"第1電極と、第2電極と、前記第1電極と前記第2電極との間に介在し、前記第1電極と前記第2電極との間に与えられる電気的信号に基づいて抵抗値が可逆的に変化する抵抗変化層と、を備え、前記抵抗変化層は、前記第1電極に接し、酸素不足型の遷移金属酸化物を含む第1の領域と、前記第2電極に接し、前記第1の領域よりも酸素不足度が小さい遷移金属酸化物を含む第2の領域とを有し、前記第2電極が、イリジウムとイリジウムより低いヤング率を有する少なくとも1つの貴金属との合金で構成されており、イリジウムの含有率が50atm以上である、不揮発性記憶素子。前記合金は、前記抵抗変化層の初期ブレイクダウンに必要な電気的パルスの電圧を小さくすることができ、かつ不揮発性記憶素子の抵抗値のばらつきを低減することができる合金である、請求項1に記載の不揮発性記憶素子。前記第2電極が、イリジウムと白金の合金で構成されており、白金の含有率が20atm以上50atm以下であることを特徴とする請求項1に記載の不揮発性記憶素子。前記第2電極が、イリジウムとパラジウムの合金で構成されており、パラジウムの含有率が20atm以上50atm以下であることを特徴とする請求項1に記載の不揮発性記憶素子。前記抵抗変化層は、抵抗変化層を構成する遷移金属酸化物が酸素濃度の異なる複数層で構成された積層構造であることを特徴とする請求項1に記載の不揮発性記憶素子。半導体基板上に互いに平行に形成された複数の第1の配線と、前記複数の第1の配線の上方に前記半導体基板の主面に平行な面内において互いに平行且つ前記複数の第1の配線に立体交差するように形成された複数の第2の配線と、前記複数の第1の配線と前記複数の第2の配線との立体交差点に対応して設けられた不揮発性記憶素子とを具備するメモリアレイを備え、前記不揮発性記憶素子のそれぞれは、第1電極と、第2電極と、前記第1電極と前記第2電極との間に介在し、前記第1電極と前記第2電極との間で与えられる電気的信号に基づいて可逆的に抵抗値が変化する抵抗変化層とを備え、前記抵抗変化層は、前記第1電極に接し、酸素不足型の遷移金属酸化物を含む第1の領域と、前記第2電極に接し、前記第1の領域よりも酸素不足度が小さい素不足型の遷移金属酸化物を含む第2の領域とを有し、前記第2電極が、イリジウムとイリジウムより低いヤング率を有する少なくとも1つの貴金属との合金で構成されており、イリジウムの含有率が50atm以上である、不揮発性半導体装置。半導体基板上に互いに平行に形成された複数の第1の配線と、前記複数の第1の配線の上方に前記半導体基板の主面に平行な面内において互いに平行且つ前記複数の第1の配線に立体交差するように形成された複数の第2の配線と、前記複数の第1の配線または前記複数の第2の配線のいずれか一方と平行に配列され、互いに平行に形成された複数の第3の配線と、前記第1の配線および前記第2の配線の立体交差点のそれぞれに対応して設けられた複数のトランジスタと、前記トランジスタと1対1に設けられた複数の不揮発性記憶素子とを備え、前記不揮発性記憶素子のそれぞれは、第1電極と、第2電極と、前記第1電極と前記第2電極との間に介在し、前記第1の配線と前記第3の配線との間に与えられ、対応して設けられている前記トランジスタを介して前記第1電極と前記第2電極との間で与えられる電気的信号に基づいて可逆的に抵抗値が変化する抵抗変化層とを備え、前記不揮発性記憶素子の、前記第1電極および前記第2電極のいずれか一方は、対応する前記トランジスタのソースおよびドレインのいずれか一方と接続され、前記複数のトランジスタのゲートは、対応する前記第1の配線と接続され、前記不揮発性記憶素子の、前記第1電極および前記第2電極のいずれか他方は、対応する前記第2の配線および前記第3の配線のいずれか一方と接続され、前記トランジスタのソースおよびドレインのいずれか他方は、対応する前記第2の配線および前記第3の配線のいずれか他方と接続され、前記抵抗変化層は、前記第1電極に接し、酸素不足型の遷移金属酸化物を含む第1の領域と、前記第2電極に接し、前記第1の領域よりも酸素不足度が小さい酸素不足型の遷移金属酸化物を含む第2の領域とを有し、前記第2電極が、イリジウムとイリジウムより低いヤング率を有する少なくとも1つの貴金属との合金で構成されており、イリジウムの含有率が50atm以上である、不揮発性半導体装置。しかしながら、上述したような従来の不揮発性記憶素子においては、以下のような問題がある。まず、抵抗変化層として酸素不足型のタンタル酸化物層などの遷移金属酸化物を用いた場合、抵抗変化層を酸素含有率の高い層と酸素含有率の低い層の積層構造で構成することにより、安定した動作が得られる。ここで、酸素不足型の金属酸化物とは、化学量論的組成ストイキオメトリ:stoichiometriccompositionを有する金属酸化物より酸素含有量が少ない金属酸化物を指し、上述のタンタル酸化物の場合は、その組成をTaOxで表すと、化学量論的組成ストイキオメトリを有するタンタル酸化物はTaO25つまりTa2O5となるので、酸素不足型のタンタル酸化物のxの値は0<x<2.5となる。xの範囲は金属が有する価数の値により異なる。一般的に化学量論的組成ストイキオメトリを有する金属酸化物は絶縁性を示し、酸素不足型の金属酸化物は半導体的な特性を示すことがある。抵抗変化層がこのような高濃度層高抵抗層と低濃度層との積層構造で構成される場合、最初に電気信号を印加する時の初期の抵抗値は通常の抵抗変化時の高抵抗状態の抵抗値よりも高く、そのままでは、電気信号を与えても抵抗変化しない。抵抗変化特性を得るためには、初期の状態の抵抗変化層に電気的パルスを印加して、電気的なパスを高抵抗層内に形成する高抵抗層をブレイクダウンbreakdownさせる必要がある。このような処理は初期ブレイクダウンと呼ばれている。この電気的パルスの電圧初期ブレイクダウン電圧はメモリとして抵抗変化層を低抵抗状態から高抵抗状態へあるいは高抵抗状態から低抵抗状態へ変化させるために必要な電気的パルスの電圧に比べて高いため、このような高電圧を発生させるための特別な回路が必要であるという問題がある。抵抗変化層の高濃度層の膜厚を薄くすることで初期ブレイクダウンに必要な電気的パルスの電圧を低下させることも可能ではあるが、抵抗変化層の高濃度層の膜厚を薄くすることは信頼性の観点から望ましくない。また、安定した抵抗変化現象を起こすため、白金等の抵抗変化を起こし易い電極材料を高抵抗層側に配置することが望ましいが、白金は熱膨張係数が高く88×106°C1、ヤング率Youngsmodulusも低い152×109N/m2。これらの物理特性から白金は、熱的、機械的ストレスにより塑性変形が生じ易く、ヒロックが生じ易い。電極にヒロックが生じると電極の抵抗変化層へのマイグレーションが生じ、電極材料が高濃度層側に侵入して抵抗変化層の高濃度層の実効的な膜厚が減少する。そのため、抵抗変化層の抵抗値がばらつき易くなる。また、白金と同様の物理特性を有するパラジウムに関してもヒロックが生じ易いため、抵抗値がばらつき易くなると考えられる。本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、初期ブレイクダウンに必要な電気的パルスの電圧を小さくすることができ、かつ不揮発性記憶素子の抵抗値のばらつきを低減することができる不揮発性記憶素子およびそれを備えた不揮発性記憶装置を提供することを目的とする。