實(shí)質(zhì)相同，電流值大。另外，因而，消耗功率也大。相對(duì)地，圖1 圖3示例的本實(shí)施例的非易失性存儲(chǔ)裝置10中，存儲(chǔ)部200的截 面積比交叉面130的面積小。另外，存儲(chǔ)部200的第1存儲(chǔ)部面210的面積和第2存儲(chǔ)部 面220的面積的至少一個(gè)比交叉面130的面積小。因而，與比較例比，電流值小，結(jié)果可減
小消耗功率。圖5是示例本發(fā)明第1實(shí)施例的非易失性存儲(chǔ)裝置的變形例的構(gòu)成的示意圖。圖5是示例第1實(shí)施例的非易失性存儲(chǔ)裝置10中的一個(gè)單元部分的存儲(chǔ)部200 的各種變形例的示意立體圖，省略了其他部分。如圖5(a)，第1實(shí)施例的非易失性存儲(chǔ)裝置10中的存儲(chǔ)部200在上下方向(層 厚方向)的全區(qū)域，具有與交叉面130的第1電極110的第1端部111和第2端部112分 別對(duì)應(yīng)的第1側(cè)壁部221和第2側(cè)壁部222。S卩，第1存儲(chǔ)部面210的面積、第2存儲(chǔ)部面 220的面積都比交叉面130的面積小。在第1側(cè)壁部221和第2側(cè)壁部222間用未圖示的 絕緣部160充滿。從而，第1實(shí)施例的非易失性存儲(chǔ)裝置10可降低流向存儲(chǔ)部200的電流，實(shí)現(xiàn)低消耗功率化。另外，存儲(chǔ)部200的形狀也可以將圖3(b)示例的形狀進(jìn)行各種變形。即，如圖 5 (b)，第1存儲(chǔ)部面210側(cè)的具有與交叉面130實(shí)質(zhì)相同面積的部分的層厚、與第2存儲(chǔ)部 面220側(cè)的第1側(cè)壁部221和第2側(cè)壁部222的層厚t2的比率也可以進(jìn)行各種變更。(其 中，除了 t2 = 0。S卩，除了在存儲(chǔ)部200的整個(gè)層厚tm的范圍，存儲(chǔ)部200的截面與交叉面 130實(shí)質(zhì)相同的條件)另外，圖5(a)示例的構(gòu)成是圖5(b)示例的構(gòu)成中，、=0的構(gòu)成。另夕卜，如圖5(c)，也可以將第5(a)示例的存儲(chǔ)部200的第1側(cè)壁部221和第2側(cè) 壁部222的設(shè)置方向以Z軸為中心旋轉(zhuǎn)90度而構(gòu)成。該場(chǎng)合，圖5(a)示例的存儲(chǔ)部200 的第1側(cè)壁部221和第2側(cè)壁部222沿第1電極110的布線寬度方向(前述的Y軸方向) 設(shè)置。另外，如圖5(d)，也可以在以交叉面130為頂面和底面的長(zhǎng)方體的4個(gè)側(cè)壁部設(shè)置存 儲(chǔ)部200，其內(nèi)部設(shè)置未圖示絕緣部160而構(gòu)成(此時(shí)，存儲(chǔ)部200成為環(huán)狀形狀的一種)。 這樣，作為存儲(chǔ)部200，在以交叉面130為頂面和底面的柱狀體的側(cè)壁部設(shè)置存儲(chǔ)部200，其 內(nèi)部(的一部分)設(shè)置絕緣部160，從而使存儲(chǔ)部200的截面積比各交叉面130的面積小， 從而，第1實(shí)施例的非易失性存儲(chǔ)裝置10可降低流向存儲(chǔ)部200的電流，實(shí)現(xiàn)低消耗功率 化。而且，在以交叉面130為頂面和底面的柱狀體的內(nèi)部區(qū)域設(shè)置存儲(chǔ)部200，在該柱 狀體的周邊(的一部分)設(shè)置絕緣部160 (或元件間分離絕緣膜159)，從而，也可以使存儲(chǔ) 部200的第1存儲(chǔ)部面210和第2存儲(chǔ)部面220的至少一個(gè)的面積比各交叉面130的面積圖6是示例本發(fā)明第1實(shí)施例的非易失性存儲(chǔ)裝置的構(gòu)成的示意圖。圖6是示例第1實(shí)施例的非易失性存儲(chǔ)裝置10中的一個(gè)單元部分的存儲(chǔ)部200 的各種構(gòu)成的示意立體圖。另外，省略了絕緣部160、元件間分離絕緣部150等。如圖6(a) (m)所示例，存儲(chǔ)部200的第1存儲(chǔ)面(例如，圖6中頂面)和第2 存儲(chǔ)面(例如，圖6中底面)的至少一個(gè)可具有，從與各交叉面130垂直的方向觀察時(shí)，與 交叉面130的端部相比向交叉面130的內(nèi)側(cè)后撤的端部。如圖6(a)，第1實(shí)施例的非易失性存儲(chǔ)裝置10中，存儲(chǔ)部200也可以在以交叉面 130為頂面和底面的長(zhǎng)方體(柱狀體)的Y方向的近似中心部的位置，配置為具有沿X方向 的層狀形狀。即，該場(chǎng)合，存儲(chǔ)部200的頂面和底面具有沿Y方向與交叉面130的端部相比 向交叉面130的內(nèi)側(cè)后撤的端部。另一方面，如圖6(b)，也可以采用將圖6(a)示例的存儲(chǔ)部200的Z方向的中心部 細(xì)化的形狀。另外，如圖6 (c)，也可以采用使存儲(chǔ)部200的Z方向的中心部細(xì)化，而且，在第 1存儲(chǔ)部面210和第2存儲(chǔ)部面220的附近細(xì)化的形狀。另夕卜，如圖6(d) (f)，也可以是將圖6 (a) (c)示例的存儲(chǔ)部200的形狀、配置 分別以Z軸為中心旋轉(zhuǎn)90度后的形狀、配置。該場(chǎng)合，圖6(a) (c)示例的形狀的存儲(chǔ)部200沿第1電極110的布線方向(前 述的Y軸方向)設(shè)置。而且，如圖6 (g)，也可以是配置于X方向和Y方向的兩方的中心部的存儲(chǔ)部200的 形狀。即，該場(chǎng)合，存儲(chǔ)部200的頂面和底面在其全周具有與交叉面130的端部相比向交叉 面130的內(nèi)側(cè)后撤的端部。另外，如圖6(h)，也可以是將圖6(g)示例的存儲(chǔ)部200的Z方
