[发明专利]存储器装置、集成电路与存储器装置的制造方法

权利要求书

1.一种存储器装置，包括一可编程金属化存储单元，包括：

一第一电极及一第二电极；

一介电层、一导电离子势垒层以及一离子供应层，串联在该第一与第二电极之间，该离子供应层包括一离子源，其材料适合于形成通过该介电层的多个导电桥。

2.根据权利要求1所述的存储器装置，其中该介电层包括一种材料或多种材料，其支持以该离子供应层的离子来电解形成通过该介电层的该多个导电桥。

3.根据权利要求1所述的存储器装置，包括：

一电路，用于在该第一与第二电极之间施加具有一极性的一第一偏压条件，用以引发该介电层之内的该多个导电桥的形成；以及用于施加具有该极性的一第二偏压条件，用以引发该介电层中的该多个导电桥的热分解。

4.根据权利要求3所述的存储器装置，其中该导电离子势垒层的材料在该第二偏压条件期间阻碍离子从该离子供应层扩散至该介电层，并在该第一偏压条件期间允许足够多的离子从该离子供应层扩散至该介电层以形成该多个导电桥。

5.根据权利要求1所述的存储器装置，其中该导电离子势垒层包括一含氮导电材料。

6.根据权利要求1所述的存储器装置，其中该导电离子势垒层包括一金属氮化物。

7.根据权利要求1所述的存储器装置，其中该离子供应层包括一铜离子源。

8.根据权利要求1所述的存储器装置，其中该离子供应层包括一银离子源。

9.根据权利要求1所述的存储器装置，其中该离子供应层的一材料包括铜及碲。

10.根据权利要求1所述的存储器装置，其中该离子供应层的一材料包括一硫族化物以及铜与银中的至少一种。

11.根据权利要求1所述的存储器装置，其中该存储器装置包括多个存储单元，其包括形成在一交叉点阵列中的该可编程金属化存储单元。

12.根据权利要求1所述的存储器装置，其中，

该介电层的一种或多种材料选自于包括介电氧化物及介电氮化物的一群组，该导电离子势垒层的一种或多种材料选自于包括金属氮化物的一群组，该离子供应层的一种或多种材料选自于包括含铜或含银硫族化物的一群组。

13.一种集成电路，包括：

多条位线与多条字线；以及

一存储单元阵列及一对应存取装置阵列，耦接至该多条位线及该多条字线，该阵列中的该多个存储单元包括串联在对应的字线及位线之间的一介电层、一导电离子势垒层以及一离子供应层。

14.根据权利要求13所述的集成电路，包括：

一感测电路，耦接至该存储单元阵列，用以感测一被选存储单元是否具有低于一读取阈值的一阈值；以及

一控制电路，耦接至该多条位线及该多条字线，用以施加多个偏压配置以供该多个存储单元的操作用，包括：

一读取偏压配置，用于感测该被选存储单元的一电阻状态；

一第一写入偏压配置，具有一极性，用于引发该被选存储单元的该介电层中的一导电桥的形成，藉以建立该被选存储单元中的一第一电阻状态；以及

一第二写入偏压配置，具有该极性，用于引发该被选存储单元的该介电层中的一导电桥的热分解，藉以建立一第二电阻状态。

15.根据权利要求13所述的集成电路，其中该存取装置阵列包括供每个存储单元用的一个二极管。

16.一种包括可编程金属化存储单元的装置的制造方法，包括：

形成一第一电极；

串联形成一介电层、一导电离子势垒层以及一离子供应层，这种离子供应层包括一导电桥材料的一离子源；以及

形成与该离子供应层接触的一第二电极。

17.根据权利要求16所述的制造方法，其中该介电层的材料用于电解形成及损毁通过该介电层的一导电桥。

18.根据权利要求17所述的制造方法，更包括形成多个存储单元，以及一对应存取装置阵列。