上記課題を解決するために、本発明の一の態様による不揮発性記憶素子は、第1電極と、第2電極と、前記第1電極と前記第2電極との間に介在し、前記第1電極と前記第2電極との間に与えられる電気的信号に基づいて抵抗値が可逆的に変化する抵抗変化層と、を備え、前記抵抗変化層は、前記第1電極に接し、酸素不足型の遷移金属酸化物を含む第1の領域と、前記第2電極に接し、前記第1の領域よりも酸素不足度が小さい遷移金属酸化物を含む第2の領域とを有し、前記第2電極が、イリジウムとイリジウムより低いヤング率を有する少なくとも1つの貴金属との合金で構成compriseされており、イリジウムの含有率が50atm以上であるように構成される。前記合金は、前記抵抗変化層の初期ブレイクダウンに必要な電気的パルスの電圧を小さくすることができ、かつ不揮発性記憶素子の抵抗値のばらつきを低減することができる合金であってもよい。前記第1電極が、イリジウムと白金の合金で形成されており、白金の含有率が20atm以上50atm以下であってもよい。前記第1電極が、イリジウムとパラジウムの合金で形成されており、パラジウムの含有率が20atm以上50atm以下であってもよい。前記抵抗変化層は、抵抗変化層を構成する遷移金属酸化物が酸素濃度の異なる複数層で構成された積層構造であってもよい。また、本発明の一の態様による不揮発性記憶装置は、半導体基板上に互いに平行に形成された複数の第1の配線と、前記複数の第1の配線の上方に前記半導体基板の主面に平行な面内において互いに平行且つ前記複数の第1の配線に立体交差するように形成された複数の第2の配線と、前記複数の第1の配線と前記複数の第2の配線との立体交差点に対応して設けられた不揮発性記憶素子とを具備するメモリアレイを備え、前記不揮発性記憶素子のそれぞれは、第1電極と、第2電極と、前記第1電極と前記第2電極との間に介在し、前記第1電極と前記第2電極との間で与えられる電気的信号に基づいて可逆的に抵抗値が変化する抵抗変化層とを備え、前記抵抗変化層は、前記第1電極に接し、酸素不足型の遷移金属酸化物を含む第1の領域と、前記第2電極に接し、前記第1の領域よりも酸素不足度が小さい酸素不足型の遷移金属酸化物を含む第2の領域とを有し、前記第2電極が、イリジウムとイリジウムより低いヤング率を有する少なくとも1つの貴金属との合金で構成compriseされており、イリジウムの含有率が50atm以上であるように構成される。また、本発明の他の態様による不揮発性記憶装置は、半導体基板上に互いに平行に形成された複数の第1の配線と、前記複数の第1の配線の上方に前記半導体基板の主面に平行な面内において互いに平行且つ前記複数の第1の配線に立体交差するように形成された複数の第2の配線と、前記複数の第1の配線または前記複数の第2の配線のいずれか一方と平行に配列され、互いに平行に形成された複数の第3の配線と、前記第1の配線および前記第2の配線の立体交差点のそれぞれに対応して設けられた複数のトランジスタと、前記トランジスタと1対1に設けられた複数の不揮発性記憶素子とを備え、前記不揮発性記憶素子のそれぞれは、第1電極と、第2電極と、前記第1電極と前記第2電極との間に介在し、前記第1の配線と前記第3の配線との間に与えられ、対応して設けられている前記トランジスタを介して前記第1電極と前記第2電極との間で与えられる電気的信号に基づいて可逆的に抵抗値が変化する抵抗変化層とを備え、前記不揮発性記憶素子の、前記第1電極および前記第2電極のいずれか一方は、対応する前記トランジスタのソースおよびドレインのいずれか一方と接続され、前記複数のトランジスタのゲートは、対応する前記第1の配線と接続され、前記不揮発性記憶素子の、前記第1電極および前記第2電極のいずれか他方は、対応する前記第2の配線および前記第3の配線のいずれか一方と接続され、前記トランジスタのソースおよびドレインのいずれか他方は、対応する前記第2の配線および前記第3の配線のいずれか他方と接続され、前記抵抗変化層は、前記第1電極に接し、酸素不足型の遷移金属酸化物を含む第1の領域と、前記第2電極に接し、前記第1の領域よりも酸素不足度が小さい酸素不足型の遷移金属酸化物を含む第2の領域と、を有し、前記第2電極が、イリジウムとイリジウムより低いヤング率を有する少なくとも1つの貴金属との合金で構成compriseされており、イリジウムの含有率が50atm以上であるように構成される。本発明の上記目的、他の目的、特徴、及び利点は、添付図面参照の下、以下の好適な実施態様の詳細な説明から明らかにされる。本発明は、以上に説明したように構成され、初期ブレイクダウンに必要な電気的パルスの電圧を小さくすることができ、かつ不揮発性記憶素子の抵抗値のばらつきを低減することができるという効果を奏する。以下、本発明の実施の形態を、図面を参照して詳しく説明する。なお、全ての図を通じて同一または相当する要素には同一の符号を付しその説明は省略する場合がある。第1の実施の形態[不揮発性記憶素子の構成]図1は、本発明の第1の実施の形態に係る不揮発性記憶素子の一構成例を示した断面図である。図1に示すように、不揮発性記憶素子100は、基板101と、その基板101上に形成された絶縁層である酸化物層102と、その酸化物層102に形成された第1電極層第1電極103と、第2電極層第2電極105と、第1電極層103および第2電極層105に挟まれた抵抗変化層104後述する第1の遷移金属酸化物層106および第2の遷移金属酸化物層107の積層構造で構成を備えている。この不揮発性記憶素子100を駆動する場合、外部の電源によって所定の条件を満たす電圧電気信号を第1電極層103と第2電極層105との間に印加する。電圧印加の方向電圧の極性に従い、不揮発性記憶素子100の抵抗変化層104の抵抗値が、増加または減少する。例えば、所定の閾値電圧よりも大きなパルス電圧が印加された場合、抵抗変化層104の抵抗値が増加または減少する一方で、その閾値電圧よりも小さなパルス電圧が印加された場合、抵抗変化層104の抵抗値は変化しない。抵抗変化層104は、遷移金属酸化物で構成されており、第1電極層103に接し、酸素不足型の遷移金属酸化物を含む第1の領域106第1の遷移金属酸化物層と、第2電極層105に接し、第1の領域106よりも酸素含有率が高い遷移金属酸化物を含む第2の領域107第2の遷移金属酸化物層とを有した積層構造となっている。本実施の形態において遷移金属酸化物は、タンタル酸化物で構成されている。ここで、第1の領域106におけるタンタル酸化物第1タンタル酸化物は、TaOxと表した場合に0<x<2.5を満足するものである。また、第2の領域107におけるタンタル酸化物第2タンタル酸化物は、TaOyと表した場合にx<yを満足するものである。特に、抵抗変化素子として安定した動作を実現するためには、TaOxは、0.8≦x≦1.9を満足することが好ましく、TaOyは、2.1≦y≦2.5を満足することが好ましい。酸素不足型の遷移金属酸化物とは、化学量論的な組成を有する酸化物と比較して酸素の含有量原子比:総原子数に占める酸素原子数の割合が少ない酸化物をいう。通常、化学量論的な組成を有する酸化物は、絶縁体、あるいは非常に高い抵抗値を有する。第2タンタル酸化物で構成される第2の領域107の酸素含有率は、第1タンタル酸化物で構成される第1の領域106の酸素含有率よりも高くなっている。例えば、化学量論的組成であるTa2O5の酸素含有率は、総原子数に占める酸素の比率O/TaOとなり、71.4となる。したがって、酸素不足型のタンタル酸化物とは、酸素含有率が0より大きく、71.4より小さいことになる。ここで、抵抗変化素子に用いる遷移金属酸化物の抵抗値は、酸素含有率が大きいほど高い。また、上記は言い換えると、第2の領域107の酸素不足度は、第1の領域106の酸素不足度よりも小さいとも表現できる。