[发明专利]具有增强的存储器单元隔离的存储器装置，包括所述存储器装置的系统及形成所述存储器装置的方法

说明书

相关申请案交叉参考

此申请案主张2009年9月21日提出申请针对“具有增强的存储器单元隔离的存储器装置，包括所述存储器装置的系统及形成所述存储器装置的方法(MEMORY DEVICES WITH ENHANCED ISOLATION OF MEMORY CELLS，SYSTEMS INCLUDING SAME AND METHODS OF FORMING SAME)”的第12/563,277号美国专利申请案的申请日期的权益。

技术领域

本发明涉及供在非易失性存储器装置(举例来说，包含电阻存储器装置及相变存储器装置)中使用具有增强的存储器单元隔离的存储器单元结构及形成所述存储器单元结构的方法、通过此些方法形成的存储器装置及包括此些存储器装置的系统。

背景技术

各种类型的非易失性存储器装置采用可被致使选择性地展现一个以上稳定电阻率值的材料。为形成单个存储器单元(即，一个位)，可在两个电极之间提供一定体积的此材料。可在电极之间施加选定电压(或电流)，且其之间的所得电流(或电压)将至少部分地取决于由电极之间的材料所展现的特定电阻率值。相对较高电阻率可用于表示二进制码中的“1”，且相对低电阻率可用于表示二进制码中的“0”，或反之亦然。通过选择性地致使电极之间的材料展现相对高及低的电阻率值，可选择性地将存储器单元表征为展现1或0值。

此些非易失性存储器装置的一种特定类型是相变存储器装置。在相变存储器单元中，提供于电极之间的材料能够展现至少两个微结构相或状态，其中每一者展现不同的电阻率值。举例来说，所谓的“相变材料”可能够以晶体相(即，材料的原子展现相对长程有序)及非晶相(即，材料的原子不展现任何长程有序或展现相对小的长程有序)存在。通常，通过将相变材料的至少一部分加热到高于其熔点的温度且然后快速冷却相变材料以致使材料在其原子可呈现任何长程有序之前凝固来形成非晶相。为将相变材料从非晶相变换为晶体相，通常将相变材料加热到低于熔点但高于结晶温度的升高温度达足以允许材料的原子呈现与晶体相相关联的相对长程有序的时间。举例来说，Ge₂Sb₂Te₅(经常称作“GST”)经常用作相变材料。此材料具有约600℃的熔点，且能够以非晶态及晶体态存在。为形成非晶(高电阻率)相，通过施加相对高电流穿过电极之间的材料达仅10毫微秒到100毫微秒来将材料的至少一部分加热到高于其熔点的温度(热是由于相变材料的电阻而产生)。由于GST材料在电流被中断时快速冷却，因此GST的原子不具有形成有序晶体态的充足时间，且形成GST材料的非晶相。为形成晶体(低电阻率)相，可通过施加相对较低电流穿过电极之间的GST材料达允许GST材料的原子呈现与晶体相相关联的长程有序的充足时间量(例如，仅约30毫微秒)来将材料的至少一部分加热到高于GST材料的结晶温度且接近但低于其熔点的高于400℃的温度，此后可中断流动穿过材料的电流。通过相变材料以造成其中的相变的电流可称作“编程电流”。

此项技术中已知具有包含可变电阻材料的存储器单元的各种存储器装置以及用于形成此些存储器装置及使用此些存储器装置的方法。举例来说，包含可变电阻材料的存储器单元及形成此些存储器单元的方法揭示于颁发给多恩(Doan)等人的第6,150,253号美国专利、第6,294,452号美国专利、颁发给费尔凯(Furkay)等人的第7,057,923号美国专利、颁发给赛欧(Seo)等人的第7,518,007号美国专利、颁发给拉姆(Lam)等人的第2006/0034116A1号美国专利申请公开案及颁发给苏(Suh)等人的第2006/0151186A1号美国专利申请公开案。此外，可用于形成包含具有可变电阻材料的存储器单元的存储器装置的支持电路以及操作此些存储器装置的方法揭示于(举例来说)颁发给秋(Cho)等人的第6,885,602号美国专利、颁发给克里(Khouri)等人的第7,050,128号美国专利及颁发给李(Lee)的第7,130,214号美国专利。

发明内容

附图说明

尽管说明书以特定指出且明确主张被认为是本发明的实施例的内容的权利要求书进行总结，但当结合附图阅读时可从对本发明的实施例的描述更容易地断定此发明的实施例的优点，附图中：

图1是本发明的存储器装置的实施例的一部分的示意横截面图，其图解说明其中的两个存储器单元；

图2是本发明的存储器装置的另一实施例的一部分的示意横截面图，其图解说明其中的两个存储器单元；