[發明專利]電阻式存儲器架構和裝置

有效

• 申請號: 201510260810.5
• 申請日: 2015-05-20
• 公開（公告）號: CN105118916B
• 公開（公告）日: 2018-09-28
• 發明（設計）人: 趙賢星
• 申請（專利權）人: 科洛斯巴股份有限公司
• 主分類號: H01L45/00
• 分類號: H01L45/00;H01L27/24
• 代理公司: 北京鴻元知識產權代理有限公司 11327
• 代理人: 李琳;許向彤

1.一種用于形成包括三維存儲器裝置的裝置的方法，包括：

在絕緣半導體襯底上布置第一字線材料層，并且選擇響應于電壓產生第一離子的用于所述第一字線材料層的第一導電材料；

在所述第一字線材料層上布置第一絕緣材料層；

在所述第一絕緣材料層上布置第二字線材料層；

在所述第二字線材料層上布置第二絕緣材料層；

形成通孔，所述通孔穿過所述第一字線材料層、所述第一絕緣材料層、所述第二字線材料層和所述第二絕緣材料層，其中，在所述通孔內過蝕刻所述第一字線材料層和所述第二字線材料層，以在所述第一字線材料層中形成第一凹陷，并且在所述第二字線材料層中形成第二凹陷；

在所述通孔的所述第一凹陷和所述第二凹陷內沉積選擇材料，其中，所述選擇材料與所述第一字線材料層和所述第二字線材料層電接觸；

在所述通孔的所述第一凹陷和所述第二凹陷內形成接觸材料，其中，所述接觸材料與所述選擇材料電接觸；

在所述通孔內沉積轉換材料層，所述轉換材料層與在所述通孔的所述第一凹陷和所述第二凹陷內的所述選擇材料電接觸，并且與在所述通孔的所述第一凹陷和所述第二凹陷內的所述接觸材料電接觸；以及

在所述通孔內沉積位線材料層，所述位線材料層與所述轉換材料層電接觸，其中所述第一離子響應于具有第一極性并且超過閾值電壓的所述電壓，在所選擇材料內形成第一導電絲。

2.根據權利要求1所述的方法，其中，在沉積所述選擇材料之前，所述方法進一步包括：蝕刻所述第一字線材料層、所述第一絕緣材料層、所述第二字線材料層和所述第二絕緣材料層以形成第一字線和第二字線；其中，所述形成所述通孔進一步包括：形成所述通孔，所述通孔穿過所述第一字線和所述第二字線。

3.根據權利要求2所述的方法，其中：

所述絕緣半導體襯底包括在其中制造的多個CMOS器件；

所述多個CMOS器件選自由處理器、邏輯陣列、緩沖器、位線控制器、字線控制器和控制器組成的組；

所述第一字線材料層耦合到所述多個CMOS器件的至少第一部分，所述方法進一步包括：

將可視化顯示器耦合到所述多個CMOS器件的至少第二部分；

將無線通信接口耦合到所述多個CMOS器件的至少第三部分；

將電源耦合到所述多個CMOS器件的至少第四部分；并且

將所述絕緣半導體襯底、所述可視化顯示器、所述無線通信接口和所述電源布置在外殼內。

4.根據權利要求3所述的方法，進一步包括在電路板上布置所述絕緣半導體襯底，其中，所述電路板選自由柔性印刷電路板和硬性印刷電路板組成的組。

5.根據權利要求1所述的方法，其中，滿足以下內容中的至少一項：

所述第一字線材料層選自由W、Ti、Cu、Al、Ag、Pt、Pd、Ta、Ni、Cr、Fe、Au、Co、金屬氮化物、TiN、TaN、貴金屬、至少部分地包含貴金屬的金屬合金、以及Ag、Cu、Au、Co、Ni、Al或Fe的合金組成的組；

所述選擇材料包括選自由非晶硅、非化學計量的氧化物、TiOx、AlOx、HfOx、SiOx、TaOx、CuOx、NbOx、本征半導體材料、硫族化物和前述物質的合金組成的組中的材料；

所述接觸材料選自由W、Ti、Cu、Al、Ag、Pt、Pd、Ta、Ni、Cr、金屬氮化物、TiN、TaN、導電半導體材料、SiGe、摻雜多晶硅、摻雜SiGe、Si、Fe、Au、Co、貴金屬、至少部分地包含貴金屬的金屬合金、以及Ag、Cu、Au、Co、Ni、Al或Fe的合金組成的組；

所述轉換材料層包括選自由非晶硅、非化學計量的氧化物、TiOx、AlOx、HfOx、SiOx、TaOx、CuOx、NbOx和本征半導體材料組成的組中的材料；以及

所述位線材料層選自由W、Ti、Cu、Al、Ag、Cu、Pt、Pd、Ta、Ni、Cr、金屬氮化物、TiN和TaN組成的組。

6.根據權利要求1所述的方法，進一步包括：在所述位線材料層的頂部上沉積鈍化材料層。