存储器件及其制造方法技术

本发明专利技术提供了一种存储器件及其制造方法。一种存储器件包括：第一导线；第二导线，所述第二导线沿与所述第一导线相交的方向延伸，使得所述第一导线和所述第二导线在所述第一导线和所述第二导线之间的交叉点处竖直地交叠；以及，存储单元柱，所述存储单元柱位于所述交叉点处。所述存储单元柱可以包括加热电极层和接触所述加热电极层的电阻式存储层。所述电阻式存储层可以包括：楔形存储部和体存储部，所述楔形存储部的宽度随着与所述加热电极层的距离的增加而成比例地连续增加，所述体存储部连接到所述楔形存储部，使得所述体存储部和所述楔形存储部构成单个连续的层，所述体存储部的宽度大于所述楔形存储部的最大宽度。

Memory Device and Its Manufacturing Method

The invention provides a memory device and a manufacturing method thereof. A memory device includes: a first wire; a second wire, the second wire extending along the direction in which the first wire intersects, so that the first wire and the second wire overlap vertically at the intersection point between the first wire and the second wire; and a storage unit column, the storage unit column located at the intersection point. The storage unit column may include a heating electrode layer and a resistive storage layer contacting the heating electrode layer. The resistive storage layer may include a wedge storage unit and a volume storage unit whose width increases proportionally with the distance from the heating electrode layer. The volume storage unit is connected to the wedge storage unit so that the volume storage unit and the wedge storage unit constitute a single continuous layer, and the width of the volume storage unit is larger than the wedge. Maximum width of shape storage unit.

