저항 변화 비휘발성 메모리 소자가 개시된다. 본 발명의 비휘발성 메모리 소자는 양 전극에 개재되는 절연막으로서 빠른 금속이 도핑된 이성분계 산화막을 채용한다. 이러한 금속이 도핑된 이성분계 산화막을 가지는 메모리 소자는 균일한 소자 특성을 보여주면서도 간단한 공정으로 구현될 수 있다. 이를테면, 열확산에 의한 하부 전극으로부터의 도핑 방법이 적용된다. 이는 이성분계 산화막의 증착 공정에서 이루어질 수 있고, 또한 이성분계 산화막의 증착 후에 열처리로서 이루어질 수 있다. 저항 변화, 이성분계 산화물, 열확산, 열처리