專利名稱：形成非易失可變電阻器件的方法以及形成包含硒化銀的結(jié)構(gòu)的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及形成非易失可變電阻器件的方法以及形成包含硒化銀的結(jié)構(gòu)的方法。
背景技術(shù)：
半導(dǎo)體制造繼續(xù)努力使得單獨的電子器件越來越小，導(dǎo)致更密集的集成電路。一類集成電路包括其中信息以二進(jìn)制數(shù)據(jù)形式儲存的存儲電路。電路可被這樣制造，使得數(shù)據(jù)是易失的或非易失的。易失性存儲器在電力中斷時導(dǎo)致數(shù)據(jù)丟失。非易失性存儲電路即使在電力中斷時也保持儲存的數(shù)據(jù)。
本發(fā)明主要是對Kozicki等人的No.5,761,115、5,896,312、5,914,893和6,084,796美國專利中披露的存儲電路的設(shè)計和操作的改進(jìn)，其最終源于在1996年5月30日提交的美國專利申請序列號08/652,706(披露了什么是可編程金屬單元)。這種單元包括絕緣介電材料介于其間的相對電極。包含在介電材料內(nèi)的是可變電阻材料。這種材料的電阻可在低電阻和高電阻狀態(tài)之間改變。在其通常的高電阻狀態(tài)下，為了執(zhí)行寫操作，將電壓電勢施加給某個電極，同時其它電極保持零電壓或接地。電壓施加于此的電極起陽極的作用，而保持零電壓或接地的電極起陰極的作用?？勺冸娮璨牧系奶匦允沁@樣的，它在特定的外加電壓下經(jīng)歷變化。當(dāng)這樣的電壓被施加時，在該材料內(nèi)誘發(fā)低電阻狀態(tài)，從而在頂部和底部電極之間發(fā)生導(dǎo)電。
一旦這種情況發(fā)生，當(dāng)電壓電勢去除時保持低電阻狀態(tài)。這可有效地造成位于電極之間的可變電阻材料的電阻下降1,000倍。通過使陽極和陰極之間的電壓電勢反向，這種材料可返回其高電阻狀態(tài)。另一方面，一旦去除反向電壓電勢，則保持高電阻狀態(tài)。因此，這種器件舉例來說可起存儲電路的可編程存儲單元的作用。
包含在電極之間的優(yōu)選可變電阻材料典型地并優(yōu)選包括其中散布有金屬離子的硫族化物材料。一個具體實例包括一個或多個其中散布有銀離子的硒化鍺層和一個或多個其中散布有過多的銀離子的硒化銀層。然而，難以形成富含銀的硒化銀。
盡管本發(fā)明主要致力于解決上述問題，但并不受此限制。本領(lǐng)域的技術(shù)人員將理解，本發(fā)明也能夠解決上述沒有涉及的其它問題，本發(fā)明僅由所附的權(quán)利要求書及其等價物所限定，而不受限于說明書的內(nèi)容。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明包括形成非易失性可變電阻器件的方法以及形成包含硒化銀的結(jié)構(gòu)的方法。在一種實施方式中，形成非易失性可變電阻器件的方法包括在襯底上形成包括銀元素的圖案塊(mass)。包括硒元素的層在襯底上形成，且包括包含銀元素的圖案塊。襯底暴露在對僅使硒元素的一些與銀元素反應(yīng)有效的條件下，以形成包含硒化銀的圖案塊。未反應(yīng)的硒元素從襯底去除。提供與包含硒化銀的圖案塊的一部分電連接的第一導(dǎo)電電極。提供與包含硒化銀的圖案塊的另一部分電連接的包含硒化鍺的材料。提供與包含硒化鍺的材料電連接的第二導(dǎo)電電極。
在一種實施方式中，形成包含硒化銀的結(jié)構(gòu)的方法包括形成包含第一外部和第二外部的襯底。第一外部包括包含銀元素的圖案塊。第二外部不包括銀元素包含硒元素的層在第一和第二外部上形成。襯底暴露于對以下兩個都有效的氧化條件下，a)使在第一部分上接收的硒元素與銀元素反應(yīng)，以形成包含硒化銀的圖案塊，和b)從襯底去除第二外部上的層的硒元素。
