[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

本公開涉及可變電阻存儲器件。一種可變電阻存儲器件可以包括：第一電極層；在第一電極層上的選擇器件層，該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，Ge的含量小于Se的含量；在選擇器件層上的第二電極層；在第二電極層上的可變電阻層，可變電阻層包括硫屬元素化物材料；以及在可變電阻層上的第三電極層。

技術領域

這里描述的示例性實施方式涉及可變電阻存儲器件，更具體地，涉及包括選擇器件的可變電阻存儲器件以及制造該可變電阻存儲器件的方法，所述選擇器件包括基本上由鍺(Ge)、硒(Se)和銻(Sb)組成的硫屬元素化物材料。

背景技術

已經開發了包括具有硫屬元素化物材料的選擇器件的可變電阻存儲器件。通常，在電壓被施加到包括處于非晶相的硫屬元素化物材料的選擇器件上時，選擇器件的電子結構可以被改變。因此，選擇器件的電性能也可以從非導電狀態改變為導電狀態。當施加的電壓被去除時，選擇器件的電性能可以恢復到原始非導電狀態。具有這樣的電性能的選擇器件中的硫屬元素化物材料通常包括砷(As)。然而，由于As不是環保的，所以需要替代As的新材料。

發明內容

因此，這里描述的示例性實施方式已經提出了一種可變電阻存儲器件，其用銻(Sb)代替砷(As)，使得選擇器件包括基本上由鍺(Ge)、硒(Se)和銻(Sb)組成的硫屬元素化物材料。

此外，這里描述的示例性實施方式提供一種制造包括選擇器件的可變電阻存儲器件的方法，該選擇器件包含基本上由Ge、Se和Sb組成的硫屬元素化物材料。

示例性實施方式的方面不應被這里的描述限制，因為由這里描述的示例性實施方式，本領域普通技術人員將清楚地理解其它未提及的方面。

根據一示例性實施方式的一方面，提供一種可變電阻存儲器件，其包括：第一電極層；在第一電極層上的選擇器件層，該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，Ge的含量小于Se的含量；在選擇器件層上的第二電極層；在第二電極層上的可變電阻層，該可變電阻層包括硫屬元素化物材料；以及在可變電阻層上的第三電極層。

根據一示例性實施方式的另一方面，提供一種可變電阻存儲器件，其包括：第一電極層；在第一電極層上的選擇器件，該選擇器件包括包含Ge、Se和Sb而不包含As的硫屬元素化物開關材料，其中基于原子百分比，Ge的含量小于Se的含量；在選擇器件上的第二電極層；在第二電極層上的可變電阻層，可變電阻層包括硫屬元素化物材料；以及在可變電阻層上的第三電極層。

根據一示例性實施方式的另一方面，提供一種可變電阻存儲器件，其包括：在第一方向上延伸的第一電極線層，該第一電極線層包括彼此間隔開的多個第一電極線；在第一電極線層之上的第二電極線層，該第二電極線層在與第一方向不同的第二方向上延伸并且包括彼此間隔開的多個第二電極線；在第二電極線層之上的第三電極線層，該第三電極線層包括所述多個第一電極線；在第一電極線層與第二電極線層之間的第一存儲單元層，該第一存儲單元層包括位于第一電極線與第二電極線之間的交叉處的多個存儲單元；以及在第二電極線層與第三電極線層之間的第二存儲單元層，該第二存儲單元層包括位于第一電極線與第二電極線之間的交叉處的多個存儲單元，其中所述多個存儲單元中的每個包括選擇器件層、電極層和可變電阻層，并且選擇器件層包括硫屬元素化物開關材料，其包括(Ge_xSe_1-x)_ySb_1-y，其中x等于或大于約0.2并且小于約0.5，y為約0.85至約0.95。