三维阻变存储器技术专利申请分析

陈敏 邢白灵

【摘要】在各种新型非易失性存储器中，阻变存储器RRAM具有存储单元结构简单、工作速度快、功耗低、有利于提高集成密度等诸多优点，具有成为下一代存储器的潜力，受到广泛的关注。本文介绍了RRAM技术的基本情况，结合三维RRAM相关的专利申请数量对近年来RRAM技术领域相关的专利进行了分析。

【关键词】三维阻变存储器 RRAM 专利

一、引言

过去几十年里集成电路技术得到突飞猛进的发展，以集成电路为核心的信息产业已经成为国民经济的支柱产业，特别是半导体存储器在信息产业的增长中起到关键作用。RRAM利用材料电阻率的可逆转换实现二进制信息的存储。在各种新型非易失性存储器中，RRAM具有存储单元结构简单、工作速度快、功耗低、有利于提高集成密度等诸多优点，具有成为下一代存储器的潜力，受到广泛的关注。本文将主要从申请时间、申请国别以及主要申请人等指标对涉及三维RRAM技术的专利进行分析，因为这些指标可以直接、客观体现全球范围内三维RRAM技术的发展趋势与竞争态势，从而为三维RRAM技术的发展提供参考。

二、三维RRAM技术专利分析

2.1 三维RRAM专利全球分布

本文主要在寺利数据库中针对分类号G11C13/00，G11C11/OO，G11C8/00下的关于三维RRAM的专利进行了检索，分析了中英文专利申请共110篇。

全球范围内三维RRAM专利主要集中分布的国家主要有口本、中国、韩国、美国等，其中日本申请34件，中国申请28件，韩国申请25件，美国申请17件，从中可以看出三维RRAM的专利申请在中国的申请量还是比较多的，仅次于日本。

2.2 国内申请人的专利申请量和申请人分析

通过对检索的11O件国内外专利申请进行分析，得出国内申请人对三维RRAM技术专利申请的申请时间的分析结果如图l所示。

从图1可知，在2007年之前，国内没有对于三维RRAM方i面的技术专利的申请，原因是2000年Liu等提出了用电脉冲感应的电阻可逆转的非易失性存储器件，他们采用钙钛矿氧化物作存储电阻，这就是RRAM，从此RRAM的研究才吸引了越来越多的关注，成为新一代存储技术研究的热点。在这之前，业内对RRAM的技术知之甚少，研究成果趋近于空白，但从2007年开始，国内申请人关于三维RRAM技术专利的申请数量明显增加，特别是由2008年的l件增加到2009年的6件，并且此后逐年趋于稳定增长状态。

国内申请人对于三维RRAM的专利申请的主要单位是科研院校，其中复旦大学、中国科学院和清华大学申请的专利数量相对较多，这说明国内对于三维RRAM还处于研究阶段，尚未进入大规模生产阶段，因此虽然三维RRAM技术发展已经在国内引起了重视，但是在存储器制造技术方面仍落后于国外一些发达国家。

2.3 国外申请人的专利申请量和申请人分析

图2给出了在三维RRAM技术领域国外申请人专利申请量的分布趋势，从图中可以看出，国外的三维RRAM的起步比较早，最早在2000年liu等刚提出利用电脉冲感应的电阻可逆转的非易失性存储器件后，2001年美国惠普公司就出现了三维RRAM的相关专利，即国外三维RRAM的申请量于2001年开始萌芽，之后于2007年出现突飞猛进的发展，到2009年逐渐趋于稳定高速发展阶段。可以预见未来的几年国外对于三维RRAM技术的研究仍然会继续，而且可能会出现更加快速发展的阶段，因为从目前全球研究形式来看，三维RRAM技术并未发展到一个比较成熟的阶段，日前可以说还处于一个重在研究技术路线的阶段，从研究到生产再到投入市场都需要一个相当长的时间，这中间也将会出现不可预估的难题，因此不管是国内还是国外，目前都需要继续加强对三维RRAM技术的研究。

通过对该领域国外申请人的检索发现，国外申请入主要有韩国三星电子、日本东芝、松下电器产、美国桑迪士克等公司，其中韩国三星电子申请量是最靠前的，从2007年至2013年有17件之多，而且三星电子也是最早研究RRAM的三维结构的企业，其兴起带动了全球对于三维RRAM的研究，如日本和美国等国家对于三维RRAM的研究也是如火如荼，可以预见在不久的将来，市场上将会出现越来越多利用三维RRAM技术制造的产品。

2.4 国内外申请人专利申请量的分布趋势比较

在图3中，可以清晰明了地掌握国内外申请人专利申请量的分布趋势。从图3中可以看出，国内外申请人专利申请量的分布趋势基本一致，基本处于稳中上升的趋势，在三维RRAM技术领域，国内的发展从2008年以后至今，该技术领域出现了稳步发展的态势，但是国内申请人的申请量还是明显的落后于国外，这也说明国内对于三维RRAM技术的研究还是处于相对落后的状态，还需要更多的单位或个人投入到这个技术领域。

三、结束语

通过图表分析，可以看出近几年来，随着三维RRAM技术的发展，三维RRAM技术领域的创新活动已越来越活跃。同时，我们也应该发现，我国RRAM技术与国际发达国家仍有一定差距，虽在RRAM技术的专利申请和数量上面呈追赶和超越态势，但是在产业化应用方面仍有很长的路要走。