【技术实现步骤摘要】
存储器件及其制造方法相关申请的交叉引用本申请要求于2017年6月27日在韩国知识产权局提交的韩国专利申请No.10-2017-0081387的优先权，通过引用将其全部内容并入本文。
本专利技术构思涉及存储器件及其制造方法，并且更具体地，涉及具有交叉点阵列结构的存储器件及其制造方法。
技术介绍
随着生产更轻、更薄和更小的电子设备的连续性趋势，对于半导体器件的集成度的提高有越来越高的需求。提出了将三维(3D)交叉点堆叠结构存储器件(其中，存储单元布置在两条彼此交叉的电极之间的交叉点处)作为可能实现这种提高的集成度的下一代非易失性存储器件。随着对交叉点堆叠结构存储器件的集成度提高和尺寸按比例缩小(“小型化”)的持续需求，需要减小构成存储器件的组件的尺寸，因此，需要开发一种构造为使高集成度存储器件的功耗最小化并且提高该高集成度存储器件的可靠性的结构。
技术实现思路
本专利技术构思包括一种交叉点堆叠结构存储器件，该存储器件的结构被构造为使功耗最小化，并且即使由于高集成度的需求而减小了构成该存储器件的组件的尺寸也能够提高可靠性。本专利技术构思还提供了一种制造交叉点堆叠结构存储器件的方法，该存储器件的结构被构造为使功耗最小化并且提高该存储器件的可靠性，即使由于高集成度的需求而减小了构成该存储器件的组件的尺寸，该方法也允许使用简化的工艺来实现该存储器件。根据一些示例性实施例，一种存储器件可以包括：第一导线，所述第一导线沿第一方向在衬底上延伸；第二导线，所述第二导线沿与所述第一方向相交的第二方向在所述第一导线上方延伸，使得所述第一导线和所述第二导线在所述第一导线和所述第二导线之间的交叉点处竖直地交叠；以及，存储单元柱，所述存储单元柱位于所述第一导线和所述第二导线之间的交叉点处。所述存储单元柱可以在相对的两端处分别连接到所述第一导线和所述第二导线。所述存储单元柱可以包括加热电极层和电阻式存储层。所述电阻式存储层可以接触所述加热电极层。所述电阻式存储层可以包括：楔形存储部，所述楔形存储部具有倾斜侧壁使得所述楔形存储部的宽度随着与所述加热电极层的距离的增加而成比例地连续增加；以及，体存储部，所述体存储部连接到所述楔形存储部使得所述体存储部和所述楔形存储部构成单个连续的层，所述体存储部的宽度大于所述楔形存储部的最大宽度。根据一些示例性实施例，一种存储器件可以包括：第一导线，所述第一导线沿第一方向在衬底上延伸；成对的第二导线，所述成对的第二导线沿与所述第一方向相交的第二方向在所述第一导线上方延伸，使得所述第一导线在成对的交叉点中的单独的交叉点处与每条第二导线竖直地交叠；成对的存储单元柱，所述成对的存储单元柱中的每一个单独的存储单元柱位于所述第一导线和所述成对的第二导线之间的所述成对的交叉点中的单独的交叉点处；加热电极层，所述加热电极层被所述成对的存储单元柱共享；第一电阻式存储层，所述第一电阻式存储层是所述成对的存储单元柱中的第一存储单元柱的组成部分；以及第二电阻式存储层，所述第二电阻式存储层是所述成对的存储单元柱中的第二存储单元柱的组成部分。所述第一电阻式存储层可以包括：第一楔形存储部，所述第一楔形存储部接触所述加热电极层的第一部分并且具有第一侧壁，所述第一侧壁是倾斜的使得所述第一楔形存储部的宽度随着与所述第一部分的距离的增加而成比例地连续增加；以及，第一体存储部，所述第一体存储部连接到所述第一楔形存储部，使得所述第一体存储部和所述第一楔形存储部构成单个连续的层，所述第一体存储部的宽度大于所述第一楔形存储部的最大宽度。所述第二电阻式存储层可以包括：第二楔形存储部，所述第二楔形存储部接触所述加热电极层的第二部分并且具有第二侧壁，所述第二侧壁是倾斜的使得所述第二楔形存储部的宽度随着与所述第二部分的距离的增加而成比例地连续增加；以及，第二体存储部，所述第二体存储部一体地连接到所述第二楔形存储部，使得所述第二体存储部和所述第二楔形存储部包括另一单个连续的层，所述第二体存储部的宽度大于所述第二楔形存储部的最大宽度。根据一些示例性实施例，一种制造存储器件的方法可以包括：在衬底上形成第一导线；在所述第一导线上形成成对的第一绝缘壁，所述成对的第一绝缘壁通过二者之间的填充空间而彼此间隔开；在所述填充空间内形成初始加热电极层、绝缘间隔物层和间隙填充绝缘膜，使得所述初始加热电极层共形地覆盖所述成对的第一绝缘壁和所述第一导线，并且所述绝缘间隔物层和所述间隙填充绝缘膜依次覆盖所述初始加热电极层；基于第一蚀刻工艺的执行形成降低的绝缘间隔物层，在所述第一蚀刻工艺中，选择性地蚀刻在所述填充空间中的所述绝缘间隔物层的上部达一定厚度；基于第二蚀刻工艺的执行在所述填充空间中形成加热电极层和第一绝缘间隔物，在所述第二蚀刻工艺中，在所述初始加热电极层的上部被选择性地蚀刻的同时所述降低的绝缘间隔物层的一部分被去除，其中，所述加热电极层的顶表面的水平高度低于所述降低的绝缘间隔物层的顶表面的水平高度，并且所述第一绝缘间隔物具有倾斜侧壁；以及，在至少部分地由所述填充空间中的所述加热电极层、所述第一绝缘间隔物的倾斜侧壁、所述间隙填充绝缘膜以及所述成对的第一绝缘壁限定的区域中形成电阻式存储层。根据本专利技术构思的存储器件可以使功耗最小化，并且即使在减小了构成具有交叉点堆叠结构的存储器件的组件的尺寸的情况下，也可以通过提高开关操作时的加热效率来提高可靠性。根据本专利技术构思的制造存储器件的方法，即使在减小了构成存储器件的组件的尺寸的情况下，也允许通过简化的工艺形成具有如下结构的交叉点堆叠结构存储器件：所述结构被构造为通过使功耗最小化来提高开关操作时的加热效率。附图说明从以下结合附图的详细描述，将更清楚地理解本专利技术构思的实施例，在附图中：图1是根据一些示例性实施例的存储器件的一部分的等效电路图；图2是示出了根据一些示例性实施例的存储器件的主要组件的示意性平面布局图；图3A是示出了根据一些示例性实施例的存储器件的主要组件的透视图，图3B示出了分别沿着图2和图3A的线A-A’、B1-B1’和B2-B2’截取的截面图，图3C是图3B的局部区域的放大截面图，图3D是图3A的存储器件的加热电极层的示意性透视图，并且图3E是图3A的存储器件的电阻式存储层的示意性透视图；图4示出了根据一些示例性实施例的存储器件的截面图；图5A示出了根据一些示例性实施例的存储器件的截面图，图5B是图5A的局部区域的放大截面图，图5C是图5A的存储器件的加热电极层的示意性透视图，并且图5D是图5A的存储器件的电阻式存储层的示意性透视图；图6示出了根据一些示例性实施例的存储器件的截面图；图7A示出了根据一些示例性实施例的存储器件的截面图，图7B是图7A的局部区域的放大截面图，并且图7C是图7A的存储器件的电阻式存储层的示意性透视图；图8A示出了根据一些示例性实施例的存储器件的截面图，并且图8B是图8A的局部区域的放大截面图；图9A示出了根据一些示例性实施例的存储器件的截面图，并且图9B是图9A的局部区域的放大截面图；图10A示出了根据一些示例性实施例的存储器件的截面图，并且图10B是图10A的局部区域的放大截面图；图11是根据一些示例性实施例的存储器件的透视图；图12A是根据一些示例性实施例的存储器件的透视图，并且图12B是沿着图本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种存储器件，包括：第一导线，所述第一导线沿第一方向在衬底上延伸；第二导线，所述第二导线沿与所述第一方向相交的第二方向在所述第一导线上方延伸，使得所述第一导线和所述第二导线在所述第一导线和所述第二导线之间的交叉点处竖直地交叠；和存储单元柱，所述存储单元柱位于所述第一导线和所述第二导线之间的所述交叉点处，所述存储单元柱在相对的两端处分别连接到所述第一导线和所述第二导线，所述存储单元柱包括加热电极层和电阻式存储层，所述电阻式存储层接触所述加热电极层，其中，所述电阻式存储层包括：楔形存储部，所述楔形存储部具有倾斜侧壁使得所述楔形存储部的宽度随着与所述加热电极层的距离的增加而成比例地连续增加，和体存储部，所述体存储部连接到所述楔形存储部使得所述体存储部和所述楔形存储部构成单个连续的层，所述体存储部的宽度大于所述楔形存储部的最大宽度。

