[發明專利]變化的多層憶阻器件

無效

• 申請號: 201280068485.7
• 申請日: 2012-03-16
• 公開（公告）號: CN104081524A
• 公開（公告）日: 2014-10-01
• 發明（設計）人: 趙世泳
• 申請（專利權）人: 惠普發展公司;有限責任合伙企業
• 主分類號: H01L27/02
• 分類號: H01L27/02
• 代理公司: 北京德琦知識產權代理有限公司 11018
• 代理人: 宋穎娉;康泉

背景技術

憶阻器件是一種非線性無源電子元件，其基于之前施加的電條件(諸如電流或者電壓)來維持電阻值。這種器件可用于多種用途，包括記憶元件。具體地，憶阻器件的電阻狀態可用于表示并存儲數字值。

當用于記憶用途時，憶阻器件可形成為存儲器陣列。在一些情況中，這些陣列可以被堆疊，以增大在較小量物理空間內的存儲器的存儲容量。在這種陣列的制造期間，憶阻形成工藝受熱預算的影響。在形成工藝期間，每層的熱預算是不同的。其他的制造工藝(諸如刻蝕)也會對每層有不同的影響。因此，不同層會表現出不同的性能特性。

附圖說明

附圖解釋了這里描述的原理的多種示例，并且是說明書的一部分。附圖僅僅是示例，而不限制權利要求的范圍。

圖1是根據這里描述的原理的一個示例示出例示性交叉存儲器結構的圖。

圖2A和2B是根據這里描述的原理的一個示例示出處于不同狀態的例示性憶阻器件的圖。

圖3是根據這里描述的原理的一個示例示出例示性的變化的多層憶阻器件的圖。

圖4是根據這里描述的原理的一個示例示出例示性的變化的多層憶阻器件陣列的圖。

圖5是根據這里描述的原理的一個示例示出用于形成變化的多層憶阻器件的例示性方法的流程圖。

貫穿所有附圖，相同的參考標記表示相似但不一定相同的元件。

具體實施方式

如上所提到的，當用于記憶用途時，憶阻器件可形成為存儲器陣列。在一些情況中，這些陣列可以被堆疊以增大在較小量物理空間內的存儲器的存儲容量。在這種陣列的制造期間，憶阻形成工藝受熱預算的影響。在形成工藝期間，每層的熱預算是不同的。因此，不同層會表現出不同的性能特性。

考慮到這個以及其他的問題，本說明書公開了用于改變憶阻層的物理參數來應對熱預算的方法和系統。具體來說，物理參數可以被改變為使得不同層上的憶阻器件仍然表現出相似的性能特性。可替代地，當期望不同層之間有特定的性能差時，可能存在這種情況。這些特定的差異可以通過在考慮熱預算的同時改變多層中每層的物理參數而實現。

在下面的說明中，為了解釋的目的，許多具體細節被闡明以提供對本系統和方法的全面理解。然而，對于本領域技術人員來說顯而易見的是，在沒有這些具體細節時，本裝置、系統和方法也可以實施。在說明書中參考“一個示例”或者類似的語言意味著，如所描述的那樣包括結合該示例所描述的特定特征、結構、或者特性，但是可能并不包括在其他的示例中。

現在參照附圖，圖1是示出例示性交叉存儲器結構(100)的圖。根據特定例示性示例，交叉結構(100)可包括上部線組(102)，其大致是平行的。此外，下部線組(104)可與上部線(102)大致垂直并交叉。可編程交叉點器件(106)可形成在上部線(108)和下部線(110)之間的交點處。

根據特定的例示性示例，可編程交叉點器件(106)可以是憶阻器件。憶阻器件表現出對過去電條件的“記憶性”。例如，憶阻器件可包括含有移動摻雜物的基體材料。這些摻雜物可在基體內移動，以動態地改變電器件的電操作。摻雜物的運動可通過施加編程條件(例如在合適的基體兩端施加的電壓)來誘導。編程電壓產生橫跨憶阻基體的相對高的電場，并改變摻雜物的分布。移除電場之后，摻雜物的位置和特性維持穩定，直到施加另一編程電場。例如，通過改變憶阻基體內的摻雜物配置，器件的電阻可以被改變。憶阻器件通過施加較低的讀取電壓而被讀取，該較低的讀取電壓允許憶阻器件的內部電阻被感知而又不會產生足夠高以引起顯著的摻雜物運動的電場。因此，憶阻器件的狀態可以在長時間段期間且貫穿多個讀取周期而維持穩定。

根據特定的例示性示例，可以使用交叉結構(100)來形成非易失性存儲器陣列。非易失性存儲器具有在不供應電力時不會丟失其內容的特性。每個可編程交叉點器件(106)可用于表示一個或多個數據位。雖然單獨的交叉線(108，110)在圖1中被示出具有矩形的橫截面，但是交叉也可以是方形、圓形、橢圓形或者更復雜的橫截面。這些線也可具有許多不同的寬度、直徑、長寬比和/或離心率。這些交叉可以是納米線、亞微尺度線、微尺度線、或者具有更大尺寸的線。