10向的中心部細(xì)化的形狀。另外，如圖6 (i)，也可以是將存儲(chǔ)部200的Z方向的中心部細(xì)化， 而且，在第1存儲(chǔ)部面210和第2存儲(chǔ)部面220的附近細(xì)化的形狀。而且，如圖6(j) (m)，存儲(chǔ)部200也可以是相對(duì)于Z方向具有錐體的形狀、配置。 這里，存儲(chǔ)部200也可以具有第1存儲(chǔ)部面210和第2存儲(chǔ)部面220的一方比另一方的面 積小且與Z軸方向平行截面從一方向另一方逐漸細(xì)化的形狀。即，用與存儲(chǔ)部200的膜厚 方向垂直的平面切斷存儲(chǔ)部200時(shí)的面積在膜厚方向上變化。即，沿著與交叉面130交叉 的方向切斷存儲(chǔ)部200時(shí)的截面積在與交叉面130交叉的方向上變化。用與存儲(chǔ)部200的 膜厚方向垂直的平面切斷存儲(chǔ)部200時(shí)的面積在第1電極110和第2電極120之間的中心 部狹細(xì)。若為圖6 (j)，則存儲(chǔ)部200中，相對(duì)于交叉面130，第1存儲(chǔ)部面210具有與第1 電極110的交叉面130同等的面積，其沿Z軸方向截面逐漸細(xì)化，第2存儲(chǔ)部面220的面積 變得比第1存儲(chǔ)部面210的面積小(即，第2存儲(chǔ)部面220的面積變得比第2電極120的 交叉面130小)。另外，若為圖6 (k)，則存儲(chǔ)部200中，第1存儲(chǔ)部面210的面積比第1電極110的 交叉面130小，其在Z軸方向逐漸細(xì)化，第2存儲(chǔ)部面220的面積變得比第1存儲(chǔ)部面210 的面積小。另外，圖6(k)與圖6(j)比，進(jìn)一步向交叉面130的內(nèi)側(cè)后撤，存儲(chǔ)部200的大 小(體積)變小。另外，圖6(1)與圖6(j)以及圖6(m)與圖6(k)相比，存儲(chǔ)部200的形狀近似相同 即可，但是各自在Z軸方向的位置關(guān)系以相互逆轉(zhuǎn)的方式配置。即，相對(duì)于第1電極110及 第2電極120的各交叉面130，第1存儲(chǔ)部面210及第2存儲(chǔ)部面220的位置關(guān)系逆轉(zhuǎn)。圖7是示例本發(fā)明第1實(shí)施例的非易失性存儲(chǔ)裝置的構(gòu)成的示意圖。圖7示例了第1實(shí)施例的非易失性存儲(chǔ)裝置10中一個(gè)單元部分的存儲(chǔ)部200的 各種形狀。另外，圖7的部分圖面中，省略了絕緣部160、元件間分離絕緣部150等。圖7(a)是存儲(chǔ)部200的一例的示意立體圖。如圖7 (a)，第1實(shí)施例的非易失性存 儲(chǔ)裝置10中，存儲(chǔ)部200也可以是以交叉面130為頂面和底面的(長(zhǎng)方體)柱狀體的內(nèi)部 設(shè)置的、具有與Z軸實(shí)質(zhì)上平行的軸的環(huán)狀柱的形狀、配置。圖7(b)和(c)是圖7(a)示例 的存儲(chǔ)部200的A-A方向的截面圖。如圖7(b)所示例，存儲(chǔ)部200也可以是使環(huán)狀柱的外 壁部與交叉面130的端部實(shí)質(zhì)相同，其內(nèi)側(cè)設(shè)置了絕緣部160的構(gòu)成。另外，如圖7(c)，存 儲(chǔ)部200也可以是使環(huán)狀柱的外壁比交叉面130小(作為內(nèi)側(cè))，在環(huán)狀柱的內(nèi)部設(shè)置了 絕緣部160的構(gòu)成。另外，這些場(chǎng)合中，在以交叉面130為頂面和底面的長(zhǎng)方體的側(cè)面和環(huán) 狀柱的外壁之間的區(qū)域，可以設(shè)置絕緣部160或元件間分離絕緣部150。而且，如圖7(d)、 (e)，也可以將圖7(b)、(c)示例的環(huán)狀柱的存儲(chǔ)部200在層厚(Z軸)的整個(gè)區(qū)域形成為環(huán) 狀的構(gòu)成。另外，如圖7(f)、(g)，存儲(chǔ)部200也可以是在Z軸方向具有錐體的環(huán)狀柱。這里，存儲(chǔ)部200采用第1存儲(chǔ)部面210和第2存儲(chǔ)部面220相對(duì)于交叉面130 具有環(huán)狀，其中一方比另一方的面積小且與Z軸方向平行的截面從一方向另一方逐漸細(xì)化 的形狀。若是圖7 (f)，則存儲(chǔ)部200是環(huán)狀，沿Z軸方向從第2存儲(chǔ)部面220向第1存儲(chǔ)部 面210，該環(huán)狀柱逐漸細(xì)化地形成錐體。這里，第1存儲(chǔ)部面210的面積變得比第2存儲(chǔ)部面220的面積小。若是圖7 (g)，則存儲(chǔ)部200是環(huán)狀，沿Z軸方向從第1存儲(chǔ)部面210向第2存儲(chǔ)部 面220，該環(huán)狀柱逐漸細(xì)化地形成錐體。這里，第2存儲(chǔ)部面220的面積變得比第1存儲(chǔ)部 面210的面積小。另外，圖7(f)和圖7(g)的存儲(chǔ)部200的形狀近似相同即可，但是各自在Z軸方向 中的位置關(guān)系相互逆轉(zhuǎn)地配置。即，相對(duì)于第1電極110及第2電極120的各交叉面130， 第1存儲(chǔ)部面210及第2存儲(chǔ)部面220的位置關(guān)系逆轉(zhuǎn)。另外，在這些場(chǎng)合，沿著與交叉面 130交叉的方向切斷存儲(chǔ)部200時(shí)的截面積在與交叉面130交叉的方向上變化。而且，如圖7 (h)，第1實(shí)施例的非易失性存儲(chǔ)裝置10中，存儲(chǔ)部200也可以是以交 叉面130為頂面和底面的長(zhǎng)方體(柱狀體)的內(nèi)部設(shè)置的、具有與Z軸實(shí)質(zhì)上平行的軸的 圓柱(橢圓柱、多角柱)的形狀、配置。如圖7(i)、(j)，也可以將圖7(h)示例的近似圓柱狀 (多角形柱狀)的形狀變形為在Z軸方向具有錐體的形狀。另外，如圖7(k)、(l)，也可以是 將圖7(h)示例的圓柱(橢圓柱、多角柱)中Z軸方向的中心部的直徑加大的形狀或縮小的 形狀。另外，也可以是還在z軸方向具有錐體的形狀(未圖示)。另外，在這些場(chǎng)合，沿著與 交叉面130交叉的方向切斷存儲(chǔ)部200時(shí)的截面積在與交叉面130交叉的方向上變化。另外，圖7 (h) (1)示例的存儲(chǔ)部200的構(gòu)造，例如也通過在元件間分離絕緣部 150設(shè)置獨(dú)立的穴(通孔)并將其內(nèi)部全部用成為存儲(chǔ)部200的材料填充的方法而獲得。 該場(chǎng)合，在X軸方向和Y軸方向進(jìn)行二維對(duì)齊的同時(shí)形成通孔，其內(nèi)部填充成為存儲(chǔ)部200 的材料。另外，如后述，通過將存儲(chǔ)部200的側(cè)壁蝕刻而使其后撤(縮回)的方法，也可以 獲得圖7(h) (1)示例的構(gòu)造。根據(jù)該方法，不需要上述這樣的二維對(duì)齊等，可以獲得更 高精度及更高集成度的圖7(h) (1)示例的構(gòu)造。另外，如圖7 (m)，第1實(shí)施例的非易失性存儲(chǔ)裝置10中，存儲(chǔ)部200也可以是以交 叉面130為頂面和底面的(長(zhǎng)方體)柱狀體的內(nèi)部設(shè)置的、具有在Z軸的方向開口的多個(gè) 柱狀的形狀、配置。例如，可以采用將多個(gè)柱狀的空間用成為存儲(chǔ)部200的材料以外的材料埋入，或， 將空隙部分用成為存儲(chǔ)層200的材料包圍的構(gòu)造。另外，這樣的構(gòu)造，例如可以通過在與交 叉面130垂直的方向形成碳納米管，用成為存儲(chǔ)部200的材料埋入除此以外的區(qū)域，然后， 將碳納米管例如用氧等離子體除去而形成。另外，然后，在除去了碳納米管的部分可以設(shè)置 絕緣部160或元件間分離絕緣部150，但是也可以省略而保持中空狀態(tài)。