酸素不足度とは、それぞれの遷移金属において、その化学量論的組成の酸化物を構成する酸素の量に対し、不足している酸素の割合をいう。例えば、遷移金属がタンタルTaの場合、化学量論的な酸化物の組成はTa2O5であって、TaO2.5と表現できる。TaO2.5の酸素不足度は0である。例えばTaO1.5の組成の酸素不足型のタンタル酸化物の酸素不足度は、酸素不足度=2.5-1.5/2.5=40となる。また、第1および第2の抵抗変化層を構成する金属は、タンタル以外の遷移金属を用いてもよい。遷移金属としては、タンタルTa、チタンTi、ハフニウムHf、ジルコニウムZr、ニオブNb、タングステンW等を用いることができる。遷移金属は複数の酸化状態をとることができるため、異なる抵抗状態を酸化還元反応により実現することが可能である。例えば、タンタル酸化物を用いる場合、第1の領域106を構成する第1タンタル酸化物層の組成をTaOxとした場合にxが0.8以上1.9以下であり、且つ、第2の領域107を構成する第2タンタル酸化物層の組成をTaOyとした場合にyがxの値よりも大である場合に、抵抗変化層104の抵抗値を安定して高速に変化させることが確認できている。この場合、第2タンタル酸化物層の膜厚は、1nm以上8nm以下が好ましい。また、ハフニウム酸化物を用いる場合には、第1の領域106を構成する第1ハフニウム酸化物層の組成をHfOxとした場合にxが0.9以上1.6以下であり、且つ、第2の領域107を構成する第2ハフニウム酸化物層の組成をHfOyとした場合にyがxの値よりも大である場合に、抵抗変化層104の抵抗値を安定して高速に変化させることが確認できている。この場合、第2ハフニウム酸化物層の膜厚は、3nm以上4nm以下が好ましい。また、ジルコニウム酸化物を用いる場合には、第1の領域106を構成する第1ジルコニウム酸化物層の組成をZrOxとした場合にxが0.9以上1.4以下であり、且つ、第2の領域107を構成する第2ジルコニウム酸化物層の組成をZrOyとした場合にyがxの値よりも大である場合に、抵抗変化層104の抵抗値を安定して高速に変化させることが確認できている。この場合、第2ジルコニウム酸化物層の膜厚は、1nm以上5nm以下が好ましい。上記のように、抵抗が高く膜厚が薄い第2の領域第2の遷移金属酸化物層107と、抵抗が低く膜厚が厚い第1の領域第1の遷移金属酸化物層106の積層構造で抵抗変化層104を構成することにより、抵抗変化素子に印加された電圧は、抵抗が高い第2の領域に、より多くの電圧が分配され、第2の領域107中で発生する酸化還元反応をより起こしやすくすることができる。さらに、第1の領域106を構成する第1の遷移金属と、第2の領域107を構成する第2の遷移金属とは、異なる材料を用いてもよい。この場合、第2の領域107は、第1の領域106よりも酸素不足度が小さい、つまり抵抗が高い方が好ましい。このような構成とすることにより、抵抗変化時に第1電極103及び第2電極105間に印加された電圧は、第2の領域107に、より多くの電圧が分配され、第2の領域107中で発生する酸化還元反応をより起こし易くすることができる。また、第1の遷移金属と第2の遷移金属とが互いに異なる材料を用いる場合、第2の遷移金属の標準電極電位は、第1の遷移金属の標準電極電位より小さい方が好ましい。抵抗変化現象は、抵抗が高い第2の領域107中に形成された微小なフィラメント中で酸化還元反応が起こってその抵抗値が変化し、発生すると考えられる。例えば、第1の領域106に、酸素不足型のタンタル酸化物を用い、第2の領域107にチタン酸化物TiO2を用いることにより、安定した抵抗変化動作が得られる。チタン標準電極電位=-1.63eVはタンタル標準電極電位=-0.6eVより標準電極電位が低い材料である。標準電極電位は、その値が大きいほど酸化しにくい特性を表す。第2の領域107に第1の領域106より標準電極電位が小さい金属の酸化物を配置することにより、第2の領域107中でより酸化還元反応が発生しやすくなる。なお、基板101としては、シリコン単結晶基板または半導体基板を用いることができるが、これらに限定されるわけではない。また、酸化物層102も絶縁層として機能する限り特に限定されないが、例えばシリコン酸化物層SiO2等が挙げられる。抵抗変化層104第1の領域106は比較的低い基板温度で形成することが可能であるため、樹脂材料などの上に形成することができる。抵抗変化層104のうち酸素不足度が小さい第2の領域107に接する第2電極層105は、イリジウムIrとイリジウムより低いヤング率を有する少なくとも1つの貴金属Pt,Pd,Ag,Cu,Au,Rh,Ru、本実施の形態では白金Ptとの合金イリジウムを主成分として含む合金で構成compriseされている。このような合金は、後述するように、抵抗変化層104の初期ブレイクダウンに必要な電気的パルスの電圧を小さくすることができ、かつ不揮発性記憶素子100の抵抗値のばらつきを低減することができる合金である。なお、イリジウムと組み合わされる他の貴金属は、ヤング率がイリジウムより低い貴金属であれば1つでも2つでもよい。すなわち、第2電極層105としてイリジウムを主成分とする2元系以上の合金が適用される。また、第1の電極層103の電極材料には、特に制限は無いが、例えば、W、Ni、Ta、Ti、Al、TaN等本実施の形態では窒化タンタルTaNが挙げられる。第1の電極層103の電極材料の標準電極電位は、第2の電極層105の電極材料の標準電極電位より小さい材料が望ましい。そのような構成とすることで、第2の電極層105近傍の抵抗変化層において抵抗変化現象が起こり、より安定した抵抗変化特性が得られる。上記構成によれば、抵抗変化層104のうち、抵抗変化を起こさせる側の電極第2電極層105を白金等を含むイリジウム合金で形成することにより、初期ブレイクダウンに必要な電気的パルスの電圧を小さくすることができ、かつ不揮発性記憶素子の抵抗値のばらつきを低減することができる。なお、本明細書および請求の範囲において第2電極第2の電極層105が、イリジウムとイリジウムより低いヤング率を有する少なくとも1つの貴金属との合金で構成compriseされているとは、その合金が抵抗変化層104の初期ブレイクダウンに必要な電気的パルスの電圧を小さくすることができ、かつ不揮発性記憶素子100の抵抗値のばらつきを低減することができる限り、当該合金にその特性向上等のために何らかの元素を添加したものをも含む。このような特性向上等のための追加的な元素の添加は当業者の常套手法であり、これを行ってもよいことはもちろんである。また、第2の電極層105における合金が、イリジウムおよび他の貴金属以外に何らかの不純物を含むことは当然であり、そのようなものも、抵抗変化層104の初期ブレイクダウンに必要な電気的パルスの電圧を小さくすることができ、かつ不揮発性記憶素子100の抵抗値のばらつきを低減することができる限り、本発明の範囲に含まれることは言うまでもない。第1電極第1の電極層103および抵抗変化層104についても同様である。[抵抗変化現象と標準電極電位]ここで、抵抗変化層において生じる抵抗変化現象について説明する。遷移金属酸化物を二つの電極で挟んだ構成の抵抗変化層における抵抗変化現象は、下記の式で示されるように、電極層界面近傍の高濃度層第2の領域107を構成するタンタル酸化物の酸化還元反応に起因すると推察される。2TaO2O2-→Ta2O52e-電極に負の電圧を印加した場合には、電子が注入されることにより還元反応が進行しTaO2が抵抗変化層の電極近傍に存在する状態になる。その結果、低抵抗状態が発現すると考えられる。