下面將參看附圖描述本發(fā)明的優(yōu)選實施例。
圖1是根據(jù)本發(fā)明的一方面加工中的半導(dǎo)體晶片片段/部分的透視圖。
圖2是在圖1所述步驟之后的加工步驟中的圖1所示晶片片段的圖示。
圖3是在圖2所述步驟之后的加工步驟中的圖2所示晶片片段的圖示。
圖4是在圖3所述步驟之后的加工步驟中的圖3所示晶片片段的圖示。
圖5是在圖3所述步驟之后的加工步驟中的圖3所示晶片片段的圖示。
圖6是在圖4所述步驟之后的加工步驟中的圖4所示晶片片段的圖示。
圖7是在圖6所述步驟之后的加工步驟中的圖6所示晶片片段的圖示。
圖8是在圖3所述步驟之后的加工步驟中的圖3所示晶片片段的圖示。
圖9是根據(jù)本發(fā)明的一方面加工中的可選實施例半導(dǎo)體晶片片段/部分的透視圖。
圖10是圖9所示步驟之后的加工步驟中的圖9所示晶片片段的圖示。
圖11是圖10所示步驟之后的加工步驟中的圖10所示晶片片段的圖示。
圖12是根據(jù)本發(fā)明的一方面加工中的另一可選實施例半導(dǎo)體晶片片段/部分的透視圖。
圖13是圖12所示步驟之后的加工步驟中的圖12所示晶片片段的圖示。
圖14是圖13所示步驟之后的加工步驟中的圖13所示晶片片段的圖示。
圖15是圖14所示步驟之后的加工步驟中的圖14所示晶片片段的圖示。
優(yōu)選實施例詳細(xì)描述本發(fā)明所披露的內(nèi)容是為了促進(jìn)美國專利法的根本目的，即“為了促進(jìn)科學(xué)和工藝的進(jìn)步”(第1條第8段)而提交。
首先參看圖1至圖8描述形成非易失性可變電阻器件的示范性實施例。圖1描述了襯底片段10，包括底部襯底12和形成在其上的第一導(dǎo)電電極材料14。底部襯底12可包括任何適合的支承襯底，例如，包含體單晶硅(bulk monocrystalline Silicon)的半導(dǎo)體襯底。在本文檔的上下文中，術(shù)語“半導(dǎo)體襯底”或“半導(dǎo)電襯底”定義為是指包含半導(dǎo)電材料的任何構(gòu)造，包括但不限于例如半導(dǎo)電晶片等體半導(dǎo)電材料(獨立地或在其上包含其它材料的組件中)和半導(dǎo)電材料層(獨立地或在其上包含其它材料的組件中)。術(shù)語“襯底”是指任何支承結(jié)構(gòu)，包括但不限于上述的半導(dǎo)電襯底。同樣，在本文檔的上下文中，除非另外說明，術(shù)語“層”包含單層或多層。層14的示范性優(yōu)選材料是元素鎢。
絕緣材料16在第一導(dǎo)電電極材料14上形成。這種材料通過任何適合的圖案化方法(即，平版印刷術(shù)，例如光刻等)圖案化，以形成穿過此處到第一導(dǎo)電電極材料14的開口18。開口18包括正在制造的器件的可設(shè)定最終電阻的結(jié)構(gòu)的至少部分的某一想要的形狀，這將在繼續(xù)描述中將會清楚。
參看圖2，開口18已經(jīng)用與第一導(dǎo)電電極材料14電連接的包含銀元素的材料20填充。用于材料20的示范性優(yōu)選材料包括至少50克分子百分比銀元素，更優(yōu)選地至少95克分子百分比銀元素，甚至更優(yōu)選地大于99克分子百分比銀元素。在所示出的優(yōu)選實例中，絕緣材料16具有大致平坦的最外表面最近開口18，開口18中的圖案塊/包含銀元素的材料20具有與絕緣材料外表面共面的最外表面。而且，圖案塊20可被認(rèn)為具有某一最大第一厚度，示范性厚度在約50埃到約2000埃的范圍內(nèi)。
