[发明专利]存储器器件

说明书

本发明实施例涉及一种存储器器件。存储器器件包含上覆于衬底的相变元件(PCE)。底部电极通孔安置于衬底上方。顶部电极上覆于底部电极通孔。相变元件安置于底部电极通孔与顶部电极之间。相变元件包括硫族化物材料。硫族化物材料包括第一原子百分比的第一元素、第二原子百分比的硫族元素以及第三原子百分比的第一掺杂剂。第三原子百分比小于第一原子百分比且小于第二原子百分比。

技术领域

本发明实施例涉及一种存储器器件。

背景技术

闪存存储器是广泛使用的非易失性存储器类型。然而，预期闪存存储器会遇到缩放困难。因此，正在研究非易失性存储器的替代类型。非易失性存储器的这些替代类型之一是相变存储器(phase change memory；PCM)。PCM是采用相变元件的相来表示数据单元的非易失性存储器的类型。PCM具有快速读取和写入时间、非破坏性读取以及高可缩放性。

发明内容

本发明实施例的一种存储器器件包含：衬底；底部电极通孔，上覆于衬底；顶部电极，上覆于底部电极通孔；以及相变元件(PCE)，安置于顶部电极与底部电极通孔之间，其中PCE包括硫族化物材料，其中硫族化物材料包括第一原子百分比的第一元素、第二原子百分比的硫族元素以及第三原子百分比的第一掺杂剂，其中第三原子百分比小于第一原子百分比且小于第二原子百分比。

本发明实施例的一种集成电路(IC)，所述集成电路包含：衬底；绝缘体层，上覆于衬底；以及相变存储器(PCM)单元，安置于衬底上方，其中PCM单元包括顶部电极、底部电极通孔以及安置于顶部电极与底部电极通孔之间的相变元件(PCE)，其中底部电极通孔延伸穿过绝缘体层，其中PCE包括锑(Sb)、碲(Te)以及第一增强元素，其中第一增强元素不同于Sb和Te，其中第一增强元素包括氮(N)、钪(Sc)、硅(Si)、镓(Ga)或碳(C)。

本发明实施例的一种用于形成存储器器件的方法，所述方法包含：在衬底上方形成下部导电线；在下部导电线上方沉积绝缘体层；在下部导电线上方形成底部电极通孔，其中底部电极通孔延伸穿过绝缘体层；在底部电极通孔上方形成相变元件(PCE)，其中PCE包括硫族化物材料，其中所述硫族化物材料包括第一元素、硫族元素以及第一掺杂剂，其中硫族化物材料内的第一掺杂剂的原子百分比分别小于在硫族化物材料内的第一元素和硫族元素的原子百分比；在PCE上方沉积顶部电极；以及使顶部电极和PCE图案化，从而定义相变存储器(PCM)单元。

附图说明

当结合附图阅读时从以下详细描述最好地理解本公开的各方面。应注意，根据业界中的标准惯例，各个特征未按比例绘制。实际上，为了论述清楚起见，可任意增大或减小各个特征的尺寸。

图1示出具有包含包括一或多种增强元素的相变元件(phase change element；PCE)的相变存储器(PCM)单元的存储器器件的一些实施例的横截面视图。

图2示出具有包含具有分别包括一或多种增强元素的一或多个数据存储层的PCE的PCM单元的存储器器件的一些实施例的横截面视图。

图3示出具有包含包括一或多种增强元素的PCE的PCM单元的集成电路(integrated circuit；IC)的一些实施例的横截面视图。

图4示出如由图3中的线指示的图3的IC的一些替代实施例的俯视图。

图5到图11示出根据本公开的形成具有包含包括一或多种增强元素的PCE的PCM单元的存储器器件的方法的一些实施例的横截面视图和俯视图。

图12示出根据本公开的形成具有包含包括一或多种增强元素的PCE的PCM单元的存储器器件的方法的一些实施例的呈流程图格式的方法。

具体实施方式