一方、電極に正の電圧を印加した場合には、酸素イオンの移動により酸化反応が進行しTa2O5が抵抗変化層の電極近傍に存在する状態となる。その結果、高抵抗状態が発現すると推察される。また、上記の抵抗現象を電極と抵抗変化層との界面全面で起こるのではなく、高濃度層中に形成された微細な電気的パス中で発生すると考えられる。上式に示される酸化還元反応が効率的に進行するためには、抵抗変化現象を発現させる側の電極層第2電極層105に用いられる材料の標準電極電位が、抵抗変化層を構成する金属ここではTaよりも高いことが重要である。第2電極層105に白金Ptを用いた場合、Taおよび白金の標準電極電位はそれぞれ-0.6および1.19であり、1V以上の電位差が存在する。従って、上式の反応が効率的に進行すると考えられる。一般に標準電極電位は酸化されにくさの一つの指標として用いられ、この値が大きければ酸化されにくく、小さければ酸化されやすいことを意味する。電極の標準電極電位が抵抗変化層の標準電極電位より大きいほど抵抗変化層側で抵抗変化が起こりやすく、その差が小さくなるにつれて抵抗変化が起こりにくいことから、抵抗変化層を構成する金属の酸化のされやすさが抵抗変化現象のメカニズムに大きな役割を果たしていると推測される。そのため、抵抗変化層の抵抗変化現象を発現させる側高濃度層側の電極材料には標準電極電位が高い白金、パラジウム、イリジウム等の貴金属元素が有効である。[不揮発性記憶素子の製造方法]次に、本実施の形態の不揮発性記憶素子100の製造方法について説明する。本実施の形態において、抵抗変化層104は、抵抗変化層104を構成する遷移金属酸化物が酸素濃度の異なる複数層第1の領域106および第2の領域107から構成compriseされた積層構造となるように形成される。まず、基板101上に、例えば厚さ200nmの酸化物層SiO2からなる絶縁層102を熱酸化法またはCVD法により形成する。そして、第1電極層103として例えば厚さ100nmのTaN薄膜を酸化物層102上に形成する。次に、第1電極層103上に、抵抗変化層104第1の領域106として第1のタンタル酸化物層を形成する。第1のタンタル酸化物層の膜厚は、例えば、20~100nm程度である。抵抗変化層の形成には、例えばTaターゲットを用いた反応性RFスパッタ法を用いる。このとき、Ta酸化物中の酸素含有率を酸素流量比によって制御することにより酸素不足型のTa酸化物層を形成することができる。なお、抵抗変化層の形成において、タンタル酸化物をターゲットとすることによって、O2等の反応性ガスを使用しないスパッタ法を用いるようにしてもよい。続いて、第1のタンタル酸化物層に酸化処理を行い、最表面層に酸素含有率のより高い第2の領域107として第2のタンタル酸化物層を膜厚2~12nmの範囲で形成する。最後に、抵抗変化層104上に、第2電極層105として例えば厚さ50nmの白金を含むイリジウム合金層をDCスパッタ法により形成する。イリジウムで構成されるターゲットと白金で構成されるターゲットとを用いて同時にスパッタしてもよいし、イリジウムと白金との合金で構成されるターゲットを用いてスパッタしてもよい。このように、抵抗変化層104を予め酸素含有率の低い第1の領域106と酸素含有率の高い第2の領域107に分けて形成することにより、抵抗変化動作が安定して行われる不揮発性記憶素子100を形成することができる。[イリジウム-白金合金電極膜の組成制御]ここで白金を含むイリジウム合金層の形成方法について説明する。白金を含むイリジウム合金層は、イリジウムと白金との同時放電によるDC-スパッタ法により形成される。例えば、形成時の真空度は1.0Pa、印加されるDC-パワーはイリジウムターゲットおよび白金ターゲットの各ターゲットで50~300W、Ar流量は10sccm、成膜時間は20分とする。図2に、各ターゲットに印加したDCパワーの比に対する白金含有率の演算値のグラフを示す。図2に示されるように、イリジウムと白金の組成比は、各ターゲットのパワーを調整することで制御可能である。以上に述べたイリジウム-白金合金による第2電極層105の作製方法は、各ターゲットのパワー比を制御することにより、所望の白金含有率にコントロールすることが可能となる。また、イリジウム-白金合金ターゲットを用いたDC-スパッタ法により第2電極層105を形成することも可能である。この場合、イリジウムと白金との組成比がターゲット自体の組成比で決まるため、前述の個別のターゲットを用いた同時放電スパッタ法による第2電極層105の形成方法に比べ、DC-スパッタ時の設備パラメータのばらつきによる組成比変動が比較的生じにくくなる。ただし、この場合、白金含有率をDCパワー比によりコントロールすることはできない。なお、本明細書および特許請求の範囲における合金とは、上述したように、イリジウムと白金等のその他の貴金属とを予め合金化したものを基板101酸化物層102上に形成したものだけでなく、イリジウムとその他の貴金属とを基板101酸化物層102上に形成する際にスパッタにより混合して合金化する態様をも含む。[不揮発性記憶素子の初期抵抗値と初期ブレイクダウン電圧]次に、本実施の形態の不揮発性記憶素子100における初期抵抗値と第2電極層105の白金含有率との関係について説明する。図3は、本発明の第1の実施の形態に係る不揮発性記憶素子における第2電極層の白金含有率変化に対する初期抵抗値変化および初期ブレイクダウン電圧変化を示すグラフである。図3においては、第2電極層105の電極サイズを0.5μm角面積は0.25μm2としたときの第2電極層105の白金含有率変化に対する初期抵抗値変化および初期ブレイクダウン電圧変化を示す。第2電極層の白金含有率が60atmの場合は、初期ブレイクダウン電圧は低いが、初期抵抗値も低くしかもばらつきが大きいことが分かる。さらに、第2電極層の白金含有率が0atmの場合、すなわち第2電極層がイリジウム単体の場合には初期抵抗値が高くかつばらつきも安定しているが、初期ブレイクダウン電圧が3.3V程度と高く、そのばらつきも考慮すると、一般的な電源として用いられ、多くの回路で要求される3.3V以下の電圧を達成していないことが分かる。これは、白金およびイリジウムの物理特性熱膨張係数およびヤング率の違いによるものと推察される。白金は熱膨張係数が高く、88×10-6°C-1であり、イリジウムの64×106°C1に比べて大きい。また、白金はヤング率が低く、152×109N/m2であり、イリジウムの529×109N/m2に比べて小さい。これらの物理特性から白金はイリジウムに比べ、熱的、機械的ストレスによる塑性変形が生じやすく、ヒロックが生じやすい。図4Aおよび図4Bは、不揮発性記憶素子において白金電極層およびパラジウム電極を用いた場合の電極近傍断面を示す断面図である。図4Aは白金電極を用いた場合の断面を示し、図4Bはパラジウム電極を用いた場合の断面を示す。また、図5Aおよび図5Bは図4Aおよび図4Bに示す断面図のスケッチを示す図である。図4Aおよび図5Aに示すように、電極に白金を用いた場合には、抵抗変化層の高濃度層Ta2O5に向かってヒロックが生じる図中の丸内。電極にヒロックが生じると電極の抵抗変化層へのマイグレーションmigrationが生じ、抵抗変化層の高濃度層の実効的な膜厚が減少する。そのため、抵抗値がばらつき易くなる。また、白金と同様の物理特性熱膨張係数およびヤング率が近い値を有するパラジウムに関しても、図4Bおよび図5Bに示されるように、ヒロックが生じ易いため、抵抗値がばらつき易くなると考えられる。