[发明专利]存储器结构

说明书

本发明公开了一种存储器结构，包括相变材料层、第一电极、第二电极、及导电间隙壁。第二电极与第一电极分别电性连接至相变材料层的上表面与下表面。导电间隙壁彼此分开且位于相变材料层的侧表面上。

技术领域

本发明是有关于一种存储器结构，且特别是有关于一种相变化存储器结构(PCM)。

背景技术

相变化为基础的记忆材料，例如硫属化物或其他类似的材料可以通过施加合适的电流而导致在一非晶相与一结晶相之间相变化。非晶相具有比结晶相更高的电阻率，其可以很容易被感应而作为指示数据之用。进而利用这些特性制作出可进行随机存取的读取或写入的非易失存储器，即相变化存储器。

相变化存储器的数据是通过此相变化材料的有源区域在非晶相与结晶相之间的转换而储存。例如，可通过施加一低压电流脉冲来将存储单元中的相变化材料加热到高于一转换温度，以使有源区域中的相变化记忆材料自非晶相转变至结晶相，进而将热相变化材料的电阻状态自初始电阻状态或高电阻状态转换至低电阻状态的改变，以下指称为设置(set)。另外，也可通过施加短暂的高电流密度脉冲融化或破坏相变化记忆材料的结晶结构，使得至少部份相变化材料得以维持在非晶相的结构，进而使热相变化材料的电阻状态自低电阻状态至高电阻状态的改变，以下指称为复位(reset)。

然而，在经历多次复位及/或设置操作后，相变化记忆材料会因为复位及/或设置操作的次数、存储单元阵列中的位置差异、工艺条件或所暴露的环境温度因素而产生老化现象，而造成相变化记忆材料电子特性(包含电阻状态、电流-电阻关系或其他电子特性)的偏移。

发明内容

本发明是有关于一种存储器结构。

根据本发明的一方面，提出一种存储器结构，其包括相变材料层、第一电极、第二电极、及导电间隙壁。第二电极与第一电极分别电性连接至相变材料层的上表面与下表面。导电间隙壁彼此分开且位于相变材料层的侧表面上。

根据本发明的另一方面，提出一种存储器结构，其包括第一电极、第二电极、相变材料层、及导电间隙壁。相变材料层电性连接在第一电极与第二电极之间。导电间隙壁彼此分开。导电间隙壁各同时接触第一电极、第二电极与相变材料层。

根据本发明的又另一方面，提出一种存储器结构，其包括第一电极、第二电极、导电间隙壁、及相变材料层。相变材料层具有上表面与下表面，分别电性连接至第一电极与第二电极。相变材料层只有相对的两侧表面上具有导电间隙壁。

为了对本发明的上述及其他方面有更佳的了解，下文特举较佳实施例，并配合所附图式，作详细说明如下：

附图说明

图1A至图1C绘示根据一实施例的存储器结构的一存储单元。

图2A至图14E绘示根据一实施例的存储器结构的制造方法。

【符号说明】

102、202、302：相变材料层

104、204、304：第一电极

106、206、306：第二电极

108：上表面

110：下表面

112、114、212、218、214、220、312、314、318、320：侧表面

116A、116B、118、120、216A、216B、316A、316B：导电间隙壁

117、119、217、219、317、319：共平面

122、222、322：开关材料

124、224、324、344：电极层