產(chǎn)生圖2所示結(jié)構(gòu)的一個實例方法在襯底上覆蓋地淀積一層包含銀的材料，然后使至少向回平坦化到外部絕緣層16頂部。僅作為實例，這種淀積通過化學(xué)或物理裝置進(jìn)行。而且，通過抗蝕劑深蝕刻、化學(xué)拋光、機(jī)械拋光、或其任何組合、或通過任何其它現(xiàn)有的或待研制的方法進(jìn)行拋光或平坦化。而且，可選地或僅作為實例，通過在所示開口內(nèi)無電或以其它方式淀積銀包含材料20，以便材料20有效地僅淀積在其中并向上生長，且生長優(yōu)選在材料20大致抵達(dá)絕緣材料16的上表面的地方停止，形成圖2所示構(gòu)造。無論如何，圖2僅示出一個在襯底上形成包含銀元素的圖案塊的實例。
參看圖3，包含硒元素的層22在襯底10上形成，包括在包含銀元素的圖案塊20上。層22優(yōu)選包括至少90克分子百分比的硒元素，更優(yōu)選包括至少95克分子百分比的硒元素，甚至更優(yōu)選包括大于99克分子百分比的硒元素。
參看圖4，襯底10暴露于這樣的條件下，用于使在塊20的銀元素上接收的硒元素22反應(yīng)以形成包含硒化銀25的填充的開口/圖案塊的至少部分。在所描述的優(yōu)選實施例中，暴露于這種條件下僅使包含硒元素的層22的一些反應(yīng)而在絕緣材料16上形成的部分實質(zhì)上未反應(yīng)是有效的。在圖4所示的優(yōu)選實施例中，所示出的暴露用于形成完全包含硒化銀材料25的圖案塊。無論如何，這種暴露優(yōu)選形成圖案塊的部分，該部分被改變以包含至少50克分子百分比的硒化銀，更優(yōu)選至少80克分子百分比的硒化銀，進(jìn)一步優(yōu)選地，所形成的部分理想地是同質(zhì)的。
圖5描述了可選實施例10a。適當(dāng)?shù)牡胤绞褂门c第一實施例相似的標(biāo)號，區(qū)別之處在于添加后綴“a”。圖5描述了形成包含硒化銀的圖案塊的最外部分25a，而圖案塊的最內(nèi)部分20a保持為最初形成的包含淀積銀的材料。僅作為例子，最內(nèi)部分20a的剩余厚度優(yōu)選為從所示出的圖案塊的總厚度的0％到10％。圖4和圖5都僅示出一個實施例，其中所述暴露形成包含硒化銀的填充的開口的二分之一以上。可選地，僅作為例子，可填充二分之一或不到二分之一。而且，在所示出的優(yōu)選實施例中，暴露形成具有大于最大第一厚度的最大第二厚度的圖案塊。
一個用于所述暴露的實例優(yōu)選工藝包括在從約30mTorr到760Torr的壓力下以從約40℃到約100℃的溫度使襯底退火從約1小時到約3小時。較高的溫度通常產(chǎn)生較高的退火速度。可控制條件和時間以獲得改變?yōu)榘y的材料的塊的理想量。而且，僅作為例子，在適合的氧化空氣下退火也是可能的，如下面更充分地描述的。
參看圖6，未反應(yīng)的硒元素22已經(jīng)從襯底去除。如所示出的，優(yōu)選去除是從襯底去除所有剩余的未反應(yīng)硒元素。去除的一個例子包括化學(xué)蝕刻，優(yōu)選以相對于硒化銀包含材料25有選擇地去除硒元素包含材料16的可選方式。執(zhí)行上述的實例濕蝕刻包括舉例來說以從室溫到50℃和環(huán)境壓力使用過氧化氫。實例干式工藝包括使用CF4的等離子蝕刻。進(jìn)一步僅作為實例，去除未反應(yīng)的硒元素的可選工藝包括將襯底溫度提高到接近硒的熔化溫度，即從200℃到250℃)，以大氣壓力從10分鐘到一小時，用于使未反應(yīng)的硒從襯底蒸發(fā)。
