[发明专利]可变电阻存储器件

说明书

本发明提供一种可变电阻存储器件，该可变电阻存储器件包括在基板的不同存储区域上的不同的可变电阻图案。不同的可变电阻图案可以在自基板起的不同高度处，并可以具有不同的固有性质。不同的可变电阻图案可以至少部分地包括每个被分别配置为用作非易失性存储单元或随机存取存储单元的单独的存储单元。

技术领域

本公开涉及半导体器件，具体地，涉及可变电阻存储器件。

背景技术

为了满足对具有高性能和低功耗特性的半导体存储器件的不断增长的需求，正在发展各种下一代半导体存储器件(例如，铁电随机存取存储器(FRAM)、磁RAM(MRAM)、相变RAM(PRAM)、电阻RAM(RRAM)等)。下一代半导体存储器件可以包括具有阻抗(“电阻”)的材料或结构作为存储元件，该电阻可以通过施加到该材料或结构的电流或电压而改变，并且即使当电流或电压供应被中断时，也能够被保持。

特别地，MRAM器件可以提供诸如低延迟时间和/或非易失性的技术优点，因此，它们作为下一代半导体存储器件而出现。MRAM器件可以包括磁隧道结(MTJ)图案。MTJ图案包括两个磁性层和插置在其间的绝缘层。MTJ图案的电阻根据磁性层的磁化方向而变化。例如，MTJ图案的电阻在磁性层具有反平行的磁化方向时比在它们具有平行的磁化方向时大。这样的电阻差异可以用于MRAM器件中的数据存储操作。

发明内容

本发明构思的一些示例实施方式提供了一种可变电阻存储器件及其制造方法，具有不同切换特性的可变电阻图案被提供在该可变电阻存储器件中。

本发明构思的一些示例实施方式提供了一种可变电阻存储器件及其制造方法，具有不同电阻水平的存储单元提供在该可变电阻存储器件中。

根据一些示例实施方式，一种器件可以包括：基板，包括第一存储区域和第二存储区域；第一可变电阻图案，在第一存储区域上在自基板起的第一高度处；以及第二可变电阻图案，提供在第二存储区域上在自基板起的第二高度处。自基板起的第二高度可以小于自基板起的第一高度。第一可变电阻图案可以包括第一形状、第一厚度和第一材料。第二可变电阻图案可以包括与第一形状不同的第二形状、与第一厚度不同的第二厚度以及与第一材料不同的第二材料中的至少之一。

根据一些示例实施方式，一种器件可以包括：多个可变电阻图案，垂直堆叠在基板上并彼此串联连接；选择元件，连接到所述多个可变电阻图案中的最下面的可变电阻图案；以及互连图案，连接到所述多个可变电阻图案中的最上面的可变电阻图案。所述多个可变电阻图案中的每个可变电阻图案可以配置为基于通过互连图案施加的电压被控制。

根据一些示例实施方式，一种器件可以包括：基板，包括第一存储区域和第二存储区域；第一可变电阻图案，在第一存储区域上在自基板起的第一高度处；以及第二可变电阻图案，提供在第二存储区域上在自基板起的第二高度处，第二高度不同于第一高度。第二可变电阻图案可以包括与第一可变电阻图案的对应的至少一个固有性质不同的至少一个固有性质。

附图说明

从以下结合附图的简要描述，示例实施方式将被更清楚地理解。附图表现了如这里所述的非限制性的示例实施方式。

图1是根据本发明构思的一些示例实施方式的可变电阻存储器件的平面图。

图2是沿着图1的线A-A'和B-B'截取的截面图。

图3A是示出根据本发明构思的一些示例实施方式的可变电阻图案的一示例的截面图。

图3B是示出根据本发明构思的一些示例实施方式的可变电阻图案的另一示例的截面图。

图4A和图4B是示出分别提供在根据本发明构思的一些示例实施方式的可变电阻存储器件的第一存储区域和第二存储区域中的单位存储单元的电路图。

图5和图6是每个沿着图1的线A-A'和B-B'截取的截面图，用于描述根据本发明构思的一些示例实施方式的制造可变电阻存储器件的方法。