[發(fā)明專利]包含氧化鎳鈷切換元件的存儲單元有效
| 申請?zhí)枺?/td> | 200680043951.0 | 申請日： | 2006-11-20 |
| 公開（公告）號： | CN101313423A | 公開（公告）日： | 2008-11-26 |
| 發(fā)明（設(shè)計）人： | S·布拉德·赫納 | 申請（專利權(quán)）人： | 桑迪士克3D公司 |
| 主分類號： | H01L45/00 | 分類號： | H01L45/00;H01L27/24 |
| 代理公司： | 北京律盟知識產(chǎn)權(quán)代理有限責(zé)任公司 | 代理人： | 劉國偉 |
| 地址： | 美國加利*** | 國省代碼： | 美國;US |
| 權(quán)利要求書： | 查看更多 | 說明書： | 查看更多 |
| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 包含 氧化 切換 元件 存儲 單元 | ||
相關(guān)申請案
本申請案是赫爾納(Herner)等人的標(biāo)題為“具有添加金屬的可逆性電阻率切換金屬氧化物或氮化物層”(″Device?Having?Reversible?Resistivity-Switching?Metal?Oxide?orNitride?Layer?with?Added?Metal″)的第11/287,452號美國申請案(下文中稱為’452申請案)的部分接續(xù)案，該案的全文以引用的形式并入本文中。
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及電阻率切換金屬氧化物，具體來說，本發(fā)明涉及氧化鎳及氧化鈷。
背景技術(shù)
通過施加適當(dāng)?shù)碾娖珘好}沖可在兩種或兩種以上穩(wěn)定的電阻率狀態(tài)之間可逆地切換這些材料。這些電阻率狀態(tài)可對應(yīng)于非易失性存儲單元的數(shù)據(jù)狀態(tài)。
可以高電阻率狀態(tài)形成氧化鎳及氧化鈷。在一些實施例中，已發(fā)現(xiàn)執(zhí)行從初始高電阻率狀態(tài)切換成較低電阻率狀態(tài)所需的第一脈沖可大于隨后切換所需的脈沖。
大振幅脈沖具有許多缺點。避免需要大振幅脈沖以執(zhí)行初始電阻率切換將是有利的。降低電阻率狀態(tài)之間的隨后切換所需的電流或電壓將是進(jìn)一步有利的。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明由隨附權(quán)利要求書界定，且本部分中的任何內(nèi)容不應(yīng)視為限制所述權(quán)利要求書。一般而言，本發(fā)明是針對將氧化鎳鈷用作電阻率切換材料，尤其是在存儲單元中。
本發(fā)明的第一方面提供一種存儲單元，所述存儲單元包含：包含(NixCoy)O層的電阻切換元件，其中x+y＝1且x及y均不為0。
本發(fā)明的優(yōu)選實施例提供位于襯底上方的第一存儲器層級(memory?level)，其包含：大體上平行、大體上共面且在第一方向上延伸的多個第一導(dǎo)體；大體上平行、大體上共面且在不同于第一方向的第二方向上延伸的多個第二導(dǎo)體，第二導(dǎo)體位于第一導(dǎo)體上方；多個第一柱，每一第一柱垂直地設(shè)置于第一導(dǎo)體中的一者與第二導(dǎo)體中的一者之間；及多個第一存儲單元，每一第一存儲單元包含第一導(dǎo)體中的一者的一部分、第一柱中的一者、第二導(dǎo)體中的一者的一部分及電阻切換元件，所述電阻切換元件包含氧化鎳鈷層。
本發(fā)明的另一優(yōu)選實施例提供一種單片(monolithic)三維存儲器陣列，其包含：a)單片地形成于襯底上方的第一存儲器層級，所述第一存儲器層級包含多個第一存儲單元，每一第一存儲單元包含電阻率切換氧化鎳鈷層；及b)單片地形成于第一存儲器層級上方的第二存儲器層級。
本發(fā)明的另一方面提供一種形成存儲單元的方法，所述存儲單元包含電阻切換元件，所述方法包含：形成指引元件(steering?element)；及形成所述電阻切換元件，所述電阻切換元件包含(NixCoy)O層，其中x+y＝1且x及y均不為0，其中指引元件及電阻切換元件串聯(lián)地電配置于存儲單元中。
本發(fā)明的又一優(yōu)選實施例提供一種在襯底上方形成第一存儲器層級的方法，所述方法包含：形成大體上平行、大體上共面的多個第一導(dǎo)體；在第一導(dǎo)體上方形成垂直定向的多個第一二極管；在第一導(dǎo)體上方形成(NixCoy)O層，其中x+y＝1且x及y均不為0；及在第一二極管上方形成大體上平行、大體上共面的多個第二導(dǎo)體，其中每一二極管及氧化鎳鈷層設(shè)置于第一導(dǎo)體中的一者與第二導(dǎo)體中的一者之間。
可單獨或彼此組合地使用本文中所描述的本發(fā)明的方面及實施例中的每一者。
現(xiàn)在將參看附圖描述優(yōu)選方面及實施例。
附圖說明
圖1為說明一定范圍的氧化鎳鈷的電阻率的曲線圖。
圖2為說明根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施例形成的存儲單元的橫截面圖。
圖3為包含如圖2的存儲單元的存儲單元的第一存儲器層級的一部分的透視圖。
圖4a及圖4c為根據(jù)本發(fā)明的替代實施例形成的存儲單元的從不同角度看的橫截面圖。圖4b為這些存儲單元的平面圖。
圖5為根據(jù)本發(fā)明的另一替代實施例形成的存儲單元的橫截面圖。
圖6為根據(jù)本發(fā)明的又一替代實施例形成的存儲單元的橫截面圖。
圖7a到圖7c為說明在根據(jù)本發(fā)明的實施例形成存儲單元的第一存儲器層級過程中的階段的橫截面圖。
具體實施方式
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