參看圖7，硒化鍺材料層26(即，優(yōu)選40克分子百分比鍺和60克分子百分比硒)形成在硒化銀包含材料25上并與之電連接。第二導(dǎo)電電極材料28在其上形成，從而通過材料26與硒化銀25電連接。第二導(dǎo)電電極材料28可以與第一導(dǎo)電電極材料14相同或不同。在所描述的實施例中用于電極28的示范性優(yōu)選材料是銀元素。無論如何，在優(yōu)選實施例中，這種材料提供了示范性加工工藝提供與包含硒化銀的圖案塊25的一部分電連接的第一導(dǎo)電電極，提供與包含硒化銀的圖案塊的另一部分電連接的包含硒化鍺的材料，以及提供與包含硒化鍺的材料電連接的第二導(dǎo)電電極。
上述示范性優(yōu)選實施例工藝以不同的或單獨的加工步驟進(jìn)行暴露和去除。本發(fā)明也設(shè)想了以相同或單個共同的加工步驟進(jìn)行暴露和去除。圖8描述了可選實施例10c，該實施例10c描述了圖3所示晶片的可選加工工藝，該加工工藝產(chǎn)生對圖4所描述的構(gòu)造稍作修改的構(gòu)造。在圖8中，暴露和去除發(fā)生在包括至少100℃和通過氧化去除未反應(yīng)的硒元素的空氣的共同加工步驟中。優(yōu)選地，氧化空氣使用弱氧化劑或稀釋的氧化劑，例如小于或等于5體積百分比的氧化劑，優(yōu)選為小于或等于1％。實例優(yōu)選氧化空氣包括N2O、NOx、O3、F2和Cl2。僅作為實例，優(yōu)選條件包括從40℃到250℃的高溫、從30毫托到760托的壓力、和從30分鐘到2小時。
如上所示，優(yōu)選選擇充分稀釋的或弱的氧化條件和空氣，以防止在驅(qū)動(物理地或通過反應(yīng))硒元素進(jìn)入圖案塊20之前包含硒的材料22在圖案塊20上完全氧化，以便形成有效的硒化銀塊25c。然而，由于在氧化期間在圖案塊上的硒元素包含層22的最外部分處氧化，這種氧化通常導(dǎo)致去除一些硒元素。在這個或任一實施例中更優(yōu)選的是，暴露驅(qū)動圖案塊上接收的硒元素部分的至少大部分進(jìn)入圖案塊。
本發(fā)明還設(shè)想了形成任一包含硒化銀的結(jié)構(gòu)的方法(無論是否用在非易失性可變電阻器件中)。這種方法設(shè)想了形成包含第一外部和第二外部的襯底，同時構(gòu)成圖案塊的第一外部包含銀元素，而第二部分不包含銀元素。僅作為例子并參看圖2和圖3，包含銀元素的圖案塊20的最外部包括示范性第一外部，同時絕緣材料16的最外部構(gòu)成示范性第二外部。包含硒元素的層形成在第一和第二外部上。襯底暴露于氧化條件下，僅作為例子，例如上面所述的，用于a)使在第一部分上接收的硒元素與銀元素反應(yīng)，以形成包含硒化銀的圖案塊，b)從襯底去除第二外部上的層的硒元素。優(yōu)選地，暴露將所有未反應(yīng)的硒從襯底去除。而且，根據(jù)上述優(yōu)選實施例，這種暴露往往會將第一部分上的層的硒元素的一些從襯底去除，但是仍優(yōu)選驅(qū)動在第一部分上接收的硒元素部分的至少大部分進(jìn)入圖案塊，更優(yōu)選至少80克分子百分比。而且，這種暴露優(yōu)選形成具有大于暴露前的最大第一厚度的最大第二厚度的圖案塊。
上述所描述的實施例示出這樣的工藝，其中開口18內(nèi)的材料的至少大部分和在一種情形下基本上全部被形成以包含銀元素。圖9至圖11示出可選實施例10d。適當(dāng)?shù)牡胤绞褂门c第一實施例相似的標(biāo)號，不同之處在于添加后綴“d”或用不同的標(biāo)號。圖9描述了在開口18內(nèi)接收的可選包含銀元素的材料20d。這包括下部示范性硒化鍺部分21(即優(yōu)選40％鍺和60％硒)和上覆的優(yōu)選為＞99％(99 Percent-plus)的純銀元素區(qū)域23。僅作為實例，這可通過相對于絕緣層16的適當(dāng)?shù)矸e或平坦化形成。包含硒的層22d形成在其上。
