專利名稱：垂直上升孔相變存儲(chǔ)器的制作方法
背景技術(shù)：
本發(fā)明通常涉及電子存儲(chǔ)器，且特別是涉及使用相變材料的電子存儲(chǔ)器相變材料可以呈現(xiàn)至少兩種不同狀態(tài)。這些狀態(tài)可以稱為非晶或結(jié)晶狀態(tài)?？梢赃x擇性地啟動(dòng)這些狀態(tài)之間的轉(zhuǎn)變?？梢詤^(qū)分這些狀態(tài)，因?yàn)榉蔷顟B(tài)通常呈現(xiàn)出比結(jié)晶狀態(tài)更高的電阻率。非晶狀態(tài)包括一個(gè)更無(wú)序的原子結(jié)構(gòu)。通?？梢圆捎萌魏蜗嘧儾牧?。然而，在些實(shí)施例中，薄膜硫族化物合金材料可能特別合適。
相變是可逆的。因此，響應(yīng)于溫度的變化，存儲(chǔ)器可以從非晶變成結(jié)晶狀態(tài)并且可以再回到非晶狀態(tài)，反之亦然。實(shí)際上，可以將各存儲(chǔ)器單元認(rèn)作可編程電阻器，它在較高和較低的電阻狀態(tài)之間可逆地變化。
現(xiàn)有的相變存儲(chǔ)器可能會(huì)經(jīng)歷相變材料的無(wú)效加熱。因此，需要更好的方式來(lái)加熱相變材料。
附圖簡(jiǎn)要說(shuō)明

圖1為根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的相變存儲(chǔ)器的一部分的放大剖視圖；和，圖2為使用根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的相變存儲(chǔ)器的系統(tǒng)的示意圖。
詳細(xì)說(shuō)明參見圖1，相變存儲(chǔ)器10可包括多個(gè)相變存儲(chǔ)單元12，該相變存儲(chǔ)單元12包括在相鄰位線14上的相鄰單元12a和12b。各位線14定位于屏蔽材料16上。屏蔽材料16可延伸至相變材料18(在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中可以是硫族化物材料)頂部的小孔46中。
相變存儲(chǔ)器材料的例子包括，但不限于，碲-鍺-銻(TexGeySbz)材料或GeSbTe合金類的硫族化物元素成分，雖然本發(fā)明的范圍不僅限于這些。另選地，可以使用另一相變材料，該材料的電性能(例如電阻、電容等)可以通過(guò)應(yīng)用諸如光、熱或電流之類的能量來(lái)改變。
在一個(gè)實(shí)施例中，小孔46可以由側(cè)壁隔離物22確定。小孔46和側(cè)壁隔離物22可以由在介電或絕緣材料20中形成的開口來(lái)確定。材料20可以是氧化物、氮化物或其它絕緣材料。
在小孔46下是一對(duì)下電極，包括了相對(duì)較高電阻率的下電極24和相對(duì)較低電阻率的下電極26。較高電阻率的電極24可以響應(yīng)對(duì)相變材料46加熱相鄰部分的原因，且因此可具有較大的垂直深度。較低電阻率的下電極材料26具有在較高電阻率的下電極24的整個(gè)寬度有效分配電流。
在一個(gè)實(shí)施例中，電流從較低電阻率的下電極26接收并通過(guò)基底襯底導(dǎo)體30。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，導(dǎo)體30可以是杯形并可以用圍繞著基底襯底導(dǎo)體30的絕緣體28填充。
氮化物層32可以貫穿基底襯底導(dǎo)體30穿透。氮化物層32可以位于在包括p+區(qū)域38的半導(dǎo)體基片上所形成的絕緣層35上。
p+區(qū)域38可以與硅化物接觸區(qū)34相鄰。p+區(qū)域38下方是一個(gè)n型硅層40。n+區(qū)域36可以位于相鄰位線14之間。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，在n型硅40下面是p型外延(EPI)硅層42和p++型硅基片44。
