三維阻變存儲器技術專利申請分析

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具有存儲單元結構簡單、工作速度快、功耗低、有利于提高集成密度等諸多優點，具有成為下一代存儲器的潛力，受到廣泛的關注。本文介紹了RRAM技術的基本情況，結合三維RRAM相關的專利申請數量對近年來RRAM技術領域相關的專利進行了分析。

【關鍵詞】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得到突飛猛進的發展，以集成電路為核心的信息產業已經成為國民經濟的支柱產業，特別是半導體存儲器在信息產業的增長中起到關鍵作用。RRAM利用材料電阻率的可逆轉換實現二進制信息的存儲。在各種新型非易失性存儲器中，RRAM具有存儲單元結構簡單、工作速度快、功耗低、有利于提高集成密度等諸多優點，具有成為下一代存儲器的潛力，受到廣泛的關注。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技術的專利進行分析，因為這些指標可以直接、客觀體現全球范圍內三維RRAM技術的發展趨勢與競爭態勢，從而為三維RRAM技術的發展提供參考。

二、三維RRAM技術專利分析

2.1 三維RRAM專利全球分布

本文主要在寺利數據庫中針對分類號G11C13/00，G11C11/OO，G11C8/00下的關于三維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件國內外專利申請進行分析，得出國內申請人對三維RRAM技術專利申請的申請時間的分析結果如圖l所示。

從圖1可知，在2007年之前，國內沒有對于三維RRAM方i面的技術專利的申請，原因是2000年Liu等提出了用電脈沖感應的電阻可逆轉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注，成為新一代存儲技術研究的熱點。在這之前，業內對RRAM的技術知之甚少，研究成果趨近于空白，但從2007年開始，國內申請人關于三維RRAM技術專利的申請數量明顯增加，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定增長狀態。

國內申請人對于三維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量相對較多，這說明國內對于三維RRAM還處于研究階段，尚未進入大規模生產階段，因此雖然三維RRAM技術發展已經在國內引起了重視，但是在存儲器制造技術方面仍落后于國外一些發達國家。

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技術領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的電阻可逆轉的非易失性存儲器件后，2001年美國惠普公司就出現了三維RRAM的相關專利，即國外三維RRAM的申請量于2001年開始萌芽，之后于2007年出現突飛猛進的發展，到2009年逐漸趨于穩定高速發展階段。可以預見未來的幾年國外對于三維RRAM技術的研究仍然會繼續，而且可能會出現更加快速發展的階段，因為從目前全球研究形式來看，三維RRAM技術并未發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路線的階段，從研究到生產再到投入市場都需要一個相當長的時間，這中間也將會出現不可預估的難題，因此不管是國內還是國外，目前都需要繼續加強對三維RRAM技術的研究。

通過對該領域國外申請人的檢索發現，國外申請入主要有韓國三星電子、日本東芝、松下電器產、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的三維結構的企業，其興起帶動了全球對于三維RRAM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，市場上將會出現越來越多利用三維RRAM技術制造的產品。

2.4 國內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外申請人專利申請量的分布趨勢。從圖3中可以看出，國內外申請人專利申請量的分布趨勢基本一致，基本處于穩中上升的趨勢，在三維RRAM技術領域，國內的發展從2008年以后至今，該技術領域出現了穩步發展的態勢，但是國內申請人的申請量還是明顯的落后于國外，這也說明國內對于三維RRAM技術的研究還是處于相對落后的狀態，還需要更多的單位或個人投入到這個技術領域。

三、結束語

通過圖表分析，可以看出近幾年來，隨著三維RRAM技術的發展，三維RRAM技術領域的創新活動已越來越活躍。同時，我們也應該發現，我國RRAM技術與國際發達國家仍有一定差距，雖在RRAM技術的專利申請和數量上面呈追趕和超越態勢，但是在產業化應用方面仍有很長的路要走。