另外，圖7(m)中，示例了多個(gè)柱狀形狀的軸與Z軸方向近似平行的情況，但是，例 如圖7(n)所示例，柱狀形狀的軸也可以相對(duì)于Z軸傾斜。另外，如圖7(0)所示例，多個(gè)柱 狀的軸也可以分別向不同方向傾斜。而且，存儲(chǔ)部200可以包含在第1電極110及第2電極120的至少一個(gè)處開口的 多個(gè)柱狀構(gòu)造體。即，圖7(m) (0)示例的柱狀的形狀本身是用成為存儲(chǔ)部200的材料構(gòu) 成的例。此時(shí)，柱狀構(gòu)造體的軸也可以與交叉面130垂直，也可以傾斜。例如，通過使成為 存儲(chǔ)層200的多個(gè)柱狀構(gòu)造體的軸方向相對(duì)于Z軸方向傾斜，將第1電極110和第2電極 120之間流過的電流通路設(shè)為非單純的直線方向而是傾斜的方向，從而延長(zhǎng)電流通路，在實(shí) 現(xiàn)穩(wěn)定的阻抗變化狀態(tài)的同時(shí)，可以減小存儲(chǔ)部200的實(shí)質(zhì)面積。此時(shí)，該柱狀構(gòu)造體的各個(gè)不一定與第1電極110和第2電極120接觸，也可以設(shè)為將幾個(gè)柱狀構(gòu)造體相連，在第1電極110和第2電極120之間形成電流流過的通路。另 外，柱狀構(gòu)造體的長(zhǎng)度、大小也可以不相同。采用這樣的構(gòu)造的場(chǎng)合，可以在存儲(chǔ)層200中采用包含碳納米管的材料。為了制 作這樣的柱狀構(gòu)造體，可以采用將碳納米管和絕緣材料的混合物夾持于第1電極110和第 2電極120之間的構(gòu)造。然后，通過適當(dāng)?shù)臒崽幚恚固技{米管的構(gòu)造以阻抗率變大的方式 變化。碳納米管的形成方法也可以采用電弧等離子體、微波等離子體，將在甲醇、乙醇等各 種溶劑中溶解了碳納米管的溶液燒結(jié)，干燥而形成。碳納米管具有細(xì)柱狀形狀，以柱狀形狀 的軸為隨機(jī)方向的狀態(tài)在絕緣材料中混合。g卩，如圖7(0)所示，獲得多個(gè)柱狀的各自的軸向不同方向傾斜的構(gòu)造的存儲(chǔ)層 200。從而，存儲(chǔ)層200中，可以實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定的阻抗變化。該場(chǎng)合，存儲(chǔ)層200的面積也比交叉 面130的面積小，可降低流向存儲(chǔ)部200的電流，抑制消耗功率。這些場(chǎng)合中，存儲(chǔ)部200的與第1電極110相對(duì)的第1存儲(chǔ)部面210的面積及存 儲(chǔ)部200的與第2電極120相對(duì)的第2存儲(chǔ)部面220的面積的至少一個(gè)比第1電極110和 第2電極120相對(duì)形成的交叉面130的面積小。即，存儲(chǔ)部200的截面積比交叉面130的 面積小。從而，第1實(shí)施例的非易失性存儲(chǔ)裝置10可降低流向存儲(chǔ)部200的電流，抑制消 耗功率。另外，本實(shí)施例的非易失性存儲(chǔ)裝置10可以采用使存儲(chǔ)部200在Z軸方向復(fù)數(shù)層 疊的構(gòu)成。圖8是示例本發(fā)明第1實(shí)施例的非易失性存儲(chǔ)裝置的構(gòu)成的示意立體圖。如圖8(a)，第1實(shí)施例的非易失性存儲(chǔ)裝置12中，存儲(chǔ)部200形成2層構(gòu)造。艮口， 具備基板105、在基板105的主面106上設(shè)置的第1層的第1電極110a、與第1層的第1電 極110a相對(duì)設(shè)置的第1層的第2電極120a、被第1層的第1電極110a和第1層的第2電 極120a挾持的第1層的存儲(chǔ)部200a。這些成為第1層的非易失性存儲(chǔ)裝置10a。而且，將 第1層的第2電極120a作為第2層的第1電極110b，其上設(shè)置第2層的存儲(chǔ)部200b，其上 設(shè)置第2層的第2電極120b。這些成為第2層的非易失性存儲(chǔ)裝置10b。另外，在各個(gè)層 設(shè)置了開關(guān)元件部140a、140b。第1層的存儲(chǔ)部200a和第2層的存儲(chǔ)部200b的至少一個(gè)，分別設(shè)定為比第1層 的第1電極110a和第1層的第2電極120a相對(duì)形成的交叉面130a及第2層的第1電極 110b (該場(chǎng)合，與第1層的第2電極120a相同)和第2層的第2電極120b相對(duì)形成的交叉 面130b的面積小。從而，可以使存儲(chǔ)部200的截面積比交叉面的面積小，降低流向存儲(chǔ)部 200的電流，實(shí)現(xiàn)低消耗功率的非易失性存儲(chǔ)裝置。另外，如圖8(b)，第1實(shí)施例的非易失性存儲(chǔ)裝置13中，存儲(chǔ)部200形成3層構(gòu) 造。該場(chǎng)合，可以使存儲(chǔ)部200的截面積比交叉面130的面積小，降低流向存儲(chǔ)部200的電 流，實(shí)現(xiàn)低消耗功率的非易失性存儲(chǔ)裝置。另外，圖8 (a)、(b)中，分別示例了存儲(chǔ)部200為2層和3層層疊的情況，但是也可 以是4層以上。另外，上述中，相鄰的層中，示例了第1電極和第2電極兼用的情況，但是不 限于此，也可以在各層間設(shè)置絕緣層，每層獨(dú)立設(shè)置其他的第1電極和第2電極。另外，本實(shí)施例的非易失性存儲(chǔ)裝置中，該存儲(chǔ)部200除了通過施加電壓使阻抗 值變化的阻抗變化元件外，可以采用各種構(gòu)成的元件，例如，可以采用硫系材料，通過焦耳
13熱在非晶相和晶相之間切換的相移元件等。在圖4示例的比較例的非易失性存儲(chǔ)裝置90的情況下，將第1電極110及第2電 極120的寬度設(shè)為可加工的最小線寬的場(chǎng)合，存儲(chǔ)部200的寬度(截面積)也成為可加工的 最小線寬的大小，因而，存儲(chǔ)部200的截面積與交叉面130的面積實(shí)質(zhì)相同。相對(duì)地，本發(fā) 明第1實(shí)施例的非易失性存儲(chǔ)裝置10、12、13中，第1電極110及第2電極120的寬度即使 設(shè)為可加工的最小線寬，存儲(chǔ)部200的寬(大小、截面積)也可以設(shè)定為比該最小線寬小。(第2實(shí)施例)以下，說明本發(fā)明第2實(shí)施例的非易失性存儲(chǔ)裝置的制造方法。圖9是示例本發(fā)明第2實(shí)施例的非易失性存儲(chǔ)裝置的制造方法的流程圖。如圖9，本發(fā)明第2實(shí)施例的非易失性存儲(chǔ)裝置的制造方法中，首先，在基板105上 形成第1電極110 (步驟S110)。S卩，在基板105上使成為第1電極110的第1導(dǎo)電膜119 成膜，以規(guī)定的形狀圖形化(構(gòu)圖)。