図6Aおよび図6Bは、白金電極、パラジウム電極およびイリジウム電極を用いた場合におけるそれぞれの初期抵抗値のばらつきおよび初期ブレイクダウン電圧の評価結果を示すグラフである。図6Aは、初期抵抗値のばらつきに関する評価結果を示し、図6Bは、初期ブレイクダウン電圧に関する評価結果を示す。図6Aに示すように、白金電極およびパラジウム電極の場合は初期抵抗値のばらつきが大きい垂直方向に対する傾きが大きいが、イリジウム電極の場合は初期抵抗値のばらつきが小さい垂直方向に対する傾きが小さいことが分かる。また、図6Bに示すように、白金電極およびパラジウム電極の場合は初期ブレイクダウン電圧が全体的に低い一方、イリジウム電極の場合は初期ブレイクダウン電圧がそれらに比べて全体的に高いことが分かる。このような知見より、本発明は、白金電極又はパラジウム電極を採用する利点初期ブレイクダウン電圧を低くできるとイリジウム電極を採用する利点初期抵抗値のばらつきを小さくできるとを両方得るために、両者を合金化した電極を採用するものである。すなわち、第2電極層105の電極材料として白金などの貴金属に当該貴金属よりヤング率が高い高い剛性を有するイリジウムが加わることにより、電極全体のヤング率が上がり熱膨張係数が低くなり、機械的強度を高くすることができる。したがって、第2電極層105におけるヒロックの発生を抑制することができる。しかも、単体でも電極材料として使用可能な、高い導電性を有するイリジウムを高い導電性を有する白金等の他の貴金属に加えているため、電極全体として高い導電性を得ることができる。また、酸素不足型の遷移金属で構成される抵抗変化層を容易に抵抗変化させるために必要な高い標準電極電位を単体でも有するイリジウムを、高い標準電極電位を有する白金等の他の貴金属に加えているため、電極全体として高い標準電極電位を得ることができる。また、イリジウムが加わることによる作用効果が機械的強度の向上であるので、イリジウムと合金化される貴金属の種類が2以上であっても構わないことは明らかである。以上より、イリジウムとイリジウムより低いヤング率を有する少なくとも1つの貴金属とを合金化することにより、抵抗変化を発生させ易く、かつ、機械的強度が高い電極材料を得ることができる。図3に示すように、第2電極層105の白金含有率が50atm以下の組成とすることで、不揮発性記憶素子100の初期抵抗値が安定し、しかもばらつきが小さくなる。一方、初期ブレイクダウン電圧については、第2電極層105の白金含有率の増加とともに低下しており、白金含有率が20atm以上の領域でばらつきを考慮しても一般的な電源として用いられる3.3V以下の電圧を満たしている。すなわち、第2電極層105の白金含有率を20atm以上50atm以下の組成とすることにより、初期抵抗値の低下およびばらつきを抑えつつ、初期ブレイクダウン電圧を低く抑えることができる。ここで、以下に、各貴金属におけるヤング率および熱膨張係数の値を示す。以上に示すように、イリジウムIr以外の貴金属のうち、オスミウムOsを除く貴金属Au,Pt,Ag,Pd,Rh,Ru,Cuは、イリジウムよりヤング率が低く、熱膨張係数が高い融点が低い。したがって、これらの貴金属は、初期ブレイクダウン電圧を低くできる代わりに、熱的、機械的ストレスによる塑性変形が生じやすく、ヒロックが生じやすいものと考えられる。以上より、イリジウムIrと上記貴金属Au,Pt,Ag,Pd,Rh,Ru,Cuの少なくとも1つとの合金を第2電極層105の電極材料として用いることにより、イリジウムと白金との合金を用いる場合図3と同様の効果を得ることができると考えられる。[不揮発性記憶素子の抵抗変化特性]次に、本実施の形態の不揮発性記憶素子100に対して電気的パルスを印加した場合の抵抗変化特性について説明する。図7は、本発明の第1の実施の形態に係る不揮発性記憶素子における抵抗変化層104の抵抗値とパルス印加回数との関係を示すグラフである。第2電極層105を構成するイリジウム-白金合金材料の白金含有率は50atmである。図7には、第1電極層103と第2電極層105との間にパルス幅が100nsで極性が異なる2種類の電気的パルスが交互に印加されたときの抵抗値変化が示されている。このように、電極間に2種類の電気的パルスを交互に印加することにより、抵抗変化層104の抵抗値は可逆的に変化する。具体的には、図7においては、負電圧パルス電圧-1.5V、パルス幅100nsを電極間に印加した場合、抵抗変化層104の抵抗値が減少して10000Ω1E04Ω、低抵抗値となり、正電圧パルス電圧2.4V、パルス幅100nsを電極間に印加した場合、抵抗変化層104の抵抗値が増加して100000Ω1E05Ω、高抵抗値となっている。なお、このとき、第1電極層103を基準に第2電極層105に正の電圧を印加した場合を正電圧とし、第1電極層103を基準に第2電極層105に負の電圧を印加した場合を負電圧とする。以下においても、定義は同様とする。なお、図7に示す結果は、抵抗変化層104の膜厚が約50nmそのうち第2の領域107の膜厚は5nmで、直径0.5μmのパターンのものである。以下の説明において、特に断りがない場合、抵抗変化層104のサイズはこのとおりである。図8は、第2電極層の白金含有率に対する抵抗変化層の抵抗値変化を示すグラフである。イリジウム-白金合金の白金含有率が50atm以下の場合には、抵抗変化層において低抵抗状態10000Ωと高抵抗状態100000Ωとの差が大きく明確に区別できるが、白金含有率が50atmを超えた場合には、抵抗変化層は高抵抗状態が維持できずばらつきが大きくなり、低抵抗状態と高抵抗状態との差が小さくなるため、両者を明確に区別することが困難となってくる。[白金含有率の範囲]以上の抵抗変化層の抵抗変化特性の結果から判断して、第2電極層105を構成する白金を含むイリジウム合金電極材料における白金含有率は、20atm以上50atm以下が好ましい。なお、上述した説明より明らかなように、白金とパラジウムとの電気的特性は同等であり、図5にて示したヒロックの現象や、図6にて説明したように初期抵抗のばらつきや初期ブレイクダウン電圧は、白金とパラジウムとでは同等である。したがって、第2電極層105を、パラジウムを含むイリジウム合金電極材料で構成した場合のパラジウム含有率は、白金を含むイリジウム合金の場合と同様に20atm以上50atm以下が好ましいと考えられる。さらに、上述したその他の貴金属Au,Ag,Rh,Ru,Cuについても同様であると考えられる。[不揮発性記憶素子の動作例]次に、本実施の形態の不揮発性記憶素子100のメモリとしての動作例、すなわち情報の書き込み/読み出しをする場合の動作例を、図面を参照して説明する。図9は、本発明の第1の実施の形態に係る不揮発性記憶素子において情報を書き込む場合の動作例を示す図である。図9に示されるように、第1電極層103と第2電極層105との間に、振幅が所定の閾値電圧以上でパルス幅が100nsで極性が異なる2種類の電気的パルスを交互に印加すると、抵抗変化層の抵抗値が変化する。すなわち、負電圧パルス電圧E1、パルス幅100nsを電極間に印加した場合、抵抗変化層の抵抗値が、高抵抗値Rbから低抵抗値Raへ減少する。他方、正電圧パルス電圧E2、パルス幅100nsを電極間に印加した場合、抵抗変化層の抵抗値が、低抵抗値Raから高抵抗値Rbへ増加する。電圧E1は、例えば-1.5Vであり、電圧E2は例えば2.4Vである。図9に示す例では、高抵抗値Rbを情報0に、低抵抗値Raを情報1にそれぞれ割り当てている。