參看圖10，襯底10d已經(jīng)經(jīng)歷優(yōu)選的暴露和去除加工工藝(一起或在不同的步驟中)，用于形成硒化銀塊25d和從襯底去除未反應(yīng)的硒元素的至少一些，優(yōu)選全部。
參看圖11，另一硒化鍺層26d和第二電極28d形成在其上。
上述實施例描述了形成包含銀元素的圖案塊的示范性方法。這些實施例描述了在襯底上的絕緣材料內(nèi)形成圖案化開口，并用包含銀元素的材料至少部分填充開口。然而，本發(fā)明設(shè)想了形成包含銀元素的圖案塊的任一方法。僅作為例子，參看圖12至圖15描述了一個這樣的可選工藝。
圖12描述了另一可選實施例10e，適當(dāng)?shù)牡胤绞褂门c第一實施例相似的標(biāo)號，不同之處添加后綴“e”或用不同的標(biāo)號。圖1 2描述了包含銀的材料20e的淀積。材料20e舉例來說已經(jīng)通過光圖案化(photopattern)作圖，然后在圖案化后進(jìn)行負(fù)(subtractive)蝕刻。也可設(shè)想其它圖案化，例如激光圖案化或任何其它的圖案化方法，無論其是存在的還是將研制的。
參看圖13，硒元素包含層22e在圖案塊20e上形成。
參看圖14，襯底暴露于這樣的條件，用于使硒元素22e的一些與銀元素反應(yīng)，以形成包含硒化銀的圖案塊25e。可設(shè)想上述加工工藝中的任一，包括在暴露期間從該工藝去除22e的氧化工藝，當(dāng)然僅作為優(yōu)選例子。
參看圖15，優(yōu)選的硒化鍺層26e和優(yōu)選的第二電極28e形成在其上。
優(yōu)選有效地制造上述構(gòu)造，以在存儲和其它集成電路上形成可編程的金屬單元。
依照相關(guān)法律，已經(jīng)用或多或少具體文字描述了本發(fā)明的結(jié)構(gòu)和方法特點。然而，應(yīng)當(dāng)理解，本文中披露的裝置僅包含了實施本發(fā)明的優(yōu)選形式，本發(fā)明不限于所示出和描述的具體特點。因此，本發(fā)明的任何形式的修改或改變均在所附的權(quán)利要求及其等價物的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種形成非易失性可變電阻器件的方法，包括在襯底上形成包含銀元素的圖案塊；在所述襯底上形成包含硒元素的層，包括包含銀元素的圖案塊上；將所述襯底暴露于這樣的條件下，所述條件用于僅使所述硒元素的一些與所述銀元素反應(yīng)，以形成包含硒化銀的圖案塊；將未反應(yīng)的硒元素從所述襯底去除；提供與包含硒化銀的圖案塊的一部分電連接的第一導(dǎo)電電極；提供與包含硒化銀的圖案塊的另一部分電連接的包含硒化鍺的材料；以及提供與包含硒化鍺的材料電連接的第二導(dǎo)電電極。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中在所述暴露之前所述圖案塊包括至少50克分子百分比的銀元素。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中在所述暴露之前所述圖案塊包括至少95克分子百分比的銀元素。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中在所述暴露之前所述包含硒元素的層包括至少90克分子百分比的硒元素。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中在所述暴露之前所述包含硒元素的層包括至少95克分子百分比的硒元素。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述暴露和所述去除發(fā)生在同一加工步驟中。