此時(shí)，開關(guān)元件部140的形成也可以同時(shí)進(jìn)行。這里，第1電極110的材料可以采用例如，鎢、硅化鎢、氮化鎢等。然后，在基板105和第1電極110 (及開關(guān)元件部140)的上部形成絕緣層，在該絕 緣層形成凹部(步驟S120)。此時(shí)，該絕緣層可以采用成為元件間分離絕緣部150的元件間 分離絕緣膜159。然后，在該元件間分離絕緣膜159的規(guī)定部分形成凹部。此時(shí)，凹部設(shè)置 在第1電極110的上部。例如，凹部可以設(shè)為在第1電極110上沿著第1電極110延伸的 方向(X軸方向)的帶狀溝槽。另外，凹部可以設(shè)為在第1電極110和之后形成的第2電極 120三維交叉的區(qū)域中的獨(dú)立的穴(通孔)。然后，在該凹部的內(nèi)側(cè)形成存儲(chǔ)部200 (步驟S130)。此時(shí)，以成為存儲(chǔ)部200的存 儲(chǔ)部膜209不填充凹部的全部而在內(nèi)側(cè)殘留空間的方式設(shè)置存儲(chǔ)部200。這里，作為存儲(chǔ)部 200的材料，例如，可以采用通過施加的電壓或電流改變電氣阻抗值的氧化鎳(NiOx)、氧化 鈦(TiOx)、ZnMn204、PrxCai_xMn03等的各種過渡金屬氧化物等。另外，可以采用相移型材料。然后，在存儲(chǔ)部200的內(nèi)側(cè)形成絕緣部160(步驟S140)。然后，在存儲(chǔ)部200和絕緣部160上形成第2電極120 (步驟S150)。這里，第2電 極120的材料可以采用例如，鎢、硅化鎢、氮化鎢等。從而，存儲(chǔ)部200的與至少第2電極120相對(duì)的第2存儲(chǔ)部面220的面積可形成 比第1電極110和第2電極120相對(duì)形成的交叉面130的面積小。而且，與第1電極110 相對(duì)的第1存儲(chǔ)部面210的面積也可以形成為比交叉面130的面積小。這樣，根據(jù)本發(fā)明第2實(shí)施例的非易失性存儲(chǔ)裝置的制造方法，第1電極110及第 2電極120的寬度即使設(shè)為可加工的最小線寬，存儲(chǔ)部200的截面積也可以設(shè)定為比可加工 的最小線寬小，降低流向存儲(chǔ)部200的電流，實(shí)現(xiàn)低消耗功率的非易失性存儲(chǔ)裝置的裝置。另外，上述中，凹部的截面的大小與交叉面130相同時(shí)，若在凹部的內(nèi)部的全部區(qū) 域填充存儲(chǔ)部200，則存儲(chǔ)部200的第1存儲(chǔ)部面210的面積、第2存儲(chǔ)部面220的面積的 兩方都成為與交叉面130相同的面積，無法獲得電流降低的效果。(第3實(shí)施例)以下，具體地說明。圖10是示例本發(fā)明第3實(shí)施例的非易失性存儲(chǔ)裝置的制造方法的流程圖。另外，圖11和圖12是說明本發(fā)明第3實(shí)施例的非易失性存儲(chǔ)裝置的制造方法的各個(gè)步驟的截面圖。圖11和圖12中，左側(cè)的圖是與Y軸平行的截面圖(圖2的A-A方向 截面圖)，右側(cè)的圖是與X軸平行截面圖(圖2的B-B方向截面圖)。如圖11 (a)，首先，在包括硅的基板105的主面106上，使第1電極110用的膜(第 1導(dǎo)電膜119)及成為開關(guān)元件部140的膜(開關(guān)元件膜149)成膜，例如，采用光刻法和干 蝕刻法使它們圖形化(圖10表示的步驟S210)。此時(shí)，第1電極110以與X軸平行的方向 延伸的方式圖形化。這里，第1電極110的材料可以采用例如，鎢、硅化鎢、氮化鎢等。然后，如圖11 (b)，使成為元件間分離絕緣部150的膜(元件間分離絕緣膜159)通 過CVD(ChemiCal Vapor Deosition，化學(xué)氣相沉積)或涂布法成膜(形成)，根據(jù)需要，通 過CMP(Chemical Mechanical Polishing，化學(xué)機(jī)械拋光)法使表面平坦化(圖10表示的 步驟S220)。然后，如圖11 (c)，例如，通過光刻法和干蝕刻法，蝕刻加工元件間分離絕緣膜 159的一部分，以達(dá)到開關(guān)元件部140的方式形成作為凹部的溝槽142 (圖10表示的步驟 S230)。溝槽142采用沿著X方向即第1電極110的長(zhǎng)度方向延伸的溝的形狀。然后，如圖11(d)，在溝槽 142 的側(cè)壁，通過 CVD 法、ALD(AtomicLayer Deosition, 原子層沉積)法或?yàn)R射法使存儲(chǔ)部200用的膜(存儲(chǔ)部膜209)成膜(形成)(圖10表示 的步驟S240)。這里，作為存儲(chǔ)部200的材料，例如，可以采用通過施加的電壓或電流改變 電氣阻抗值的氧化鎳(Ni0x)、氧化鈦(Ti0x) ,ZnMn204,PrxCa1_xMn03等的各種過渡金屬氧化物 等。另外，可以采用相移型材料。然后，如圖11 (e)，在步驟S240中，將溝槽142的底面、元件間分離絕緣部150的頂 面堆積的存儲(chǔ)部膜209的不需要部分通過CMP法、基于干蝕刻的回蝕刻除去，殘留溝槽142 內(nèi)的構(gòu)成存儲(chǔ)部200的必要部分(圖10表示的步驟S250)。然后，如圖12(a)，在由溝槽142的內(nèi)側(cè)形成的存儲(chǔ)部200包圍的凹部的剩余空間， 作為成為絕緣部160的膜(絕緣部膜169)，例如將Si02等的絕緣材料通過CVD法、ALD法 成膜后填充，用CMP法使表面平坦化，形成絕緣部160 (圖10表示的步驟S260)。然后，如圖12 (b)，通過濺射或CVD法使第2電極120用的膜(第2導(dǎo)電膜129) 成膜，例如通過光刻法和干蝕刻法，將第2導(dǎo)電膜129、存儲(chǔ)部膜209、開關(guān)元件膜149、絕緣 部膜169圖形化(圖10表示的步驟S270)。這里，第2電極120的材料可以采用例如，鎢、 硅化鎢、氮化鎢等。另外，此時(shí)，以與步驟S210的圖形化方向近似正交的方式，S卩，第2電極 120以在Y軸方向上延伸的方式圖形化。然后，如圖12(c)，作為成為元件間分離絕緣部150的膜(元件間分離絕緣膜 159)，例如將Si02膜通過CVD法、涂布法以埋入存儲(chǔ)部200等間的方式成膜，根據(jù)需要，通 過CMP法使表面平坦化(圖10表示的步驟S280)。從而，可形成圖1及圖2示例的非易失性存儲(chǔ)裝置10。此時(shí)，存儲(chǔ)部200的形狀成 為圖3(b)、圖5(a)、(b)示例的形狀。S卩，通過鑲嵌構(gòu)造形成存儲(chǔ)部200，不在溝槽142的全部部分埋入存儲(chǔ)部膜209，僅 僅在溝槽142的側(cè)壁部分(及底邊部分)成膜，從而，可以使存儲(chǔ)部200的至少第2存儲(chǔ)部 面220的面積比交叉面130的面積小。