そのため、抵抗変化層の抵抗値が高抵抗値Rbになるように正電圧パルスを電極間に印加することによって情報0が書き込まれることになり、また、抵抗変化層の抵抗値が低抵抗値Raになるように負電圧パルスを電極間に印加することによって情報1が書き込まれることになる。図10は、本発明の第1の実施の形態に係る不揮発性記憶素子において情報を読み出す場合の動作例を示す図である。図10に示されるように、情報の読み出しを行う場合、抵抗変化層の抵抗値を変化させるときに印加する電気的パルスよりも十分振幅の小さく抵抗変化を起こさないような読み出し用電圧E3|E3|<|E1|、|E3|<|E2|、例えば0.5Vを電極間に印加する。その結果、抵抗変化層の抵抗値に対応した電流が出力され、その出力電流値を検出することにより、書き込まれている情報の読み出しが可能となる。図10に示す例では、出力電流値Iaが抵抗値Raに、出力電流値Ibが抵抗値Rbにそれぞれ対応しているので、出力電流値Iaが検出された場合は情報1が、出力電流値Ibが検出された場合は情報0がそれぞれ読み出されることになる。以上のように、第1電極層103と第2電極層105とに挟まれた領域において、抵抗変化層が記憶部として機能することにより、不揮発性記憶素子100がメモリとして動作することになる。第1の実施の形態の変形例図11は、本発明の第1の実施の形態に係る不揮発性記憶素子の他の構成例を示す断面図である。本例の不揮発性記憶素子500が図1に示す例と異なる点は、不揮発性記憶素子が上下反転していることである。すなわち、図11に示す不揮発性記憶素子500は、基板501上に形成された酸化物層502と、その酸化物層502上に形成された第2電極層503と、第2電極層503上に形成された抵抗変化層504と、抵抗変化層504上に形成された第1電極層505とを備えており、抵抗変化層504は、第1電極層505に接し、酸素不足型の遷移金属酸化物を含む第1の領域506と第2電極層505に接し、第1の領域506よりも酸素含有率が高い遷移金属酸化物を含む第2の領域507とを有している。そして、第2電極層503は、白金を含むイリジウム合金イリジウム―白金合金で構成されている。なお、本例では、第2の領域507は、第1の領域506を酸化する方法では形成できないため、例えば、反応性スパッタリングにおいて、遷移金属または、遷移金属酸化物ターゲットを用い、堆積時のスパッタガス雰囲気に含まれる酸素含有量を調整することにより酸素含有率がより高い第2の領域507を形成する。不揮発性記憶素子の第1の適用例上述した第1の実施の形態に係る不揮発性記憶素子は、種々の形態の不揮発性半導体装置へ適用することが可能である。本実施の形態における不揮発性記憶素子の第1の適用例として、ワード線とビット線との交点立体交差点に不揮発性記憶素子アクティブ層を介在させた、いわゆるクロスポイント型の不揮発性記憶装置が挙げられる。以下にこの例について説明する。[第1の適用例における不揮発性記憶装置の構成]図12は、本発明の第1の実施の形態に係る不揮発性記憶素子が適用された不揮発性記憶装置の第1の適用例における構成を示すブロック図である。また、図13は、図12に示される不揮発性記憶装置におけるA部の構成4ビット分の構成を示す斜視図である。図12に示すように、本例の不揮発性記憶装置200は、半導体基板上に、メモリ本体部201を備えており、このメモリ本体部201は、メモリアレイ202と、行選択回路/ドライバ203と、列選択回路/ドライバ204と、情報の書き込みを行うための書き込み回路205と、選択ビット線に流れる電流量を検出し、データ1または0と判定するセンスアンプ206と、端子DQを介して入出力データの入出力処理を行うデータ入出力回路207とを具備している。また、不揮発性記憶装置200は、外部から入力されるアドレス信号を受け取るアドレス入力回路208と、外部から入力されるコントロール信号に基づいて、メモリ本体部201の動作を制御する制御回路209とをさらに備えている。メモリアレイ202は、図12および図13に示すように、半導体基板の上に互いに平行に形成された複数のワード線第1の配線WL0,WL1,WL2,...と、これらの複数のワード線WL0,WL1,WL2,...の上方にその半導体基板の主面に平行な面内において互いに平行且つ複数のワード線WL0,WL1,WL2,...に立体交差するように形成された複数のビット線第2の配線BL0,BL1,BL2,...とを備えている。また、メモリアレイ202には、これらの複数のワード線WL0,WL1,WL2,...と複数のビット線BL0,BL1,BL2,...との立体交差点に対応してマトリクス状に設けられた複数のメモリセルM111,M112,M113,M121,M122,M123,M131,M132,M133,...以下、メモリセルM111,M112,...と表すが設けられている。ここで、メモリセルM111,M112,...は、それぞれ第1の実施の形態に係る不揮発性記憶素子100と、これらに直列に接続された電流制御素子で構成され、それぞれの不揮発性記憶素子は、積層構造の酸素不足型の遷移金属酸化物で構成される抵抗変化層を有している。なお、図12におけるメモリセルM111,M112,...は、図13において符号210で示されている。[第1の適用例の不揮発性記憶装置における不揮発性記憶素子の構成]図14は、図12に示される不揮発性記憶装置の第1の適用例における不揮発性記憶素子の構成を示す断面図である。なお、図14では、図13のB部における構成が示されている。図14に示すように、本適用例の不揮発性記憶装置において、不揮発性記憶素子210は、銅配線である下部配線212図13におけるワード線WL1に相当するおよび上部配線211図13におけるビット線BL1に相当するの間に介在しており、下部電極217と、電流制御層216と、内部電極215と、抵抗変化層214と、上部電極213とが順に積層されて構成されている。ここで、内部電極215、抵抗変化層214、および上部電極213は、図1に示した第1の実施の形態に係る不揮発性記憶素子100における第1電極層103、抵抗変化層104、および第2電極層105にそれぞれ相当する。したがって、本適用例における構成も、第1の実施の形態における構成と同様にして形成される。ここで、抵抗変化層214に接するように形成された上部電極213を、白金を含むイリジウム合金で形成することで、初期ブレイクダウンに必要な電気的パルスの電圧を小さくすることができ、かつ不揮発性記憶素子の抵抗値のばらつきを低減することができる不揮発性記憶素子を構成できる。電流制御素子216は、TaNで構成される内部電極215を介して、抵抗変化層214と直列接続されており、電流制御層216と抵抗変化層214とは電気的に接続されている。この下部電極217、電流制御層216、内部電極215で構成される電流制御素子は、MIMMetal-Insulator-Metal;金属-絶縁体-金属の意味ダイオード又はMSMMetal-Semiconductor-Metal;金属-半導体-金属の意味ダイオードに代表される素子であり、電圧に対して非線形な電流特性を示すものである。MSMダイオードの方がより多くの電流を流すことができる。電流制御層216としては、窒素不足型の窒化シリコンSiNxやアモルファスSi等を用いることができる。また、この電流制御素子は、電圧に対して双方向性の電流特性を有しており、所定の閾値電圧Vf一方の電極を基準にして例えば1V以上または-1V以下で導通するように構成されている。なお、タンタルおよびその酸化物は、半導体プロセスに一般的に用いられている材料であり、非常に親和性が高いといえる。そのため、既存の半導体製造プロセスに容易に組み入れることが可能である。