[发明专利]具有开关层和中间电极层的电阻开关器件及其形成方法

说明书

在本发明的一个实施方式中，电阻开关器件(11)包括布置在基板上方并且连接到第一电势节点的第一电极(120)。开关层(130)布置在第一电极(120)上方。导电非晶层(140)布置在开关层(130)上方。第二电极(150)布置在导电非晶层(140)上并且连接到第二电势节点。

本申请要求2013年3月3日提交的名称为“Memory Elements,Memory Cells,Circuits Including The Same,And Corresponding Methods”的美国临时申请No.61/771,930和2013年3月14日提交的名称为“Resistive Switching Devices Having aSwitching Layer And An Intermediate Electrode Layer and Methods of FormationThereof”的非临时申请No.13/829,941的权益，在此通过引用并入。

技术领域

本发明总体涉及开关器件，更具体地，涉及具有开关层和中间电极层的电阻开关器件及其形成方法。

背景技术

半导体行业依赖缩放以用较低成本传递提高性能的器件。闪存是今天市场中的主流非易失性存储器。然而，闪存具有大量限制，对存储器技术的继续发展提出了重要威胁。因此，行业在探索替代存储器以代替闪存。未来存储器技术的竞争者包括磁存储随机存取存储器(MRAM)、铁电RAM(FeRAM)、诸如相变RAM(PCRAM)的电阻开关存储器、基于金属氧化物的存储器、诸如导电桥接随机存取存储器(CBRAM)或可编程金属化单元(PMC)存储器的离子存储器。这些存储器也称为新兴存储器。然而，在这些新兴存储器中需要许多创新以制作切实可行的替代存储器。

发明内容

根据本发明的实施方式，一种电阻开关器件，所述器件包括：布置在基板上方并且连接到第一电势节点的第一电极；布置在所述第一电极上方的开关层；布置在所述开关层上方的导电非晶层；以及布置在所述导电非晶层上并且连接到第二电势节点的第二电极。

根据本发明的另选实施方式，一种电阻开关器件，其包括：布置在基板上方并且连接到第一电势节点的第一电极；布置在所述第一电极上方的氧化物开关层。所述氧化物开关层包括少于0.01％的铜和银。所述电阻开关器件还包括布置在所述氧化物开关层上并且连接到第二电势节点的第二电极；以及所述氧化物开关层与所述第二电极之间的界面。所述界面包括碲，所述第二电极包括少于5％的铜和银。

根据本发明的另选实施方式，一种金属氧化物电阻开关器件，所述器件包括：连接到第一电势节点的第一电极；布置在所述第一电极上方的金属氧化物层；布置在所述金属氧化物层上方并且接触所述金属氧化物层的碲层。所述碲层包括少于0.01％的铜和银。第二电极布置在所述碲层上方并且接触所述碲层。所述第二电极连接到第二电势节点。所述第二电极包括少于5％的铜和银。

根据本发明的另选实施方式，一种形成电阻开关器件的方法，所述方法包括：在基板上方形成第一绝缘层；在所述第一绝缘层中形成第一电极；在所述第一电极上方形成金属氧化物层。在所述金属氧化物层上方形成接触所述金属氧化物层的碲层。所述碲层包括少于0.01％的铜和银。所述方法还包括在所述碲层上方形成第二电极。所述第二电极接触所述碲层。所述第二电极连接到第二电势节点。

根据本发明的另选实施方式，一种存储单元，其包括：具有连接到第一电势节点的第一端子和第二端子的存取器件；以及电阻开关存储器件。所述存取器件布置在基板中或上方。所述电阻开关存储器件包括：布置在所述基板上方并且连接到所述第一端子的第一电极，以及布置在所述第一电极上方的开关层。所述开关层包括少于0.01％的铜和银。第一导电层布置在所述开关层上方。所述第一导电层包括碲并且所述第一导电层包括少于0.01％的铜和银。第二电极布置在所述第一导电层上并且连接到第二电势节点，其中所述第二电极包括少于5％的铜和银。

附图说明