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述暴露和所述去除發(fā)生在不同的加工步驟中。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述暴露和所述去除發(fā)生在同一加工步驟中，所述加工步驟包括至少40℃和通過氧化去除未反應(yīng)的硒元素的空氣。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述去除未反應(yīng)的硒元素包括在所述暴露之后的化學(xué)蝕刻。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述去除未反應(yīng)的硒元素包括在所述暴露之后的蒸發(fā)。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述暴露形成包括至少50克分子百分比硒化銀的圖案塊。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述暴露形成包括至少80克分子百分比硒化銀的圖案塊。
13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述暴露驅(qū)動所述圖案塊上接收的硒元素部分的至少大部分進(jìn)入所述圖案塊。
14.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中在所述暴露之前所述圖案塊包括大于50克分子百分比的銀元素，所述暴露形成包含大于50克分子百分比硒化銀的圖案塊的最外部分，同時所述圖案塊的最內(nèi)部分保持大于50克分子百分比的銀元素。
15.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中在所述暴露之前所述圖案塊包括大于90克分子百分比的銀元素，所述暴露形成包含大于90克分子百分比硒化銀的圖案塊的最外部分，同時所述圖案塊的最內(nèi)部分保持大于90克分子百分比的銀元素。
16.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中在所述暴露之前形成的圖案塊具有最大的第一厚度，所述暴露形成具有大于所述最大的第一厚度的最大第二厚度的圖案塊。
17.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述去除從所述襯底去除所有未反應(yīng)的硒元素。
18.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中形成所述包含銀元素的圖案塊包括淀積銀元素包含材料、將其光電圖案化、并在所述光電圖案化后對其減蝕刻。
19.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中形成所述包含銀元素的圖案塊包括在所述襯底上的絕緣材料內(nèi)形成圖案化開口，并用銀元素包含材料至少部分填充所述開口。
20.一種形成非易失性可變電阻器件的方法，包括在襯底上形成包含至少90克分子百分比銀元素的圖案塊并達(dá)到第一最大厚度；在所述襯底上形成包含至少90克分子百分比硒元素的層，包括在包含銀元素的圖案塊上；將所述襯底暴露于這樣的條件下，所述條件用于僅使所述硒元素的一些與銀元素反應(yīng)，以形成包含硒化銀的圖案塊，所述暴露形成富含銀的硒化銀，并形成具有大于最大第一厚度的最大第二厚度的圖案塊，所述暴露形成包含至少80克分子百分比硒化銀的圖案塊，所述暴露驅(qū)動在所述圖案塊上接收的硒元素的部分的至少大部分進(jìn)入所述圖案塊；將所有未反應(yīng)的硒元素從所述襯底去除；提供與包含硒化銀的圖案塊的一部分電連接的第一導(dǎo)電電極；提供與包含硒化銀的圖案塊的另一部分電連接的包含硒化鍺的材料；以及提供與包含硒化鍺的材料電連接的第二導(dǎo)電電極。
