[发明专利]电阻性存储器单元结构及方法

说明书

技术领域

本发明大体来说涉及半导体存储器装置及方法，且更特定来说涉及电阻性存储器单元结构及方法。

背景技术

存储器装置通常经提供作为计算机或其它电子装置中的内部半导体集成电路。存在许多不同类型的存储器，包含随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、动态随机存取存储器(DRAM)、同步动态随机存取存储器(SDRAM)、快闪存储器、电阻性存储器(例如相变随机存取存储器(PCRAM)及电阻性随机存取存储器(RRAM))及磁性随机存取存储器(MRAM)(例如自旋扭矩转移随机存取存储器(STT RAM))以及其它。

存储器装置用作需要高存储器密度、高可靠性及在无电力情况下的数据保持的各种各样的电子应用的非易失性存储器。举例来说，非易失性存储器可用于个人计算机、便携式存储器卡、固态驱动器(SSD)、数码相机、蜂窝式电话、便携式音乐播放器(例如MP3播放器)、电影播放器以及其它电子装置中。

例如PCRAM装置的电阻性存储器装置可包含(举例来说)可编程为不同电阻状态以存储数据的电阻可变材料，例如相变材料。存储于相变存储器单元中的特定数据可通过感测所述单元的电阻来读取，例如，通过基于相变材料的电阻而感测电流及/或电压变化。

附图说明

图1是根据本发明的若干个实施例的电阻性存储器阵列的一部分的示意图。

图2A到2E图解说明根据本发明的若干个实施例与形成电阻性存储器单元阵列相关联的各种工艺阶段。

图3A到3F图解说明根据本发明的若干个实施例与形成电阻性存储器单元阵列相关联的各种工艺阶段。

图4A到4I图解说明根据本发明的若干个实施例与形成电阻性存储器单元阵列相关联的各种工艺阶段。

图5A到5E图解说明根据本发明的若干个实施例与形成电阻性存储器单元阵列相关联的各种工艺阶段。

具体实施方式

本文中描述电阻性存储器单元结构及方法。作为一实例，一种电阻性存储器单元阵列可包含：第一电阻性存储器单元，其包括第一电阻可变材料；及第二电阻性存储器单元，其包括不同于所述第一电阻可变材料的第二电阻可变材料。

在若干个实施例中，一种电阻性存储器单元阵列包含包括存储器单元的第一区域(例如，部分)，所述存储器单元经形成以与所述阵列的第二(例如，不同)区域相比提供增加的速度(例如，编程吞吐率)及较长耐久性(例如，增加的循环能力)。所述阵列的所述第二区域可包括经形成以与所述阵列的所述第一区域的单元相比提供增加的可靠性(例如，温度保持能力)的单元的单元。作为一实例，所述阵列的所述第一区域可较适合于数据操纵，而所述第二区域可较适合于代码存储(例如，敏感数据的存储)或较适合于数据备份。

与不同区域相比具有增加的保持能力的区域还可包含经指定为在给定时间在比不同区域高的温度下保持数据的区域以及经指定为在给定温度下保持数据达比不同区域增加的时间周期的区域。

在若干个实施例中，所述阵列的所述第一区域的单元可包括不同于所述第二区域的单元的电阻可变材料，例如，不同硫族化物合金。举例来说，所述第一区域的单元可包括可比所述第二区域的单元更适合于较高保持性的相变材料，例如Ge₈Sb₅Te₈，所述第二区域的单元可包括可更适合于增加的处理量(例如，较快速可设定性)的相变材料，例如Ge₂Sb₂Te₆。

在若干个实施例中，所述第一区域及所述第二区域的存储器单元可包括相同电阻可变材料。在一些此类实施例中，可在相应第一及第二区域的单元的电阻可变材料上形成不同反应物材料，此可在相应第一及第二区域的单元之间提供不同单元特性，例如，保持能力及/或循环能力。在若干个实施例中，阵列的相应第一及第二区域的单元之间的单元特性可由于在所述第一区域的单元上与在所述第二区域的单元上相比将特定反应物材料形成为不同厚度而不同。

在其中使用相同电阻可变材料来形成阵列的第一及第二区域的存储器单元的一或多个实施例中，可(例如)经由离子植入对所述第一及/或第二区域的电阻可变材料的电热性质进行改性，以使得相应第一及第二区域的单元的单元特性为不同的。如此，本发明的实施例可提供若干益处，例如提供修整存储器阵列的不同区域的单元特性以实现所要单元特性的能力以及其它益处。