[發明專利]一種并聯電阻型存儲器及其制備方法無效

申請號：	201110146823.1	申請日：	2011-06-01
公開（公告）號：	CN102810632A	公開（公告）日：	2012-12-05
發明（設計）人：	林殷茵;田曉鵬	申請（專利權）人：	復旦大學
主分類號：	H01L45/00	分類號：	H01L45/00;H01L27/24;H01L21/82;H01L21/768
代理公司：	上海元一成知識產權代理事務所(普通合伙) 31268	代理人：	吳桂琴
地址：	200433 ***	國省代碼：	上海;31
權利要求書：	查看更多	說明書：	查看更多
摘要：
搜索關鍵詞：	一種并聯電阻存儲器及其制備方法
鉆瓜網技術展會專利詞庫專利權人專利榜在售專利公布日期熱門專利

【說明書】：

技術領域

本發明屬半導體存儲器技術領域，涉及并聯電阻型存儲器及其制備方法，具體涉及一種由晶體管與若干并聯存儲單元串聯的存儲器及其制備方法。

背景技術

已知存儲器在半導體市場中占有重要的地位。由于便攜式電子設備的不斷普及，有關不揮發存儲器在整個存儲器市場中的份額也越來越大，據有關調研顯示，其中90％以上的份額被FLASH(閃存)占據。但由于存儲電荷的要求，所述FLASH的浮柵不能隨技術代發展無限制減薄；有報道預測，FLASH技術的極限在32nm左右，因此迫使人們尋找性能更為優越的下一代不揮發存儲器。目前，電阻型轉換存儲器件(Resistive?Switching?Memory)因其高密度、低成本、可突破技術代發展限制等特點引起本領域研究者的高度關注，該電阻型轉換存儲器件其所使用的材料有相變材料、摻雜的SrZrO3、鐵電材料PbZrTiO3、鐵磁材料Pr1-xCaxMnO3、二元金屬氧化物材料、有機材料等。通常所述的電阻型存儲器通過電信號的作用，使存儲介質在高電阻狀態(High?Resistance?State，HRS)和低電阻(Low?Resistance?State，LRS)狀態之間可逆轉換，從而實現存儲功能。但對于海量數據存儲，由晶體管選通的存儲器不能滿足高密度和低功耗的要求，因為即使在最好的情況下，存儲單元的面積也只可以和NOR?Flash相比擬，約為10F2，和NAND?Flash2比特/單元相比還有很大差距；若要成為海量存儲的主流技術，所述有效存儲單元面積必須達到4-2F2，按照上述要求，交叉點存儲陣列成為滿足此要求的可能選擇之一。

然而，針對所述的交叉點陣列存儲，其存儲單元的讀取和編程方式是主要的問題所在；因為每個被訪問的存儲單元周圍都存在寄生通道，通過寄生通道可訪問該存儲單元周圍的臨近單元，從而產生串擾問題。所述的寄生通道會影響讀寫的過程，產生很大的漏電流；對于讀過程，即使漏電流與選中單元的操作電流相比可忽略，但所有漏電流之和會嚴重影響陣列的最大面積；對于寫過程，即使寄生電壓或電流很小，也會產生多次操作后的“軟編程”問題。

為解決上述問題，有研究指出，可采用一種簡單并且兼容的方式，即將二極管與阻變存儲單元相串聯，如圖3所示；然而，上述方式仍存在很多潛在的問題，即難以在低溫下的工藝條件下做出整流特性好的二極管，且整流特性好的二極管也會帶來漏電流大的問題。

因此，當前迫切需要一種新型的高密度電阻型存儲器，該存儲器將可解決1T1R結構無法達到NAND?Flash存儲密度的情況，及解決交叉點存儲陣列漏電流大的問題。

發明內容

本發明的目的是克服現有技術的缺陷和不足，涉及并聯電阻型存儲器及其制備方法，具體涉及一種由晶體管與若干并聯存儲單元串聯的存儲器及其制備方法。

本發明的并聯電阻型存儲器，每個晶體管控制若干個并聯存儲單元，可有效的提高存儲密度，和解決漏電流大的問題。

具體而言，本發明所述的并聯電阻型存儲器，包括若干存儲塊，每個存儲塊由一個晶體管與若干并聯存儲單元串聯構成，所述的并聯存儲單元由具有整流特性的器件與具有阻變特性的器件構成。

本發明的制備并聯電阻型存儲器的方法，其包括步驟：

(1)完成標準CMOS前端工藝后，構圖形成并聯存儲單元間互連下電極；

(2)在(1)的存儲單元互連下電極上構圖形成摻雜的P型或N型多晶硅；

(3)在(2)的摻雜的P型或N型多晶硅上構圖形成摻雜的N型或P型多晶硅；

(4)在(3)的N型或P型多晶硅上構圖形成整流器件的金屬上電極；

(5)在(4)的整流器件金屬上電極上構圖形成阻變存儲材料層；