較高電阻率下電極24的電阻率可以在1-500mohm-cm的范圍內(nèi)，最好是30-100mohm-cm的范圍內(nèi)。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，較低電阻率下電極26的電阻率可以在0.01-1.0mohm-cm的范圍內(nèi)，最好是0.05-0.15mohm-cm的范圍內(nèi)。可以用作電極24和26的電阻材料的例子包括氮化硅和氮化鉭。
如圖2所示，基于處理器的系統(tǒng)可以包括諸如通用或數(shù)字信號(hào)處理器之類的處理器50。處理器50可以例如通過(guò)總線52與存儲(chǔ)器10相耦合。在一些實(shí)施例中還可以設(shè)置無(wú)線接口54。該無(wú)線接口54可包括例如收發(fā)器或天線。
雖然參照有限幾個(gè)實(shí)施例描述了本發(fā)明，但本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員會(huì)理解對(duì)其的各種修改和變形。旨在只要在本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)的各種修改和變形都由所附的權(quán)利要求所覆蓋。
權(quán)利要求
1.一種相變存儲(chǔ)器，其特征在于，包括絕緣材料；在所述絕緣材料上的相變材料；和與所述相變材料相耦合的下電極，所述下電極包括在一層較低電阻率層上的一層較高電阻率層。
2.如權(quán)利要求1所述的存儲(chǔ)器，其特征在于，所述較高電阻率層與所述相變材料接觸。
3.如權(quán)利要求2所述的存儲(chǔ)器，其特征在于，所述較低電阻率層比所述較高電阻率層窄。
4.如權(quán)利要求3所述的存儲(chǔ)器，其特征在于，包括一個(gè)與所述較低電阻率層相接觸的杯形導(dǎo)體。
5.如權(quán)利要求4所述的存儲(chǔ)器，其特征在于，包括一個(gè)在所述相變材料和所述較低電阻率層之間的絕緣體和一個(gè)在所述絕緣體中形成的小孔。
6.一種方法，其特征在于，包括形成一個(gè)具有第一層和第二層的下電極，所述第二層具有比第一層高的電阻率；和在所述第二層上形成一相變材料。
7.如權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，包括將所述較低電阻率層與一導(dǎo)體接觸。
8.如權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，包括在所述下電極上形成一個(gè)絕緣體并在所述絕緣體上形成一個(gè)小孔。
9.如權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，包括在與所述下電極接觸的小孔中形成所述相變材料。
10.如權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于，包括形成一個(gè)比所述小孔寬的下電極。
11.一種相變存儲(chǔ)器，其特征在于，包括確定一小孔的絕緣層；在所述小孔中的相變材料；在與所述相變材料接觸的所述小孔下方的下電極，所述下電極包括第一和第二層，所述第一層與所述相變材料相接觸且具有比所述第二層高的電阻率。
12.如權(quán)利要求11所述的存儲(chǔ)器，其特征在于，所述較低電阻率層比所述較高電阻率層薄。
13.如權(quán)利要求12所述的存儲(chǔ)器，其特征在于，包括一個(gè)與所述較低電阻率層相接觸的杯形導(dǎo)體。
14.如權(quán)利要求11所述的存儲(chǔ)器，其特征在于，所述下電極比所述小孔寬。
全文摘要
一種用于相變存儲(chǔ)器(10)的垂直上升孔結(jié)構(gòu)可包括具有在與小孔(46)中的相變材料(18)接觸的小孔下方的下電極的小孔(46)。該下電極可以由較高電阻率層(24)和較高電阻率層(24)下方的較低電阻率層(26)組成。結(jié)果，可以在一些實(shí)施例中實(shí)現(xiàn)相變材料(18)的更均勻的加熱和在一些情況下達(dá)到更佳的接觸。
文檔編號(hào)H01L45/00GK1714461SQ03825591
公開日2005年12月28日 申請(qǐng)日期2003年4月28日 優(yōu)先權(quán)日2002年12月13日
發(fā)明者T·A·勞里 申請(qǐng)人:奧沃尼克斯股份有限公司