21.一種形成非易失性可變電阻器件的方法，包括在襯底上形成第一導(dǎo)電電極材料；在所述第一導(dǎo)電電極材料上形成絕緣材料，并且形成穿過該絕緣材料到所述第一導(dǎo)電電極材料的開口，所述開口包括所述器件的最終電阻可設(shè)定結(jié)構(gòu)的至少部分的理想形狀；用與所述第一導(dǎo)電電極材料電連接的銀元素包含材料填充所述開口；在所述絕緣材料上和所述開口內(nèi)的包含銀元素的材料上形成包含硒元素的層；將所述襯底暴露于這樣的條件下，所述條件用于使在所述銀元素上接收的硒元素反應(yīng)，以形成包含硒化銀的所述填充的開口的至少部分；將所述絕緣材料上接收的未反應(yīng)的硒元素從所述襯底去除；以及提供與所述硒化銀電連接的包含硒化鍺的材料；以及提供與包含硒化鍺的材料電連接的第二導(dǎo)電電極。
22.根據(jù)權(quán)利要求21所述的方法，其中所述暴露形成所述填充的開口的至少大部分，以包含硒化銀。
23.根據(jù)權(quán)利要求21所述的方法，其中所述暴露形成所述填充的開口的不足二分之一，以包含硒化銀。
24.根據(jù)權(quán)利要求21所述的方法，其中在所述暴露之前所述銀元素包含材料包括至少50克分子百分比的銀元素。
25.根據(jù)權(quán)利要求21所述的方法，其中在所述暴露之前所述包含銀元素的材料包括至少95克分子百分比銀元素。
26.根據(jù)權(quán)利要求21所述的方法，其中在所述暴露之前所述包含硒元素的層包括至少90克分子百分比的硒元素。
27.根據(jù)權(quán)利要求21所述的方法，其中在所述暴露之前所述包含硒元素的層包括至少95克分子百分比的硒元素。
28.根據(jù)權(quán)利要求21所述的方法，其中所述暴露和所述去除發(fā)生在同一加工步驟中。
29.根據(jù)權(quán)利要求21所述的方法，其中所述暴露和所述去除發(fā)生在不同的加工步驟中。
30.根據(jù)權(quán)利要求21所述的方法，其中所述暴露和所述去除發(fā)生在同一加工步驟中，所述加工步驟包括至少40℃和通過氧化去除未反應(yīng)的硒元素的空氣。
31.根據(jù)權(quán)利要求21所述的方法，其中所述去除未反應(yīng)的硒元素包括在所述暴露之后的化學(xué)蝕刻。
32.根據(jù)權(quán)利要求21所述的方法，其中所述去除未反應(yīng)的硒元素包括在所述暴露之后的蒸發(fā)。
33.根據(jù)權(quán)利要求21所述的方法，其中所述暴露形成所述填充的開口的至少80％，以包含硒化銀。
34.根據(jù)權(quán)利要求21所述的方法，其中所述暴露驅(qū)動所述銀元素上接收的硒元素部分的至少大部分進(jìn)入包含銀元素的材料。
35.根據(jù)權(quán)利要求21所述的方法，其中在所述暴露之前所述填充的開口包括大于50克分子百分比銀元素，所述暴露形成包含大于50克分子百分比硒化銀的填充的開口的最外部分，同時所述填充的開口的最內(nèi)部分保持大于50克分子百分比銀元素。
36.根據(jù)權(quán)利要求21所述的方法，其中在所述暴露之前所述填充的開口包括大于90克分子百分比銀元素，所述暴露形成包含大于90克分子百分比硒化銀的填充的開口的最外部分，同時所述填充的開口的最內(nèi)部分保持大于90克分子百分比銀元素。