這樣，根據(jù)本發(fā)明第3實(shí)施例的非易失性存儲(chǔ)裝置的制造方法，第1電極110及第2電極120的寬度即使設(shè)為可加工的最小線寬，也可以將存儲(chǔ)部200的截面積設(shè)定為比可加 工的最小線寬小，降低流向存儲(chǔ)部200的電流，實(shí)現(xiàn)低消耗功率的非易失性存儲(chǔ)裝置的裝置。(第4實(shí)施例)接著，說明本發(fā)明第4實(shí)施例的非易失性存儲(chǔ)裝置。圖13是示例本發(fā)明第4實(shí)施例的非易失性存儲(chǔ)裝置的構(gòu)成的示意截面圖。如圖13，第4實(shí)施例的非易失性存儲(chǔ)裝置40中，存儲(chǔ)部200的與第1電極110相 對(duì)的第1存儲(chǔ)部面210的面積、存儲(chǔ)部200的與第2電極120相對(duì)的第2存儲(chǔ)部面220的 面積都設(shè)定為比第1電極110和第2電極120相對(duì)形成的交叉面130的面積小。即，存儲(chǔ) 部200如圖5(a)所示，在存儲(chǔ)部200的上下方向(層厚方向)的整個(gè)區(qū)域，具有與交叉面 130的第1電極110的第1端部111和第2端部112分別對(duì)應(yīng)的第1側(cè)壁部221和第2側(cè) 壁部222。然后，在第1側(cè)壁部221和第2側(cè)壁部222間，用絕緣部160充滿。這里，第1電極110、第2電極120可以采用例如，鎢、硅化鎢、氮化鎢等。另外，作為存儲(chǔ)部200，例如，可以采用通過施加的電壓或電流改變電氣阻抗值的 氧化鎳(NiOx)、氧化鈦(TiOxhZnMr^OpPrxCahMrA等的各種過渡金屬氧化物等。另外，可 以采用相移型材料。圖13示例的第4實(shí)施例的非易失性存儲(chǔ)裝置40，可以形成如下。圖14是示例本發(fā)明第4實(shí)施例的非易失性存儲(chǔ)裝置的制造方法的各個(gè)步驟的截 面圖。圖14中，左側(cè)的圖是與Y軸平行的截面圖(圖2的A-A方向截面圖)，右側(cè)的圖是 與X軸平行的截面圖(圖2的B-B方向截面圖)。該方法中，到形成存儲(chǔ)部膜209為止的步 驟與圖10表示的到步驟S240(圖11(d))為止的步驟同樣，因此省略圖示。在溝槽142的側(cè)壁(及底面、元件間分離絕緣部150的頂面)形成存儲(chǔ)部膜209 后，如圖14，在溝槽142的底面、元件間分離絕緣部150的頂面堆積的不需要膜，例如，通過 基于干蝕刻的回蝕刻除去。此時(shí)，完全除去了溝槽142的底面堆積的存儲(chǔ)部膜209。從而， 存儲(chǔ)部200可以僅僅在溝槽142的側(cè)壁部形成。然后，用與圖12(a) (c)同樣的方法形成絕緣部160、第2電極120、元件間分離 絕緣部150，可形成圖13示例的本實(shí)施例的非易失性存儲(chǔ)裝置40。此時(shí)，存儲(chǔ)部200的形 狀成為圖5(a)示例的形狀。這樣，根據(jù)本發(fā)明第4實(shí)施例的非易失性存儲(chǔ)裝置的制造方法，第1電極110及第 2電極120的寬度即使設(shè)為可加工的最小線寬，也可以將存儲(chǔ)部200的截面積設(shè)定為比可加 工的最小線寬小，降低流向存儲(chǔ)部200的電流，實(shí)現(xiàn)低消耗功率的非易失性存儲(chǔ)裝置的裝置。(第5實(shí)施例)接著，說明本發(fā)明第5實(shí)施例。第5實(shí)施例的非易失性存儲(chǔ)裝置和其制造方法中， 將圖10 圖12示例的第3實(shí)施例中的溝狀的溝槽142變更為通孔。圖15是示例本發(fā)明第5實(shí)施例的非易失性存儲(chǔ)裝置的制造方法的流程圖。另外，圖16和圖17是說明本發(fā)明第5實(shí)施例的非易失性存儲(chǔ)裝置的制造方法的 各個(gè)步驟的截面圖。圖16和圖17中，左側(cè)的圖是與Y軸平行的截面圖(圖2的A-A方向截面圖)，右側(cè)的圖是與X軸平行的截面圖(圖2的B-B方向截面圖)。到在基板105的主面106上形成第1電極110、開關(guān)元件部140、元件間分離絕緣 部150為止的步驟與圖11(a)、(b)同樣，因此省略，說明其后的步驟。如圖16(a)，例如，通過光刻法和干蝕刻法在元件間分離絕緣部150形成通孔 143 (圖15表示的步驟S330)。該通孔143設(shè)置在第1電極110和之后設(shè)置的第2電極120 三維地交叉的區(qū)域內(nèi)。然后，如圖16(b)，在通孔143的側(cè)壁，通過CVD法、ALD法或?yàn)R射法使存儲(chǔ)部200 用的膜(存儲(chǔ)部膜209)成膜(圖15表示的步驟S340)。然后，如圖16(c)，在步驟S340中，通過CMP法、回蝕刻法除去通孔143的底面、元 件間分離絕緣部150的頂面堆積的不需要膜(圖15表示的步驟S350)。然后，如圖17(a)，在通孔143的內(nèi)側(cè)形成的存儲(chǔ)部200的內(nèi)側(cè)，作為成為絕緣部 160的膜(絕緣部膜169)，例如使Si02等的絕緣材料成膜，用CMP法使表面平坦化，形成絕 緣部160 (圖15表示的步驟S360)。然后，如圖17(b)，使第2電極120用的膜(第2導(dǎo)電膜129)成膜后，將第2導(dǎo)電 膜129和開關(guān)元件膜149圖形化(圖15表示的步驟S370)。然后，如圖17 (c)，通過CVD法、涂布法使成為元件間分離絕緣部150的膜(元件間 分離絕緣膜159)成膜，根據(jù)需要，通過CMP法使表面平坦化(圖15表示的步驟S380)。從而，可形成本發(fā)明的實(shí)施例的非易失性存儲(chǔ)裝置。此時(shí)，存儲(chǔ)部200的形狀成為 圖5(d)、圖7(a) (g)示例的形狀。即，可形成環(huán)狀柱的形狀的存儲(chǔ)部200。S卩，通過鑲嵌構(gòu)造形成存儲(chǔ)部200，不在通孔143的全部部分埋入存儲(chǔ)部膜209，僅 僅在通孔的側(cè)壁部分(及底邊部分)成膜，從而，可以使存儲(chǔ)部200的至少第2存儲(chǔ)部面 220的面積比交叉面130的面積小。這里，第1電極110、第2電極120可以采用例如，鎢、硅化鎢、氮化鎢等。另外，作為存儲(chǔ)部200，例如，可以采用通過施加的電壓或電流改變電氣阻抗值的 氧化鎳(NiOx)、氧化鈦(TiOxhZnMr^OpPrxCahMrA等的各種過渡金屬氧化物等。另外，可 以采用相移型材料。這樣，根據(jù)本發(fā)明第5實(shí)施例的非易失性存儲(chǔ)裝置的制造方法，第1電極110及第 2電極120的寬度即使設(shè)為可加工的最小線寬，也可以將存儲(chǔ)部200的截面積設(shè)定比可加工 的最小線寬小，降低流向存儲(chǔ)部200的電流，實(shí)現(xiàn)低消耗功率的非易失性存儲(chǔ)裝置的裝置。(第6實(shí)施例)接著，說明本發(fā)明第6實(shí)施例的非易失性存儲(chǔ)裝置。圖18是示例本發(fā)明第6實(shí)施 例的非易失性存儲(chǔ)裝置的構(gòu)成的示意截面圖。如圖18，第6實(shí)施例的非易失性存儲(chǔ)裝置60中，是在以第1電極110和第2電極 120相對(duì)形成的交叉面130為頂面和底面的柱狀體的內(nèi)部區(qū)域設(shè)置存儲(chǔ)部200的例。S卩，存 儲(chǔ)部200設(shè)為已說明的圖6(a) (m)示例的形狀、配置。然后，在存儲(chǔ)部200和第2電極120間，設(shè)置帽層170。然后，以交叉面130為頂面 和底面的長(zhǎng)方體的未設(shè)置存儲(chǔ)部200的區(qū)域，用元件間分離絕緣部150充滿。圖18示例的第6實(shí)施例的非易失性存儲(chǔ)裝置60可形成如下。圖19是示例本發(fā)明第6實(shí)施例的非易失性存儲(chǔ)裝置的制造方法的流程圖。
