[發明專利]可變電阻存儲器件

有效

• 申請號: 201710631798.3
• 申請日: 2017-07-28
• 公開（公告）號: CN107665947B
• 公開（公告）日: 2022-06-21
• 發明（設計）人: 崔雪;堀井秀樹;安東浩;樸盛健;成東俊;梁民圭;李政武
• 申請（專利權）人: 三星電子株式會社
• 主分類號: H01L45/00
• 分類號: H01L45/00;H01L27/24
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所 11105
• 代理人: 張波

1.一種可變電阻存儲器件，包括：

第一電極層；

在所述第一電極層上的選擇器件層，所述選擇器件層包括基本上由鍺(Ge)、硒(Se)和銻(Sb)組成的硫屬元素化物開關材料，其中基于原子百分比，鍺的含量小于硒的含量；

在所述選擇器件層上的第二電極層；

在所述第二電極層上的可變電阻層，所述可變電阻層包括硫屬元素化物材料；以及

在所述可變電阻層上的第三電極層，

其中所述硫屬元素化物開關材料包含(Ge_xSe_1-x)_ySb_1-y，其中x等于或大于0.2且小于0.5，并且y為0.85至0.95，以及

其中所述選擇器件層不包括砷(As)。

2.根據權利要求1所述的可變電阻存儲器件，其中所述選擇器件層包括自碳(C)和氮(N)中選出的至少一種被進一步摻入其中的所述硫屬元素化物開關材料。

3.根據權利要求2所述的可變電阻存儲器件，其中基于原子百分比，所述選擇器件層中的碳和氮中的所述至少一種的摻雜含量小于銻的含量。

4.根據權利要求1所述的可變電阻存儲器件，其中所述可變電阻層包括自鍺-銻-碲(GeSbTe)、銦-銻-碲(InSbTe)和鉍-銻-碲(BiSbTe)中選出的至少一種，或具有包括彼此交替層疊的鍺-碲(GeTe)和銻-碲(SbTe)的超晶格結構，并且所述可變電阻層包括與所述選擇器件層的元素不同的元素。

5.根據權利要求1所述的可變電阻存儲器件，其中所述可變電阻層具有柱結構、錐形結構、L形結構和破折號結構中的一種。

6.根據權利要求1所述的可變電阻存儲器件，其中所述第一電極層、所述第二電極層和所述第三電極層中的每個包括自C、鈦氮化物(TiN)、鈦硅氮化物(TiSiN)、鈦碳氮化物(TiCN)、鈦碳硅氮化物(TiCSiN)、鈦鋁氮化物(TiAlN)、鉭(Ta)、鉭氮化物(TaN)、鎢(W)和鎢氮化物(WN)中選出的任意一種。

7.一種可變電阻存儲器件，包括：

第一電極線層，所述第一電極線層包括彼此間隔開且在第一方向上延伸的多個第一電極線；

在所述第一電極線層之上的第二電極線層，所述第二電極線層包括彼此間隔開且在與所述第一方向不同的第二方向上延伸的多個第二電極線；

在所述第二電極線層之上的第三電極線層，所述第三電極線層包括所述多個第一電極線；

在所述第一電極線層與所述第二電極線層之間的第一存儲單元層，所述第一存儲單元層包括位于所述第一電極線與所述第二電極線之間的交叉處的多個第一存儲單元；以及

在所述第二電極線層與所述第三電極線層之間的第二存儲單元層，所述第二存儲單元層包括位于所述第一電極線與所述第二電極線之間的交叉處的多個第二存儲單元，

其中所述多個第一存儲單元和所述多個第二存儲單元中的每個包括選擇器件層、電極層和可變電阻層，以及

所述選擇器件層包括包含(Ge_xSe_1-x)_ySb_1-y的硫屬元素化物開關材料，其中x等于或大于0.2且小于0.5，并且y為0.85至0.95。

8.根據權利要求7所述的可變電阻存儲器件，其中所述硫屬元素化物開關材料還包含摻入其中的碳(C)和氮(N)中的至少一種。

9.根據權利要求7所述的可變電阻存儲器件，其中所述選擇器件層具有雙向閾值開關特性。

10.根據權利要求7所述的可變電阻存儲器件，其中所述第一電極線是字線并且所述第二電極線是位線，

或者所述第一電極線是位線并且所述第二電極線是字線。