[發(fā)明專利]柱形相變存儲單元

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200680003812.5
• 申請日: 2006-01-30
• 公開（公告）號: CN101116194A
• 公開（公告）日: 2008-01-30
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 托馬斯·哈普
• 申請（專利權(quán)）人: 奇夢達(dá)股份公司
• 主分類號: H01L45/00
• 分類號: H01L45/00;H01L27/24;G11C16/02
• 代理公司: 北京康信知識產(chǎn)權(quán)代理有限責(zé)任公司
• 代理人: 章社杲;吳貴明

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種相變存儲單元器件。具體而言，涉及一種具有相變材料和可精確控制的側(cè)向尺寸的柱體的相變存儲單元的系統(tǒng)和方法。

背景技術(shù)

相變材料可呈現(xiàn)至少兩種不同狀態(tài)。所以，相變材料可以用在存儲單元中以存儲位數(shù)據(jù)。相變材料的這些狀態(tài)可為非晶態(tài)或晶態(tài)。這些狀態(tài)是可被區(qū)別的，因為非晶態(tài)普遍比晶態(tài)呈現(xiàn)更高的電阻率。一般地，非晶態(tài)包括更加無序的原子結(jié)構(gòu)，而晶態(tài)是有序的晶格。

相變材料中的相變是可逆的。這樣，存儲器可根據(jù)溫度的變化由非晶態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榫B(tài)，反之亦然。溫度改變對相變材料的影響可通過多種方式實現(xiàn)。例如，可利用激光照射相變材料，電流可被驅(qū)使通過相變材料，或者電流或電壓被輸送通過鄰近相變材料的電阻加熱器。利用這些方法中的任意一種，可控地加熱相變材料可引起相變材料中可控的相變。

當(dāng)相變存儲器包括一個具有多個由相變材料構(gòu)成的存儲單元的存儲器陣列時，可利用相變材料的存儲狀態(tài)對存儲器編程以存儲數(shù)據(jù)。一種在這種相變存儲器件中讀寫數(shù)據(jù)的方法是控制通過相變材料或通過鄰近相變材料的加熱器的電流(或電壓)。當(dāng)需要高電流或電壓來改變相變材料的存儲狀態(tài)時，相變存儲器的總體密度將被損害。所以，需要使用一種利用低電流/電壓來改變存儲器狀態(tài)的相變存儲單元。

基于這些和其它的原因，提出了本發(fā)明。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的一個方面提出了一種相變存儲單元器件和方法，其中該器件包括存儲單元、選擇器件、接觸部、以及亞光刻柱體。接觸部與選擇器件耦合。亞光刻柱體與接觸部耦合(本文中耦合也可以稱為連接或者接合)。亞光刻柱體被絕緣材料包裹，從而限定了亞光刻柱體的亞光刻側(cè)向尺寸。亞光刻柱體與接觸部之間也有亞光刻接觸部。

附圖說明

附圖被包括進(jìn)來以提供對本發(fā)明的進(jìn)一步理解，并結(jié)合于說明書中并構(gòu)成本說明書的一部分。附圖示出了本發(fā)明的實施例，并與說明書文字部分一起用于解釋本發(fā)明的原理。由于參照下面的詳細(xì)描述將更好地理解本發(fā)明，所以本發(fā)明的其它實施例及本發(fā)明的多個預(yù)期優(yōu)點將很容易被認(rèn)識到。附圖中的元件不必相對彼此成比例。相似的參考標(biāo)號表示相應(yīng)的類似部件。

圖1示出了存儲單元器件的框圖。

圖2A-2C示出了根據(jù)本發(fā)明的不同實施例的可選的相變存儲單元的剖面圖。

圖3示出了根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的部分制成的相變存儲單元的剖面圖。

圖4A-4D示出了根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的部分制成的相變存儲單元的剖面圖。

圖5示出了根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的部分制成的相變存儲單元的剖面圖。

圖6示出了根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的部分制成的相變存儲單元的剖面圖。

圖7示出了根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的部分制成的相變存儲單元的剖面圖。

圖8示出了根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的部分制成的相變存儲單元的剖面圖。

圖9示出了根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的部分制成的相變存儲單元的剖面圖。

圖10示出了根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的部分制成的相變存儲單元的剖面圖。

圖11示出了根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的部分制成的相變存儲單元的剖面圖。

圖12示出了根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的部分制成的加熱器式(heater?type)相變存儲單元的剖面圖。

圖13示出了根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的部分制成的加熱器式相變存儲單元的剖面圖。

圖14示出了根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的部分制成的加熱器式相變存儲單元的剖面圖。

圖15示出了根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的部分制成的加熱器式相變存儲單元的剖面圖。

圖16示出了根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的部分制成的加熱器式相變存儲單元的剖面圖。

圖17示出了根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的部分制成的加熱器式相變存儲單元的剖面圖。

圖18示出了根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的部分制成的加熱器式相變存儲單元的剖面圖。

圖19示出了根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的部分制成的加熱器式相變存儲單元的剖面圖。

圖20示出了根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的部分制成的加熱器式相變存儲單元的剖面圖。

圖21示出了根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的部分制成的加熱器式相變存儲單元的剖面圖。

具體實施方式