[多層化構造の不揮発性記憶装置の構成例]図12および図13に示した本適用例の不揮発性記憶装置におけるメモリアレイを、3次元に積み重ねることによって、多層化構造の不揮発性記憶装置を実現することができる。図15は、図12に示される不揮発性記憶装置の第1の適用例を多層化した構造におけるメモリアレイの構成を示す斜視図である。図15に示すように、この不揮発性記憶装置は、図示しない半導体基板の上に互いに平行に形成された複数の下部配線第1の配線212と、これらの複数の下部配線212の上方にその半導体基板の主面に平行な面内において互いに平行且つ複数の下部配線212に立体交差するように形成された複数の上部配線第2の配線211と、これらの複数の下部配線212と複数の上部配線211との立体交差点に対応してマトリクス状に設けられた複数のメモリセル210とを備えるメモリアレイが、複数積層されてなる多層化メモリアレイを備えている。なお、図15に示す例では、配線層が5層であり、その立体交差点に配される不揮発性記憶素子が4層の構成となっているが、必要に応じてこれらの層数を増減してもよいことは勿論である。このように構成された多層化メモリアレイを設けることによって、超大容量不揮発性メモリを実現することが可能となる。なお、第1の実施の形態において説明したように、本発明における抵抗変化層は低温で形成することが可能である。したがって、本実施の形態で示すような配線工程での積層化を行う場合であっても、下層工程で形成されたトランジスタおよびシリサイドなどの配線材料に影響を与えることがないため、多層化メモリアレイを容易に実現することができる。すなわち、本発明のタンタル酸化物を含む抵抗変化層を用いることによって、多層化構造の不揮発性記憶装置を容易に実現することが可能となる。不揮発性記憶素子の第2の適用例本実施の形態における不揮発性記憶素子の第2の適用例として、1トランジスタ-1不揮発性記憶素子1T1R構成の構造を有する不揮発性記憶装置が挙げられる。[第2の適用例における不揮発性記憶装置の構成]図16は、本発明の第1の実施の形態に係る不揮発性記憶素子が適用された不揮発性記憶装置の第2の適用例における構成を示すブロック図である。また、図17は、図16に示される不揮発性記憶装置におけるC部の構成2ビット分の構成を示す断面図である。図16に示すように、本適用例における不揮発性記憶装置300は、半導体基板上に、メモリ本体部301を備えており、このメモリ本体部301は、メモリアレイ302と、行選択回路/ドライバ303と、列選択回路304と、情報の書き込みを行うための書き込み回路305と、選択ビット線に流れる電流量を検出し、データ1または0と判定するセンスアンプ306と、端子DQを介して入出力データの入出力処理を行うデータ入出力回路307とを具備している。また、不揮発性記憶装置300は、セルプレート電源VCP電源308と、外部から入力されるアドレス信号を受け取るアドレス入力回路309と、外部から入力されるコントロール信号に基づいて、メモリ本体部301の動作を制御する制御回路310とをさらに備えている。メモリアレイ302は、半導体基板の上に形成された、互いに交差するように配列された複数のワード線第1の配線WL0,WL1,WL2,...およびビット線第2の配線BL0,BL1,BL2,...と、これらのワード線WL0,WL1,WL2,...およびビット線BL0,BL1,BL2,...の交点に対応してそれぞれ設けられた複数のトランジスタT11,T12,T13,T21,T22,T23,T31,T32,T33,...以下、トランジスタT11,T12,...と表すと、トランジスタT11,T12,...と1対1に設けられた複数のメモリセルM211,M212,M213,M221,M222,M223,M231,M232,M233,...以下、メモリセルM211,M212,...と表すとを備えている。また、メモリアレイ302は、ワード線WL0,WL1,WL2,...に平行して配列されている複数のプレート線第3の配線PL0,PL1,PL2,...を備えている。図17に示すように、ワード線WL0,WL1の上方にビット線BL0が配され、そのワード線WL0,WL1とビット線BL0との間に、プレート線PL0,PL1が配されている。ここで、メモリセルM211,M212,...は、それぞれが第1の実施の形態に係る不揮発性記憶素子100に相当し、それぞれの不揮発性記憶素子は、積層構造の酸素不足型の遷移金属酸化物で構成される抵抗変化層を有している。より具体的には、図17における不揮発性記憶素子313が、図16におけるメモリセルM211,M212,...に相当し、この不揮発性記憶素子313は、上部電極314、積層構造の酸素不足型の遷移金属酸化物で構成される抵抗変化層315、および下部電極316で構成されている。上部電極314および下部電極316のいずれか一方が白金を含むイリジウム合金イリジウム-白金合金により形成されることで、初期ブレイクダウンに必要な電気的パルスの電圧を小さくすることができ、かつ不揮発性記憶素子の抵抗値のばらつきを低減することができる不揮発性記憶素子を構成できる。なお、図17における317はプラグ層を、318は金属配線層を、319はソースまたはドレイン領域をそれぞれ示している。図16に示すように、トランジスタT11,T12,T13,...のドレインはビット線BL0に、トランジスタT21,T22,T23,...のドレインはビット線BL1に、トランジスタT31,T32,T33,...のドレインはビット線BL2に、それぞれ接続されている。また、トランジスタT11,T21,T31,...のゲートはワード線WL0に、トランジスタT12,T22,T32,...のゲートはワード線WL1に、トランジスタT13,T23,T33,...のゲートはワード線WL2に、それぞれ接続されている。さらに、トランジスタT11,T12,...のソースはそれぞれ、メモリセルM211,M212,...と接続されている。また、メモリセルM211,M221,M231,...はプレート線PL0に、メモリセルM212,M222,M232,...はプレート線PL1に、メモリセルM213,M223,M233,...はプレート線PL2に、それぞれ接続されている。アドレス入力回路309は、外部回路図示せずからアドレス信号を受け取り、このアドレス信号に基づいて行アドレス信号を行選択回路/ドライバ303へ出力するとともに、列アドレス信号を列選択回路304へ出力する。ここで、アドレス信号は、複数のメモリセルM211,M212,...のうちの選択される特定のメモリセルのアドレスを示す信号である。また、行アドレス信号は、アドレス信号に示されたアドレスのうちの行のアドレスを示す信号であり、列アドレス信号は、アドレス信号に示されたアドレスのうちの列のアドレスを示す信号である。制御回路310は、情報の書き込みサイクルにおいては、データ入出力回路307に入力された入力データDinに応じて、書き込み用電圧の印加を指示する書き込み信号を書き込み回路305へ出力する。他方、情報の読み出しサイクルにおいて、制御回路310は、読み出し用電圧の印加を指示する読み出し信号を列選択回路304へ出力する。行選択回路/ドライバ303は、アドレス入力回路309から出力された行アドレス信号を受け取り、この行アドレス信号に応じて、複数のワード線WL0,WL1,WL2,...のうちの何れかを選択し、その選択されたワード線に対して、所定の電圧を印加する。