另外，圖20是說明本發(fā)明第6實(shí)施例的非易失性存儲(chǔ)裝置的制造方法的各個(gè)步驟 的截面圖。圖20中，左側(cè)的圖是與Y軸平行的截面圖(圖2的A-A方向截面圖)，右側(cè)的圖 是與X軸平行的截面圖(圖2的B-B方向截面圖)。如圖20(a)，首先，在包括硅的基板105的主面106上，使第1電極110用的膜(第 1導(dǎo)電膜119)及成為開關(guān)元件部140的膜(開關(guān)元件膜149)、存儲(chǔ)部200用的膜(存儲(chǔ)部 膜209)、成為帽層170的膜(帽膜179)成膜，例如，采用光刻法和干蝕刻法圖形化(圖19 表示的步驟S410)。此時(shí)，第1電極110以沿著與X軸平行的方向延伸的方式圖形化。這里，第1電極110、第2電極120可以采用例如，鎢、硅化鎢、氮化鎢等。另外，作為存儲(chǔ)部200，例如，可以采用通過施加的電壓或電流改變電氣阻抗值的 氧化鎳(NiOx)、氧化鈦(TiOxhZnMr^OpPrxCahMrA等的各種過渡金屬氧化物等。另外，可 以采用相移型材料。然后，如圖20(b)，將存儲(chǔ)部200的側(cè)壁蝕刻而使其后撤(圖19表示的步驟S420)。 這可以例如采用濕蝕刻法，也可以例如采用利用了等離子體的自由基等的干蝕刻法。例如，在存儲(chǔ)部200采用ZnMn204的場(chǎng)合，通過氟酸、鹽酸、硝酸、硫酸等的酸性溶 液、各種堿溶液、氟化銨或緩沖氟酸等的鹽的水溶液以及氟酸蒸氣等，可選擇性溶解存儲(chǔ)部 200，使存儲(chǔ)部200的側(cè)壁后撤，可減少存儲(chǔ)部200的截面積。另外，在存儲(chǔ)部200采用NiO的場(chǎng)合，氟酸、鹽酸、硝酸、硫酸等的酸性溶液、氫氧化 銨(NH40H)，氟化銨或緩沖氟酸等的鹽的水溶液等，可選擇性溶解存儲(chǔ)部200，使存儲(chǔ)部200 的側(cè)壁后撤，可減少存儲(chǔ)部200的截面積。另外，存儲(chǔ)部200采用NbO的場(chǎng)合，通過氟酸、鹽酸、硝酸、硫酸等的酸性溶液、各種 堿溶液，可選擇性溶解存儲(chǔ)部200，使存儲(chǔ)部200的側(cè)壁后撤，可減少存儲(chǔ)部200的截面積。另外，存儲(chǔ)部200采用A1203的場(chǎng)合，通過氟酸、鹽酸、硝酸、硫酸等的酸性溶液、各 種的堿溶液、冷水、熱水、氟化銨或緩沖氟酸等的鹽的水溶液，可選擇性溶解存儲(chǔ)部200，使 存儲(chǔ)部200的側(cè)壁后撤，可減少存儲(chǔ)部200的截面積。另外，存儲(chǔ)部200采用碳系的材料的場(chǎng)合，可以通過包含氧、氫、水及氨的等離子 體，可選擇性蝕刻存儲(chǔ)部200，使存儲(chǔ)部200的側(cè)壁后撤，減少存儲(chǔ)部200的截面積。碳系的 材料可以采用非晶質(zhì)碳等，碳系的材料可以通過濺射法、CVD等的各種方法成膜。然后，如圖20(c)，例如，將Si02膜通過CVD法、涂布法，作為成為元件間分離絕緣 部150的膜(元件間分離絕緣膜159)埋入存儲(chǔ)部200等間，通過CMP平坦化(圖19表示 的步驟S430)。然后，如圖20(d)，使成為第2電極120的膜(第2導(dǎo)電膜129)成膜，例如，通過光 刻法和干蝕刻法，使第2電極120、存儲(chǔ)部200、開關(guān)元件部140圖形化(圖20表示的步驟 S440)。然后，如圖20(e)，例如，將Si02膜通過CVD法、涂布法，作為成為元件間分離絕緣 部150的膜(元件間分離絕緣膜159)埋入存儲(chǔ)部200等間，根據(jù)需要，通過CMP使表面平 坦化(圖20表示的步驟S450)。從而，可形成圖18示例的非易失性存儲(chǔ)裝置60。此時(shí)，存儲(chǔ)部200的形狀成為圖 6(a) (c)示例的形狀。這樣，通過根據(jù)第1導(dǎo)電膜119、開關(guān)元件膜149、存儲(chǔ)部膜209、帽膜179(及未圖
18示阻擋金屬層等)的材料選擇適當(dāng)?shù)乃幰骸怏w，可僅僅選擇性蝕刻存儲(chǔ)部膜209，從而，可 以減少存儲(chǔ)部200的截面積。S卩，第1存儲(chǔ)部面210的面積和第2存儲(chǔ)部面220的面積的 至少一個(gè)可以比交叉面130的面積小。這樣，根據(jù)本發(fā)明第6實(shí)施例的非易失性存儲(chǔ)裝置的制造方法，第1電極110及第 2電極120的寬度即使設(shè)為可加工的最小線寬，也可以將存儲(chǔ)部200的截面積設(shè)定為比可加 工的最小線寬小，降低流向存儲(chǔ)部200的電流，實(shí)現(xiàn)低消耗功率的非易失性存儲(chǔ)裝置的裝置。另外，上述中，帽層170可根據(jù)需要設(shè)置，也可以省略。(第7實(shí)施例)接著，說明本發(fā)明第7實(shí)施例的非易失性存儲(chǔ)裝置及其制造方法。第7實(shí)施例的 非易失性存儲(chǔ)裝置及其制造方法中，在圖19表示的步驟S440 (圖20 (d))后，進(jìn)行蝕刻存儲(chǔ) 部200的側(cè)壁的第2次加工。圖21是示例本發(fā)明第7實(shí)施例的非易失性存儲(chǔ)裝置的制造方法的流程圖。圖22是說明本發(fā)明第7實(shí)施例的非易失性存儲(chǔ)裝置的制造方法的部分步驟的各 個(gè)步驟的截面圖。圖21示例的流程圖中，步驟S510 步驟S540為止，與圖19示例的流程圖的步驟 S410 步驟S440相同，因此說明省略。另外，圖22的各個(gè)步驟的截面圖中，到圖19表示的 步驟S440(圖20(d))為止的步驟相同，因此省略，表示了其后的步驟。另外，圖22中，左側(cè) 的圖是與Y軸平行的截面圖(圖2的A-A方向截面圖)，右側(cè)的圖是與X軸平行的截面圖 (圖2的B-B方向截面圖)。如圖22(a)，將成為第2電極120的膜(第2導(dǎo)電膜129)、存儲(chǔ)部200、開關(guān)元件部 140圖形化后，進(jìn)行選擇性蝕刻存儲(chǔ)部200的側(cè)壁的第2次側(cè)壁蝕刻加工(圖21表示的步 驟S550)。