[發明專利]電阻轉換存儲器及其制造方法

有效

• 申請號: 200810207813.2
• 申請日: 2008-12-25
• 公開（公告）號: CN101436607A
• 公開（公告）日: 2009-05-20
• 發明（設計）人: 張挺;宋志棠;陳小剛;顧怡峰;劉波;封松林;陳邦明
• 申請（專利權）人: 中國科學院上海微系統與信息技術研究所
• 主分類號: H01L27/24
• 分類號: H01L27/24;H01L21/822;G11C16/02;G11C11/56
• 代理公司: 上海光華專利事務所
• 代理人: 余明偉;馮 珺

1.一種電阻轉換存儲器，其特征在于，其包括：

選通單元，該選通單元采用肖特基二極管；所述肖特基二極管包括至少一層含銻材料 層、至少一層半導體層；所述含銻材料層為銻純金屬或為含有銻的合金材料；

數據存儲單元，包括至少一層含銻材料層。

2.根據權利要求1所述的電阻轉換存儲器，其特征在于：所述數據存儲單元的含銻材料層為 銻純金屬或為含有銻的合金材料。

3.根據權利要求1所述的電阻轉換存儲器，其特征在于：所述含銻材料層的組份為銻及其他 金屬的混合物或/和銻的氧化物或/和銻的氮化物或/和銻的氮氧化物。

4.根據權利要求1所述的電阻轉換存儲器，其特征在于：所述含銻材料層作為數據存儲單元 的一部分，同時作為選通單元的一部分。

5.根據權利要求4所述的電阻轉換存儲器，其特征在于：所述含銻材料層還作為存儲器芯片 中的導電位線。

6.根據權利要求1所述的電阻轉換存儲器，其特征在于：所述肖特基二極管中，含銻材料層、 半導體層之間形成肖特基接觸、即金屬—半導體接觸，從而形成肖特基二極管結構。

7.根據權利要求1所述的電阻轉換存儲器，其特征在于：所述肖特基二極管由至少一層含銻 材料層、至少一層半導體層組成；所述數據存儲單元由至少一層含銻材料層組成。

8.根據權利要求7所述的電阻轉換存儲器，其特征在于：所述的電阻轉換存儲器數據存儲特 征為雙級存儲、或為多級存儲。

9.根據權利要求1所述的電阻轉換存儲器，其特征在于：所述存儲器包括高低阻轉換單元， 高低阻轉換單元通過電信號的編程，使存儲器實現器件在高電阻、低電阻之間的可逆轉變。

10.一種制造電阻轉換存儲器的方法，其特征在于：該方法包括如下步驟：

A1、在第一導電類型或者本征的半導體基底上制造外圍電路；

A2、制造出淺溝道，分隔出分立的線條，淺溝道刻蝕完畢后不去除光刻膠；

A3、通過離子注入，形成對基底的第一導電類型重摻雜，由于光刻膠的阻擋作用，分 立的線條將不被摻雜，僅對淺溝道底部進行第一導電類型離子注入，形成第一導電類型重 摻雜的區域，此區域圍繞在分立線條的四周，用于電學隔離各根字線，注入完成后去除光 刻膠；

A4、在被淺溝道分隔開的線條的底部形成第二導電類型重摻雜的字線，方法為離子注 入或者側面原子擴散法；

A5、將淺溝道填充介質材料，介質材料沉積厚度高于淺溝道的深度，后經化學機械拋 光工藝平坦化，控制拋光厚度，使字線上方保留一定厚度的介質材料；

A6、通過光刻工藝，選擇性地刻蝕字線上方的介質材料，在每一單一的字線上方都制 造出多個窗口，用以制造肖特基二極管單元；

A7、再一次通過離子注入，被注入離子通過上述形成的窗口在字線上形成第二導電類 型的輕摻雜區；

A8、沉積含銻材料，該材料與上述第二導電類型的輕摻雜半導體之間形成可靠的肖特 基接觸；

A9、沉積不同于含銻材料的導電材料；

A10、光刻法形成位線，位線包括步驟A9所述的導電材料層和含銻材料層，如此形 成基于含銻的電阻轉換存儲器陣列。

11.根據權利要求10所述的方法，其特征在于：所述含銻材料層為銻純金屬或為含有銻 的合金材料。

12.根據權利要求10所述的方法，其特征在于：所述含銻材料層的組份為銻及其他金屬 的混合物或/和銻的氧化物或/和銻的氮化物或/和銻的氮氧化物。

13.根據權利要求10所述的方法，其特征在于：所述方法還包括在步驟A8沉積了含銻材 料后進行的退火處理步驟。

14.根據權利要求10所述的方法，其特征在于：所述含銻材料層在存儲器中不僅作為存 儲介質，還作為肖特基二極管中的金屬層。