[發明專利]存儲器結構

有效

• 申請號: 201610124538.2
• 申請日: 2016-03-04
• 公開（公告）號: CN107086269B
• 公開（公告）日: 2019-12-24
• 發明（設計）人: 賴二琨;龍翔瀾
• 申請（專利權）人: 旺宏電子股份有限公司
• 主分類號: H01L45/00
• 分類號: H01L45/00;H01L27/24;G11C13/00
• 代理公司: 11021 中科專利商標代理有限責任公司
• 代理人: 任巖

本發明公開了一種存儲器結構，包括相變材料層、第一電極、第二電極、及導電間隙壁。第二電極與第一電極分別電性連接至相變材料層的上表面與下表面。導電間隙壁彼此分開且位于相變材料層的側表面上。

技術領域

本發明是有關于一種存儲器結構，且特別是有關于一種相變化存儲器結構(PCM)。

背景技術

相變化為基礎的記憶材料，例如硫屬化物或其他類似的材料可以通過施加合適的電流而導致在一非晶相與一結晶相之間相變化。非晶相具有比結晶相更高的電阻率，其可以很容易被感應而作為指示數據之用。進而利用這些特性制作出可進行隨機存取的讀取或寫入的非易失存儲器，即相變化存儲器。

相變化存儲器的數據是通過此相變化材料的有源區域在非晶相與結晶相之間的轉換而儲存。例如，可通過施加一低壓電流脈沖來將存儲單元中的相變化材料加熱到高于一轉換溫度，以使有源區域中的相變化記憶材料自非晶相轉變至結晶相，進而將熱相變化材料的電阻狀態自初始電阻狀態或高電阻狀態轉換至低電阻狀態的改變，以下指稱為設置(set)。另外，也可通過施加短暫的高電流密度脈沖融化或破壞相變化記憶材料的結晶結構，使得至少部份相變化材料得以維持在非晶相的結構，進而使熱相變化材料的電阻狀態自低電阻狀態至高電阻狀態的改變，以下指稱為復位(reset)。

然而，在經歷多次復位及/或設置操作后，相變化記憶材料會因為復位及/或設置操作的次數、存儲單元陣列中的位置差異、工藝條件或所暴露的環境溫度因素而產生老化現象，而造成相變化記憶材料電子特性(包含電阻狀態、電流-電阻關系或其他電子特性)的偏移。

發明內容

本發明是有關于一種存儲器結構。

根據本發明的一方面，提出一種存儲器結構，其包括相變材料層、第一電極、第二電極、及導電間隙壁。第二電極與第一電極分別電性連接至相變材料層的上表面與下表面。導電間隙壁彼此分開且位于相變材料層的側表面上。

根據本發明的另一方面，提出一種存儲器結構，其包括第一電極、第二電極、相變材料層、及導電間隙壁。相變材料層電性連接在第一電極與第二電極之間。導電間隙壁彼此分開。導電間隙壁各同時接觸第一電極、第二電極與相變材料層。

根據本發明的又另一方面，提出一種存儲器結構，其包括第一電極、第二電極、導電間隙壁、及相變材料層。相變材料層具有上表面與下表面，分別電性連接至第一電極與第二電極。相變材料層只有相對的兩側表面上具有導電間隙壁。

為了對本發明的上述及其他方面有更佳的了解，下文特舉較佳實施例，并配合所附圖式，作詳細說明如下：

附圖說明

圖1A至圖1C繪示根據一實施例的存儲器結構的一存儲單元。

圖2A至圖14E繪示根據一實施例的存儲器結構的制造方法。

【符號說明】

102、202、302：相變材料層

104、204、304：第一電極

106、206、306：第二電極

108：上表面

110：下表面

112、114、212、218、214、220、312、314、318、320：側表面

116A、116B、118、120、216A、216B、316A、316B：導電間隙壁

117、119、217、219、317、319：共平面

122、222、322：開關材料

124、224、324、344：電極層