[發(fā)明專利]反相可變電阻存儲器單元及其制造方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200880014773.8
• 申請日: 2008-04-11
• 公開（公告）號: CN101675524A
• 公開（公告）日: 2010-03-17
• 發(fā)明（設計）人: 威廉·斯坦頓
• 申請（專利權）人: 美光科技公司
• 主分類號: H01L27/24
• 分類號: H01L27/24;H01L45/00
• 代理公司: 北京律盟知識產(chǎn)權代理有限責任公司
• 代理人: 沈錦華

1.一種相變存儲器單元，其包括：

第一絕緣層，其具有開口，所述開口具有頂部部分和底部部分，其中所述第一絕緣層中的所述開口的所述頂部部分是半球形；

第一導電層，其形成于所述開口上，所述第一導電層沿著所述頂部部分的側壁具有均一的厚度且填充所述底部部分；以及

相變材料層，其形成于所述第一導電層上且形成于所述開口的所述頂部部分內。

2.根據(jù)權利要求1所述的相變存儲器單元，其進一步包括：

第二絕緣層，其具有開口，所述第二絕緣層形成于所述第一絕緣層、所述第一導電層和所述相變材料層上；以及

第二導電層，其形成于所述第二絕緣層上且填充所述第二絕緣層的所述開口。

3.根據(jù)權利要求2所述的相變存儲器單元，其中所述第二絕緣層由包含硼磷硅玻璃的材料形成。

4.根據(jù)權利要求1所述的相變存儲器單元，其中所述相變材料層由包括Ge2Sb2Te5的材料形成。

5.根據(jù)權利要求1所述的相變存儲器單元，其中所述第一絕緣層中的所述開口的所述底部部分具有垂直的側壁。

6.根據(jù)權利要求1所述的相變存儲器單元，其中所述第一導電層由包括鎢、氮化鈦和氮化鉭的導電材料形成。

7.根據(jù)權利要求1所述的相變存儲器單元，其中所述第一絕緣層由包含硼磷硅玻璃的材料形成。

8.一種可變電阻存儲器單元，其包括：

第一絕緣層，所述第一絕緣層形成于襯底上；

第一電極，其布置成穿過所述第一絕緣層的通路；

可變電阻層，其形成于所述第一電極上，其中所述可變電阻層是半球形；

第二絕緣層，其形成于所述第一絕緣層、所述第一電極和所述可變電阻層上；以及

第二電極，其布置成穿過所述第二絕緣層的通路。

9.根據(jù)權利要求8所述的可變電阻存儲器單元，其中所述第一電極的頂部部分是半球形。

10.根據(jù)權利要求8所述的可變電阻存儲器單元，其中所述第一電極和所述第二電極由包括氮化鈦、銀和鎢的材料形成。

11.根據(jù)權利要求8所述的可變電阻存儲器單元，其中所述可變電阻層由包含經(jīng)摻雜的硫族化物玻璃、鈣鈦礦材料、經(jīng)摻雜的非晶硅和碳-塑料聚合物的材料形成。

12.一種相變存儲器位結構，其包括：

存取裝置；

單元選擇線；

位線；

字線；以及

相變存儲器單元，所述相變存儲器單元包括：

第一絕緣層，其具有開口，所述開口的頂部部分是半球形；

第一導電層，其形成于所述開口上，所述第一導電層沿著所述頂部部分的側壁具有均一的厚度且填充所述開口的底部部分；

相變材料層，其形成于所述第一導電層上且形成于所述開口的所述頂部部分內；

第二絕緣層，其具有開口，所述第二絕緣層形成于所述第一絕緣層、所述第一導電層和所述相變材料層上；以及

第二導電層，其形成于所述第二絕緣層上，所述第二導電層填充所述第二絕緣層的所述開口，

其中所述相變存儲器單元通過由所述字線門控的所述存取裝置連接到所述單元選擇線且耦合到所述位線。

13.一種存儲器裝置，其包括：

相變存儲器陣列，所述相變存儲器陣列包括：

多個字線；

多個單元選擇線；

多個位線，以及

多個存儲器位結構，所述存儲器位結構中的每一者包含存取裝置和相變存儲器單元，所述相變存儲器單元通過由所述多個字線中的一者門控的所述存取裝置與所述多個單元選擇線中的一者連接且與所述多個位線中的一者耦合，所述相變存儲器單元包括：

第一絕緣層，其具有開口；

第一金屬層，其形成于所述開口上，所述金屬層沿著所述開口的頂部部分的側壁具有均一的厚度且填充所述開口的底部部分；

相變材料層，其形成于所述第一金屬層上，其中所述相變材料層是半球形；

第二絕緣層，其具有開口，所述第二絕緣層形成于所述第一絕緣層、所述第一金屬層和所述相變材料層上；以及

第二金屬層，其形成于所述第二絕緣層上；以及

外圍電路，其形成于襯底上且電連接到所述相變存儲器陣列。