また、列選択回路304は、アドレス入力回路309から出力された列アドレス信号を受け取り、この列アドレス信号に応じて、複数のビット線BL0,BL1,BL2,...のうちの何れかを選択し、その選択されたビット線に対して、書き込み用電圧または読み出し用電圧を印加する。書き込み回路305は、制御回路310から出力された書き込み信号を受け取った場合、列選択回路304に対して選択されたビット線に対して書き込み用電圧の印加を指示する信号を出力する。また、センスアンプ306は、情報の読み出しサイクルにおいて、読み出し対象となる選択ビット線に流れる電流量を検出し、データ1または0と判定する。その結果得られた出力データDOは、データ入出力回路307を介して、外部回路へ出力される。なお、1トランジスタ-1不揮発性記憶素子の構造を有する本適用例の場合、第1の適用例におけるクロスポイント型の不揮発性記憶素子の構成と比べて記憶容量は小さくなる。しかしながら、ダイオードのような電流制御素子が不要であるため、CMOSプロセスに容易に組み合わせることができ、また、動作の制御も容易であるという利点がある。また、第1の適用例の場合と同様に、本発明における抵抗変化層は低温で形成することが可能であることから、本適用例で示すような配線工程での積層化を行う場合であっても、下層工程で形成されたトランジスタおよびシリサイドなどの配線材料に影響を与えることがないという利点がある。さらに、第1の適用例の場合と同様に、タンタルおよびその酸化物の形成は、既存の半導体製造プロセスに容易に組み入れることが可能であるため、本適用例における不揮発性記憶装置を容易に製造することができる。[第2の適用例における不揮発性記憶装置の測定結果]本適用例における不揮発性記憶装置における抵抗変化層およびトランジスタで構成される不揮発性記憶素子の抵抗変化特性を測定し、第2電極層の白金含有率による依存性を検討した。図18A~図18Cおよび図19A~図19Cは、第2の適用例における不揮発性記憶装置の不揮発性記憶素子に流れるセル電流の評価結果を示す正規期待値分布グラフであり、図20は、第2の適用例における不揮発性記憶装置の不揮発性記憶素子における第2電極層の白金含有率変化に対するセル電流変化を示すグラフである。図18A~図18Cおよび図19A~図19Cの各グラフは、垂直方向に対する傾きが大きいほどセル電流のばらつきが大きい良好に動作しないことを示し、傾きが小さいほどセル電流のばらつきが小さい良好に動作することを示している。なお、図18A~図18Cおよび図19A~図19Cの例において、トランジスタは1.8V系且つゲート幅が0.44μmであるものを用い、抵抗変化特性を安定化させるために設計回路での初期ブレイクダウン処理後、1.8Vのパルスを印加した。その結果、図18A~図18Cおよび図19A~図19Bに示すように、白金含有率が50atm以下では低抵抗状態での電流値LR電流値および高抵抗状態での電流値HR電流値の双方とも良好な動作が確認できた。これに対し、図19Cに示すように白金含有率が60atmの素子では、LR電流値、HR電流値ともばらつきが増加していることが確認された。図20は、第2の適用例における不揮発性記憶装置の不揮発性記憶素子において、第2電極層の白金含有率変化に対するセル電流の変化を示すグラフである。図20に示されるように、第2電極層の白金含有率が60atmではLR電流値の最小値とHR電流値の最大値との差ウィンドウが低下していることが確認された。このような狭いウィンドウの場合には、抵抗値の読み出し時の誤判定につながるので好ましくない。以上の結果より、ばらつき特性の優れた不揮発性記憶素子を作製するためには、白金含有率は50atm以下であることが好ましいことが示された。上記の実施の形態においては、遷移金属酸化物層はタンタル酸化物の積層構造で構成されていたが、これに代えて、例えば、ハフニウムHf酸化物の積層構造やジルコニウムZr酸化物の積層構造などであってもよい。ハフニウム酸化物の積層構造を採用する場合は、積層構造のうちの第1の領域をHfOxとし、第2の領域をHfOyとした場合には、0<x<2.0、で、x<yとし、第2のハフニウム酸化物の膜厚は3nm以上、4nm以下であることが好ましい。また、ジルコニウム酸化物の積層構造を採用する場合は、第1の領域をZrOxとし、第2の領域をZrOyとすると、0<x<2.0、で、x<yとし、第2の領域の膜厚は1nm以上、5nm以下であることが好ましい。また、ハフニウム酸化物の場合は、Hfターゲットを用い、アルゴンガス及び酸素ガス中でスパッタリングする所謂反応性スパッタリング法によって、下部電極の上に第1の領域を形成する。第2の領域は、この第1の領域を形成後に、アルゴンガスと酸素ガスのプラズマに第1の領域の表面を暴露することにより形成できる。第1の領域の酸素含有率は、上述したタンタル酸化物の場合と同様、反応性スパッタ中のアルゴンガスに対する酸素ガスの流量比を変えることにより容易に調整することができる。なお、基板温度は特に加熱することなく室温とすることができる。また、第1の領域をハフニウム酸化物とした場合、第1の領域の膜厚は、アルゴンガスと酸素ガスのプラズマへの暴露時間により容易に調整することができる。第1の領域の組成をHfOx、第2の領域の組成をHfOyと表した場合、0.9≦x≦1.6、1.8<y<2.0、第2の領域の膜厚は3nm以上4nm以下の範囲で安定した抵抗変化特性を実現できる。ジルコニウム酸化物の場合は、Zrターゲットを用い、アルゴンガス及び酸素ガス中でスパッタリングする所謂反応性スパッタリング法によって、下部電極の上に第1の領域を形成する。第2の領域は、この第1の領域を形成後に、アルゴンガスと酸素ガスのプラズマに第1の領域の表面を暴露することにより形成できる。第1の領域の酸素含有率は、上述したタンタル酸化物の場合と同様、反応性スパッタ中のアルゴンガスに対する酸素ガスの流量比を変えることにより容易に調整することができる。なお、基板温度は特に加熱することなく室温とすることができる。また、ジルコニウム酸化物の場合、第2の領域の膜厚は、アルゴンガスと酸素ガスのプラズマへの暴露時間により容易に調整することができる。第1の領域の組成をZrOx、第2の領域の組成をZrOyと表した場合、0.9≦x≦1.4、1.9<y<2.0、第2の領域の膜厚は1nm以上5nm以下の範囲で安定した抵抗変化特性を実現できる。なお、上述した実施形態においては、抵抗変化層としての遷移金属酸化物としては、タンタル酸化物、ハフニウム酸化物、ジルコニウム酸化物の場合について説明したが、第1電極と第2電極間に挟まれる遷移金属酸化物層としては、抵抗変化を発現する主たる抵抗変化層として、タンタル、ハフニウム、ジルコニウム等の酸化物層が含まれていればよく、これ以外に例えば微量の他元素が含まれていても構わない。抵抗値の微調整等で、他元素を少量、意図的に含めることも可能であり、このような場合も本発明の範囲に含まれるものである。例えば、抵抗変化層に窒素を添加すれば、抵抗変化層の抵抗値が上がり、抵抗変化の反応性を改善できる。また、スパッタリングにて抵抗変化層を形成した際に、残留ガスや真空容器壁からのガス放出などにより、意図しない微量の元素が抵抗変化層に混入することがあるが、このような微量の元素が抵抗膜に混入した場合も本発明の範囲に含まれることは当然である。上記説明から、当業者にとっては、本発明の多くの改良や他の実施形態が明らかである。従って、上記説明は、例示としてのみ解釈されるべきであり、本発明を実行する最良の態様を当業者に教示する目的で提供されたものである。本発明の精神を逸脱することなく、その構造及び/又は機能の詳細を実質的に変更できる。"