[发明专利]存储器单元及形成存储器单元的方法

说明书

技术领域

存储器单元及形成存储器单元的方法。

背景技术

存储器是一种类型的集成电路且在计算机系统中用于存储数据。集成存储器通常以个别存储器单元的一或多个阵列制造。存储器单元可为易失性的、半易失性的或非易失性的。非易失性存储器单元可存储数据达延长的时间周期且在一些实例中可在没有电力的情况下存储数据。易失性存储器耗散且因此经刷新/再写入以维持数据存储。

存储器单元经配置而以至少两种不同的可选择状态维持或存储存储器。在二进制系统中，所述状态被认为是“0”或“1”。在其它系统中，至少一些个别存储器单元可经配置以存储两个以上电平或状态的信息。

不断努力生产更小且更密集的集成电路。最小且最简单的存储器单元将可能由具有接纳在它们之间的可编程材料的两个导电电极组成。此些存储器单元可称为交叉点存储器单元。

适合于用于交叉点存储器中的可编程材料将具有两种或两种以上可选择的且在电方面可区分的存储器状态。多个可选择存储器状态可使得能够通过个别存储器单元存储信息。对所述单元的读取包括确定可编程材料处于哪一种存储器状态，且将信息写入到所述单元包括将可编程材料置于预定存储器状态。一些可编程材料在没有刷新的情况下保持存储器状态且因此可并入到非易失性存储器单元中。

当前特别关注利用离子作为移动电荷载流子的可编程材料。可通过移动可编程材料中的移动电荷载流子以改变可编程材料内的电荷密度分布来将可编程材料从一种存储器状态转换到另一种存储器状态。使用移动电荷载流子的迁移来从一种存储器状态转变到另一种存储器状态的存储器装置有时称为电阻式随机存取存储器(RRAM)单元。实例RRAM单元为忆阻器，所述忆阻器可利用氧化物(举例来说，二氧化钛)作为可编程材料且可利用此可编程材料内的氧迁移作为用于从一种存储器状态转变到另一种存储器状态的机制。

可存在与形成忆阻器及其它RRAM单元相关联的困难。因此，将期望开发形成忆阻器及RRAM单元的新方法。

附图说明

图1概略性地说明形成存储器单元的实例实施例方法的工艺阶段。

图2概略性地说明实例实施例存储器单元。

图3以图表方式概略性地说明图2的存储器单元内的氧浓度梯度。

图4到6以图表方式说明可用于其它存储器单元实施例中的其它氧梯度。

图7概略性地说明另一实例实施例存储器单元。

具体实施方式

一些实施例包含形成忆阻器或其它RRAM单元的新方法且一些实施例包含新的存储器单元架构。参考图1到7描述实例实施例。

参考图1，结构10示意性地以横截面侧视图说明且展示为接受将结构10转换成存储器单元30的处理(由箭头15表示)。

结构10包括：电极材料12；金属氧化物材料14，其位于所述电极材料之上；吸氧材料16，其位于所述金属氧化物材料之上；及另一电极材料18，其位于所述吸氧材料之上。

电极材料12及18可分别称为第一及第二电极材料以使此类电极材料彼此区分开。电极材料12及18可包括彼此相同的成分或不同的成分。电极材料12及18可包括任何合适的导电成分或成分的组合。在一些实施例中，所述电极材料中的一者或两者可包括贵金属、主要由由贵金属组成或由贵金属组成；例如，举例来说，铂或钯。在一些实施例中，所述电极材料中的一者或两者可包括铜。在此类实施例中，所述铜可由适当铜阻挡材料(举例来说，含钌材料、Ta、TaN、TiN等等)围绕以减轻或防止铜迁移。

电极材料12及18可与存取/感测线(例如，字线及位线)电耦合。举例来说，电极材料12可为相对于结构10的图1视图延伸进出页面的第一存取/感测线的部分，且电极材料18可为实质上正交于第一存取/感测线延伸的第二存取/感测线的部分。因此，金属氧化物14可位于第一及第二存取/感测线重叠的区域处，且因此可在一些实施例中并入到交叉点存储器单元中。

在所展示的实施例中，金属氧化物材料14直接触及电极材料12、吸氧材料16直接触及金属氧化物材料14且电极材料18直接触及吸氧材料16。在其它实施例中，一或多种其它材料可并入到存储器单元中，使得所说明的直接接触关系中的一或多者被更改。举例来说，在一些实施例中，电极材料12可为贵金属，且另一材料(举例来说，金属硅化物或金属氮化物)可提供在金属氧化物14与电极材料12之间以改善金属氧化物与贵金属之间的粘附。