該第2次側(cè)壁蝕刻加工中也可以采用各種的濕蝕刻法、利用等離子體的自由基 的干蝕刻法。從而，可以蝕刻第2電極120的延伸方向(與Y方向平行的方向)的存儲(chǔ)部 200的側(cè)壁。從而，可實(shí)現(xiàn)圖6(g) ⑴示例的存儲(chǔ)部200的形狀。然后，如圖22(b)，將成為元件間分離絕緣部150的膜(元件間分離絕緣膜159)通 過CVD法、涂布法成膜，根據(jù)需要，通過CMP法使表面平坦化(圖21表示的步驟S560)。從而，可以減少存儲(chǔ)部200的截面積。S卩，第1存儲(chǔ)部面210的面積和第2存儲(chǔ)部 面220的面積的至少一個(gè)可以比交叉面130的面積小。這樣，例如，可以獲得圖6(g) (m)及圖7(h) (1)示例的各種的存儲(chǔ)部200的 形狀。這樣，根據(jù)本發(fā)明第7實(shí)施例的非易失性存儲(chǔ)裝置的制造方法，第1電極110及第 2電極120的寬度即使設(shè)為可加工的最小線寬，也可以將存儲(chǔ)部200的截面積設(shè)定為比可加 工的最小線寬小，降低流向存儲(chǔ)部200的電流，實(shí)現(xiàn)低消耗功率的非易失性存儲(chǔ)裝置的裝置。另外，圖21的流程圖中，也可以省略步驟S520。該場(chǎng)合，存儲(chǔ)部200的僅僅步驟 S550中的第2電極120的延伸方向側(cè)的側(cè)壁被蝕刻。從而，存儲(chǔ)部200成為已說明的圖 6(d) (f)的形狀。從而，可以減少存儲(chǔ)部200的截面積。S卩，第1存儲(chǔ)部面210的面積和第2存儲(chǔ)部面220的面積的至少一個(gè)可以比交叉面130的面積小。該場(chǎng)合，第1電極110及第2電極120的寬度即使設(shè)為可加工的最小線寬，也可以 使存儲(chǔ)部200的截面積設(shè)定為比可加工的最小線寬小，降低流向存儲(chǔ)部200的電流，實(shí)現(xiàn)低 消耗功率的非易失性存儲(chǔ)裝置的裝置。上述的制造方法，可變形如下。圖23是說明本發(fā)明第7實(shí)施例的其他非易失性存儲(chǔ)裝置的制造方法的部分步驟 的各個(gè)步驟的截面圖。如圖23(a)，首先，在包括硅的基板105的主面106上，使第1電極 110用的膜(第1導(dǎo)電膜119)及成為開關(guān)元件部140的膜(開關(guān)元件膜149)成膜，例如， 通過光刻法和干蝕刻法圖形化。此時(shí)，第1電極110以與X軸平行的方向延伸的方式圖形 化。然后，如圖23(b)，在圖形化的第1導(dǎo)電膜119及開關(guān)元件膜149的各個(gè)之間，例 如，將Si02膜通過CVD法、涂布法，以成為元件間分離絕緣部150的一部分的膜(元件間分 離絕緣膜159)埋入存儲(chǔ)部200等間，通過CMP平坦化。然后，如圖23(c)，使存儲(chǔ)部200用的膜(存儲(chǔ)部膜209)和成為帽層170的膜(帽 膜179)成膜，然后，通過光刻法和干蝕刻法，將存儲(chǔ)部200的側(cè)壁蝕刻而使其后撤。然后，如圖23(d)，例如，將Si02膜通過CVD法、涂布法，以成為元件間分離絕緣部 150的另外一部分的膜(元件間分離絕緣膜159)埋入存儲(chǔ)部200等間，根據(jù)需要通過CMP 法使表面平坦化。然后，使成為第2電極120的膜(第2導(dǎo)電膜129)成膜，例如，通過光刻 法和干蝕刻法，使第2導(dǎo)電膜129圖形化，然后，在圖形化的第2電極120的各個(gè)之間，使成 為元件間分離絕緣部150的另外一部分的膜成膜，根據(jù)需要平坦化。通過這樣的方法，也可以使存儲(chǔ)部200的面積比交叉面130的面積小。另外，也可以組合圖9 圖17說明的在絕緣層設(shè)置凹部而其內(nèi)側(cè)設(shè)置存儲(chǔ)部200 的方法和圖18 圖23說明的選擇性蝕刻存儲(chǔ)部的側(cè)壁的方法。上述中，第1電極110及第2電極120可以采用例如鎢，存儲(chǔ)部200可以采用例如 Mn203，絕緣部160及元件間分離絕緣部150可以采用Si02，開關(guān)元件部140可以采用例如包 括多晶硅的PIN 二極管。但是，本發(fā)明不限于此，第1電極110及第2電極120可以采用各 種的導(dǎo)電性材料，存儲(chǔ)部200可以采用呈現(xiàn)阻抗變化的各種材料、伴隨相變化呈現(xiàn)阻抗變 化的各種材料等，絕緣部160及元件間分離絕緣部150可以采用各種絕緣性材料，開關(guān)元件 部140可以采用呈現(xiàn)非線形的電氣特性的各種材料及構(gòu)造。如上所述，第1電極110、第2電極120可以采用例如，鎢、硅化鎢、氮化鎢等，另外， 作為存儲(chǔ)部200，例如，可以采用通過施加的電壓或電流改變電氣阻抗值的氧化鎳(NiOx)、 氧化鈦(！^^^碰?。?？！^^^！^等的各種過渡金屬氧化物等。另外，可以采用相移型材 料。另外，本實(shí)施例的非易失性存儲(chǔ)裝置和其制造方法中，開關(guān)元件部140除了二極 管、MIM元件，也可以采用晶體管。以上，參照具體例，說明本發(fā)明的實(shí)施例。但是，本發(fā)明不限于這些具體例。例如， 只要是本領(lǐng)域技術(shù)人員通過從公知的范圍適當(dāng)選擇構(gòu)成非易失性存儲(chǔ)裝置及其制造方法 的各要素的具體構(gòu)成，可以同樣實(shí)施本發(fā)明并獲得同樣的效果，也是本發(fā)明的范圍所包含 的。
另外，將各具體例的任2個(gè)以上的要素在技術(shù)可能的范圍組合，只要包含本發(fā)明 的要旨，則也是本發(fā)明的范圍所包含的。其他，根據(jù)作為本發(fā)明實(shí)施例的上述非易失性存儲(chǔ)裝置及其制造方法，本領(lǐng)域技 術(shù)人員適當(dāng)設(shè)計(jì)變更并實(shí)施獲得的全部非易失性存儲(chǔ)裝置及其制造方法只要包含本發(fā)明 的要旨則也屬于本發(fā)明的范圍。另外，本發(fā)明的思想范疇中，只要是本領(lǐng)域技術(shù)人員可想到的各種的變更例及修 正例，這些變更例及修正例也屬于本發(fā)明的范圍。產(chǎn)業(yè)上的利用可能性根據(jù)本發(fā)明，提供可降低流向存儲(chǔ)部的電流，抑制消耗功率的非易失性存儲(chǔ)裝置 及其制造方法。
權(quán)利要求
