陳敏 邢白靈

【摘要】在各種新型非易失性存儲器中，阻變存儲器RRAM具有存儲單元結(jié)構(gòu)簡單、工作速度快、功耗低、有利于提高集成密度等諸多優(yōu)點，具有成為下一代存儲器的潛力，受到廣泛的關(guān)注。本文介紹了RRAM技術(shù)的基本情況，結(jié)合三維RRAM相關(guān)的專利申請數(shù)量對近年來RRAM技術(shù)領(lǐng)域相關(guān)的專利進行了分析。

【關(guān)鍵詞】三維阻變存儲器 RRAM 專利

一、引言

過去幾十年里集成電路技術(shù)得到突飛猛進的發(fā)展，以集成電路為核心的信息產(chǎn)業(yè)已經(jīng)成為國民經(jīng)濟的支柱產(chǎn)業(yè)，特別是半導體存儲器在信息產(chǎn)業(yè)的增長中起到關(guān)鍵作用。RRAM利用材料電阻率的可逆轉(zhuǎn)換實現(xiàn)二進制信息的存儲。在各種新型非易失性存儲器中，RRAM具有存儲單元結(jié)構(gòu)簡單、工作速度快、功耗低、有利于提高集成密度等諸多優(yōu)點，具有成為下一代存儲器的潛力，受到廣泛的關(guān)注。本文將主要從申請時間、申請國別以及主要申請人等指標對涉及三維RRAM技術(shù)的專利進行分析，因為這些指標可以直接、客觀體現(xiàn)全球范圍內(nèi)三維RRAM技術(shù)的發(fā)展趨勢與競爭態(tài)勢，從而為三維RRAM技術(shù)的發(fā)展提供參考。

二、三維RRAM技術(shù)專利分析

2.1 三維RRAM專利全球分布

本文主要在寺利數(shù)據(jù)庫中針對分類號G11C13/00，G11C11/OO，G11C8/00下的關(guān)于三維RRAM的專利進行了檢索，分析了中英文專利申請共110篇。

全球范圍內(nèi)三維RRAM專利主要集中分布的國家主要有口本、中國、韓國、美國等，其中日本申請34件，中國申請28件，韓國申請25件，美國申請17件，從中可以看出三維RRAM的專利申請在中國的申請量還是比較多的，僅次于日本。

2.2 國內(nèi)申請人的專利申請量和申請人分析

通過對檢索的11O件國內(nèi)外專利申請進行分析，得出國內(nèi)申請人對三維RRAM技術(shù)專利申請的申請時間的分析結(jié)果如圖l所示。

從圖1可知，在2007年之前，國內(nèi)沒有對于三維RRAM方i面的技術(shù)專利的申請，原因是2000年Liu等提出了用電脈沖感應(yīng)的電阻可逆轉(zhuǎn)的非易失性存儲器件，他們采用鈣鈦礦氧化物作存儲電阻，這就是RRAM，從此RRAM的研究才吸引了越來越多的關(guān)注，成為新一代存儲技術(shù)研究的熱點。在這之前，業(yè)內(nèi)對RRAM的技術(shù)知之甚少，研究成果趨近于空白，但從2007年開始，國內(nèi)申請人關(guān)于三維RRAM技術(shù)專利的申請數(shù)量明顯增加，特別是由2008年的l件增加到2009年的6件，并且此后逐年趨于穩(wěn)定增長狀態(tài)。

國內(nèi)申請人對于三維RRAM的專利申請的主要單位是科研院校，其中復旦大學、中國科學院和清華大學申請的專利數(shù)量相對較多，這說明國內(nèi)對于三維RRAM還處于研究階段，尚未進入大規(guī)模生產(chǎn)階段，因此雖然三維RRAM技術(shù)發(fā)展已經(jīng)在國內(nèi)引起了重視，但是在存儲器制造技術(shù)方面仍落后于國外一些發(fā)達國家。

2.3 國外申請人的專利申請量和申請人分析

圖2給出了在三維RRAM技術(shù)領(lǐng)域國外申請人專利申請量的分布趨勢，從圖中可以看出，國外的三維RRAM的起步比較早，最早在2000年liu等剛提出利用電脈沖感應(yīng)的電阻可逆轉(zhuǎn)的非易失性存儲器件后，2001年美國惠普公司就出現(xiàn)了三維RRAM的相關(guān)專利，即國外三維RRAM的申請量于2001年開始萌芽，之后于2007年出現(xiàn)突飛猛進的發(fā)展，到2009年逐漸趨于穩(wěn)定高速發(fā)展階段?？梢灶A見未來的幾年國外對于三維RRAM技術(shù)的研究仍然會繼續(xù)，而且可能會出現(xiàn)更加快速發(fā)展的階段，因為從目前全球研究形式來看，三維RRAM技術(shù)并未發(fā)展到一個比較成熟的階段，日前可以說還處于一個重在研究技術(shù)路線的階段，從研究到生產(chǎn)再到投入市場都需要一個相當長的時間，這中間也將會出現(xiàn)不可預估的難題，因此不管是國內(nèi)還是國外，目前都需要繼續(xù)加強對三維RRAM技術(shù)的研究。

通過對該領(lǐng)域國外申請人的檢索發(fā)現(xiàn)，國外申請入主要有韓國三星電子、日本東芝、松下電器產(chǎn)、美國桑迪士克等公司，其中韓國三星電子申請量是最靠前的，從2007年至2013年有17件之多，而且三星電子也是最早研究RRAM的三維結(jié)構(gòu)的企業(yè)，其興起帶動了全球?qū)τ谌SRRAM的研究，如日本和美國等國家對于三維RRAM的研究也是如火如荼，可以預見在不久的將來，市場上將會出現(xiàn)越來越多利用三維RRAM技術(shù)制造的產(chǎn)品。

2.4 國內(nèi)外申請人專利申請量的分布趨勢比較

在圖3中，可以清晰明了地掌握國內(nèi)外申請人專利申請量的分布趨勢。從圖3中可以看出，國內(nèi)外申請人專利申請量的分布趨勢基本一致，基本處于穩(wěn)中上升的趨勢，在三維RRAM技術(shù)領(lǐng)域，國內(nèi)的發(fā)展從2008年以后至今，該技術(shù)領(lǐng)域出現(xiàn)了穩(wěn)步發(fā)展的態(tài)勢，但是國內(nèi)申請人的申請量還是明顯的落后于國外，這也說明國內(nèi)對于三維RRAM技術(shù)的研究還是處于相對落后的狀態(tài)，還需要更多的單位或個人投入到這個技術(shù)領(lǐng)域。

三、結(jié)束語

通過圖表分析，可以看出近幾年來，隨著三維RRAM技術(shù)的發(fā)展，三維RRAM技術(shù)領(lǐng)域的創(chuàng)新活動已越來越活躍。同時，我們也應(yīng)該發(fā)現(xiàn)，我國RRAM技術(shù)與國際發(fā)達國家仍有一定差距，雖在RRAM技術(shù)的專利申請和數(shù)量上面呈追趕和超越態(tài)勢，但是在產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用方面仍有很長的路要走。