[發明專利]一種存儲器裝置及提供該存儲器裝置的方法

有效

• 申請號: 201510033933.5
• 申請日: 2015-01-23
• 公開（公告）號: CN104966717B
• 公開（公告）日: 2018-04-13
• 發明（設計）人: 龍翔瀾;吳昭誼;簡維志
• 申請（專利權）人: 旺宏電子股份有限公司
• 主分類號: H01L27/115
• 分類號: H01L27/115
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司11021
• 代理人: 任巖

技術領域

本發明是有關于具有兩種型式的存儲器的集成電路裝置，例如伴隨著系統單芯片(System-On-Chip，SOC)的應用，及前述裝置的制造方法，尤其是用于系統單芯片的集成電路內的多相變化材料。

背景技術

一般而言，系統單芯片(System-On-Chip，SOC)技術是將一個電子系統的多個子系統整合在單一的集成電路內，且可包括數字、模擬、混合訊號以及射頻功能。各種的子系統可被整合于包括微處理器、微控制器核心、數字信號處理器(Digital Signal Processors，DSPs)、可結構化邏輯單元、記憶塊、定時源、外部接口以及電源管理電路等的集成電路內。SOC由上述的硬件以及控制子系統的軟件所組成。詞匯「系統單芯片」可被用于敘述特定應用集成電路(Application Specific Integrated Circuits，ASIC)，現在通過單一集成電路即可提供先前通過結合一個電路板上的多個集成電路達到的許多功能。這類的整合程度顯著地減少尺寸以及系統的電源消耗，通常也降低制造成本。

為了滿足用于SOC的各種功能的存儲器性能需求，典型地于用于存儲器應用的集成電路中的各種位置埋置提供不同用途的不同型式存儲電路，存儲器應用如隨機存取存儲器(Random Access Memory，RAM)、閃存以及只讀存儲器(Read Only Memory，ROM)。然而，整合用于各種存儲器應用的不同型式的存儲器裝置可以是困難的，且造成高度復雜的設計以及制造過程。

因此，想要提供滿足不同的存儲器性能需求的單一集成電路上的存儲器如SOC的多種功能所要求的，同時對付設計整合的問題。也想要提供用于制造這類裝置的方法。

發明內容

一種裝置，包括第一組存儲單元以及第二組存儲單元。第一組存儲單元包括位于第一組存儲單元上的一第一覆蓋材料。第二組存儲單元包括位于第二組存儲單元上的一第二覆蓋材料。第一覆蓋材料不同于第二覆蓋材料。電路是耦合至第一組存儲單元與第二組存儲單元，調整電路以實施不同的寫入過程至第一組存儲單元與第二組存儲單元(例如第一與第二組存儲單元之一者中應用于較高速程序設計的較短的寫脈沖或寫入操作，而另一組中應用于較久的數據保持的較長的寫脈沖或寫入操作)，或者為了不同的循環耐久規格而分配第一組存儲單元與第二組存儲單元(例如用于存取的主存儲器的規格通常在第一與第二組存儲單元之一者中，或者長期儲存于另一組)。

此裝置的范例可以包括下列的一或多者。第一覆蓋材料包括氮化硅。第二覆蓋材料可以包括具有大于第一覆蓋材料的氮化硅密度的氮化硅。存儲單元可以具有包括可編程電阻存儲器材料的存儲器元件，第一覆蓋材料與第二覆蓋材料可以接觸對應第一與第二組存儲單元的存儲器元件。第一與第二組存儲單元中的存儲單元可以具有包括鍺銻碲Ge_xSb_yTe_z相變化材料的存儲器元件，第一覆蓋材料可以包括較低密度的氮化硅，而第二覆蓋材料可以包括較高密度的氮化硅，較高密度的氮化硅沉積于較第一覆蓋材料高的溫度。第一覆蓋材料通常包括具有1.95折射率的材料，也可以包括具有大于1.8折射率以及小于2.016折射率的材料。第一覆蓋材料通常包括具有2.6克/立方厘米的密度的材料，也可以包括具有大于2.4克/立方厘米以及小于3.2克/立方厘米的密度的材料。第二覆蓋材料可以包括具有大于等于2.016折射率以及小于2.2折射率的材料；第二覆蓋材料包括具有大于等于3.2克/立方厘米以及小于3.5克/立方厘米的密度的材料。

第一與第二組存儲單元可以具有共同的存儲單元結構。第一與第二組存儲單元可以具有包括相變化材料的存儲器元件。第一覆蓋材料可以包括一第一氮化硅層，而第二覆蓋材料可以包括較第一氮化硅層的密度高的一第二氮化硅層，且第一與第二組存儲單元中的存儲單元可以具有包括鍺銻碲Ge_xSb_vTe_z的存儲器元件。第一組存儲單元中的存儲單元可以包括一頂電極、一底電極以及一存儲器材料，此存儲器材料位于頂電極以及底電極之間，伴隨著接觸存儲器材料的第一覆蓋材料。控制電路可以應用寫入算法至第一組存儲單元，并應用不同的寫入算法至第二組存儲單元。