一種非易失性存儲(chǔ)裝置，其特征在于，具備基板；第1電極，其設(shè)置于上述基板上；第2電極，其以與上述第1電極交叉的方式設(shè)置于上述第1電極的上方；以及存儲(chǔ)部，其設(shè)置于上述第1電極和上述第2電極之間；其中，上述存儲(chǔ)部的與上述第1電極相對(duì)的第1存儲(chǔ)部面的面積和上述存儲(chǔ)部的與上述第2電極相對(duì)的第2存儲(chǔ)部面的面積的至少一個(gè)比通過交叉而互相相對(duì)的上述第1電極和上述第2電極的交叉面的面積小。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的非易失性存儲(chǔ)裝置，其特征在于，上述存儲(chǔ)部具有在與上述交叉面交叉的方向上延伸設(shè)置的第1側(cè)壁部和第2側(cè)壁部。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的非易失性存儲(chǔ)裝置，其特征在于，上述第1側(cè)壁部和上述第2側(cè)壁部的至少一個(gè)沿著上述第1電極的延伸方向和上述第 2電極的延伸方向的至少一個(gè)方向設(shè)置。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的非易失性存儲(chǔ)裝置，其特征在于， 上述第1側(cè)壁部和上述第2側(cè)壁部互相相對(duì)設(shè)置。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的非易失性存儲(chǔ)裝置，其特征在于，還具備 在上述第1側(cè)壁部和上述第2側(cè)壁部之間設(shè)置的絕緣部。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的非易失性存儲(chǔ)裝置，其特征在于，上述存儲(chǔ)部的上述第1存儲(chǔ)部面和第2存儲(chǔ)部面的至少一個(gè)具有環(huán)狀的環(huán)狀部。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的非易失性存儲(chǔ)裝置，其特征在于，還具備 在上述環(huán)狀部的內(nèi)側(cè)設(shè)置的絕緣部。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的非易失性存儲(chǔ)裝置，其特征在于，上述第1存儲(chǔ)部面和上述第2存儲(chǔ)部面的至少一個(gè)具有從與上述交叉面垂直的方向觀 察時(shí)，與上述交叉面的端部相比向上述交叉面的內(nèi)側(cè)后撤的端部。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的非易失性存儲(chǔ)裝置，其特征在于，在與上述交叉面交叉的方向切斷上述存儲(chǔ)部時(shí)的截面積，在與上述交叉面交叉的上述 方向上變化。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的非易失性存儲(chǔ)裝置，其特征在于，上述存儲(chǔ)部包含在上述第1電極和上述第2電極的至少一個(gè)處開口的多個(gè)柱狀構(gòu)造體。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的非易失性存儲(chǔ)裝置，其特征在于， 上述柱狀構(gòu)造體的軸相對(duì)于上述交叉面傾斜。
12.根據(jù)權(quán)利要求10所述的非易失性存儲(chǔ)裝置，其特征在于， 上述柱狀構(gòu)造體包含碳納米管。
13.根據(jù)權(quán)利要求1 12的任一項(xiàng)所述的非易失性存儲(chǔ)裝置，其特征在于， 上述存儲(chǔ)部包含通過施加電壓使電氣阻抗變化的材料。
14.根據(jù)權(quán)利要求1 13的任一項(xiàng)所述的非易失性存儲(chǔ)裝置，其特征在于，還具備 在上述第1電極和上述存儲(chǔ)部之間或在上述第2電極和上述存儲(chǔ)部之間設(shè)置的開關(guān)元件部。
15.一種非易失性存儲(chǔ)裝置的制造方法，其特征在于，具備 在基板上形成第1電極的步驟；在上述基板和第1電極上形成絕緣膜的步驟； 在上述第1電極上的上述絕緣膜中形成凹部的步驟； 在上述凹部的內(nèi)壁形成存儲(chǔ)部的步驟；在由上述存儲(chǔ)部包圍的上述凹部的剩余空間填充絕緣部的步驟；以及 在上述存儲(chǔ)部和上述絕緣部上形成第2電極的步驟。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的非易失性存儲(chǔ)裝置的制造方法，其特征在于， 上述凹部包含在上述第1電極的長(zhǎng)度方向上延伸設(shè)置的溝槽。
17.根據(jù)權(quán)利要求15所述的非易失性存儲(chǔ)裝置的制造方法，其特征在于， 上述凹部包含在上述第1電極上的區(qū)域設(shè)置的通孔。
18.一種非易失性存儲(chǔ)裝置的制造方法，其特征在于，具備 在基板上形成具有第1電極和在其上設(shè)置的存儲(chǔ)部的層疊體的步驟；對(duì)在上述層疊體的側(cè)壁露出的上述存儲(chǔ)部的側(cè)壁進(jìn)行蝕刻而使其后撤的步驟；以及 在上述存儲(chǔ)部上形成第2電極的步驟。
19.一種非易失性存儲(chǔ)裝置的制造方法，其特征在于，具備 在基板上形成具有第1電極和在其上設(shè)置的存儲(chǔ)部的層疊體的步驟； 在上述層疊體上堆積導(dǎo)電性材料的步驟；通過選擇性蝕刻上述導(dǎo)電性材料和上述存儲(chǔ)部，形成第2電極和在其下選擇性設(shè)置的 存儲(chǔ)部的步驟；以及對(duì)在上述第2電極下選擇性設(shè)置的上述存儲(chǔ)部的側(cè)壁進(jìn)行蝕刻而使其后撤的步驟。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的非易失性存儲(chǔ)裝置的制造方法，其特征在于，上述存儲(chǔ)部包含碳，對(duì)上述存儲(chǔ)部的側(cè)壁進(jìn)行蝕刻而使其后撤的上述步驟包括包含 氧、氫、水和氨的至少一種的等離子體處理。
全文摘要
本發(fā)明提供了非易失性存儲(chǔ)裝置及其制造方法，其特征在于，具備基板；上述基板上設(shè)置的第1電極；以與上述第1電極交叉的方式在其上方設(shè)置的第2電極；以及在上述第1電極和上述第2電極之間設(shè)置的存儲(chǔ)部，上述存儲(chǔ)部的與上述第1電極相對(duì)的第1存儲(chǔ)部面的面積和上述存儲(chǔ)部的與上述第2電極相對(duì)的第2存儲(chǔ)部面的面積的至少一個(gè)比通過交叉而相對(duì)的上述第1電極和上述第2電極的交叉面的面積小。
文檔編號(hào)H01L27/10GK101960594SQ200880127778
公開日2011年1月26日 申請(qǐng)日期2008年8月29日 優(yōu)先權(quán)日2008年3月7日
發(fā)明者田家真紀(jì)子, 福水裕之, 速水直哉 申請(qǐng)人:株式會(huì)社東芝