37.根據(jù)權(quán)利要求21所述的方法，其中所述絕緣材料具有靠近所述開口的大致平坦的最外表面，且在所述暴露之前在所述填充的開口內(nèi)的包含銀元素的材料具有與所述絕緣材料外表面共面的最外表面，在所述暴露之前在所述開口內(nèi)的銀元素包含材料具有最大第一厚度，所述暴露形成具有大于所述最大第一厚度的最大第二厚度的圖案塊。
38.根據(jù)權(quán)利要求21所述的方法，其中所述去除從所述襯底去除所有未反應(yīng)的硒元素。
39.一種形成包含硒化銀的結(jié)構(gòu)的方法，包括形成包含第一外部和第二外部的襯底，所述第一外部包括包含銀元素的圖案塊，所述第二外部不包含銀元素；在所述第一外部和第二外部上形成包含硒元素的層；以及將所述襯底暴露于這樣的氧化條件下，所述條件用于a)使所述第一部分上接收的硒元素與銀元素反應(yīng)，以形成包含硒化銀的圖案塊，和b)從所述襯底去除所述第二外部上的層的硒元素。
40.根據(jù)權(quán)利要求39所述的方法，其中所述暴露從所述襯底去除所述第一部分上的層的一些硒元素。
41.根據(jù)權(quán)利要求39所述的方法，其中所述暴露使在所述第一部分上接收的硒元素部分的至少大部分進(jìn)入所述圖案塊。
42.根據(jù)權(quán)利要求39所述的方法，其中所述暴露使在所述第一部分上接收的硒元素部分的至少80克分子百分比進(jìn)入所述圖案塊。
43.根據(jù)權(quán)利要求39所述的方法，其中所述暴露包括從約40℃到約250℃的溫度。
44.根據(jù)權(quán)利要求39所述的方法，其中所述氧化條件包括包含N2O、NOX、O3、F2、和Cl2的至少一個的空氣。
45.根據(jù)權(quán)利要求39所述的方法，其中所述暴露從所述襯底去除所述第二外部上的層的所有硒元素。
46.根據(jù)權(quán)利要求39所述的方法，其中所述暴露從所述襯底去除所有未反應(yīng)的硒元素。
47.根據(jù)權(quán)利要求39所述的方法，其中在所述暴露之前所述圖案塊包括至少95克分子百分比的銀元素。
48.根據(jù)權(quán)利要求39所述的方法，其中在所述暴露之前所述包含硒元素的層包括至少95克分子百分比硒元素。
49.根據(jù)權(quán)利要求39所述的方法，其中在所述暴露之前形成的圖案塊具有最大第一厚度，所述暴露形成具有大于所述最大第一厚度的最大第二厚度的圖案塊。
50.根據(jù)權(quán)利要求39所述的方法，其中形成所述包含銀元素的圖案塊包括淀積包含銀元素的材料、對其進(jìn)行光圖案化、和在所述光圖案化后對其負(fù)蝕刻。
51.根據(jù)權(quán)利要求39所述的方法，其中形成所述包含銀元素的圖案塊包括在所述襯底上在絕緣材料內(nèi)形成圖案化開口，并用包含銀元素的材料至少部分填充所述開口。
全文摘要
一種形成非易失性可變電阻器件的方法，包括在襯底上形成包含銀元素的圖案塊。在襯底上形成包含硒元素的層，包括在包含銀元素的圖案塊上。所述襯底暴露于這樣的條件下，用于僅使硒元素的一些與銀元素反應(yīng)，以形成包含硒化銀的圖案塊。未反應(yīng)的硒元素從襯底去除。第一導(dǎo)電電極設(shè)置為與包含硒化銀的圖案塊的一部分電連接。包含硒化鍺的材料設(shè)置為與包含硒化銀的圖案塊的另一部分電連接。第二導(dǎo)電電極設(shè)置為與包含硒化鍺的材料電連接。
文檔編號H01L45/00GK1647278SQ03807655
公開日2005年7月27日 申請日期2003年1月21日 優(yōu)先權(quán)日2002年1月31日
發(fā)明者T·L·吉爾頓, K·A·坎貝爾, J·T·穆爾 申請人:微米技術(shù)有限公司