【技术特征摘要】
2017.06.27 KR 10-2017-00813871.一种存储器件，包括：第一导线，所述第一导线沿第一方向在衬底上延伸；第二导线，所述第二导线沿与所述第一方向相交的第二方向在所述第一导线上方延伸，使得所述第一导线和所述第二导线在所述第一导线和所述第二导线之间的交叉点处竖直地交叠；和存储单元柱，所述存储单元柱位于所述第一导线和所述第二导线之间的所述交叉点处，所述存储单元柱在相对的两端处分别连接到所述第一导线和所述第二导线，所述存储单元柱包括加热电极层和电阻式存储层，所述电阻式存储层接触所述加热电极层，其中，所述电阻式存储层包括：楔形存储部，所述楔形存储部具有倾斜侧壁使得所述楔形存储部的宽度随着与所述加热电极层的距离的增加而成比例地连续增加，和体存储部，所述体存储部连接到所述楔形存储部使得所述体存储部和所述楔形存储部构成单个连续的层，所述体存储部的宽度大于所述楔形存储部的最大宽度。2.根据权利要求1所述的存储器件，其中，所述加热电极层包括：基本上平行于所述第一导线延伸的基部；和从所述基部的一端沿远离所述第一导线的方向延伸的鳍部，所述鳍部包括在所述鳍部中远离所述第一导线的顶部接触表面，所述鳍部的所述顶部接触表面接触所述楔形存储部的底部接触表面，所述楔形存储部的所述底部接触表面在所述楔形存储部中远离所述体存储部。3.根据权利要求1所述的存储器件，其中，所述楔形存储部的倾斜侧壁与基本上平行于所述衬底的主表面的水平面之间的夹角为锐角。4.根据权利要求1所述的存储器件，进一步包括：在所述加热电极层上的绝缘间隔物，所述绝缘间隔物与所述加热电极层、所述楔形存储部的倾斜侧壁以及所述体存储部接触，所述绝缘间隔物具有U形截面。5.根据权利要求1所述的存储器件，其中，所述楔形存储部包括第一侧壁和第二侧壁，所述第一侧壁和所述第二侧壁面向彼此相反的方向，所述第一侧壁与基本上平行于所述衬底的主表面的水平面之间的第一夹角为锐角，并且所述第二侧壁与所述水平面之间的第二夹角也是锐角。6.根据权利要求1所述的存储器件，其中，所述楔形存储部包括第一侧壁和第二侧壁，所述第一侧壁和所述第二侧壁面向彼此相反的方向，并且所述第一侧壁与基本上平行于所述衬底的主表面的水平面之间的第一夹角不同于所述第二侧壁与所述水平面之间的第二夹角。7.根据权利要求1所述的存储器件，其中，所述体存储部的宽度随着与所述楔形存储部的距离的增加而成比例地连续增加。8.根据权利要求1所述的存储器件，其中，所述加热电极层包括：基本上平行于所述第一导线延伸的基部；和从所述基部的一端沿远离所述第一导线的方向延伸的鳍部，其中，所述基部与所述鳍部之间的夹角为直角或钝角。9.根据权利要求8所述的存储器件，进一步包括：在所述第一导线上的绝缘壁，所述绝缘壁接触所述存储单元柱，其中，所述鳍部、所述楔形存储部和所述体存储部中的每一个都接触所述绝缘壁的侧壁并且在所述第一导线和所述第二导线之间彼此竖直地交叠。10.根据权利要求8所述的存储器件，进一步包括：在所述第一导线上的绝缘壁，所述绝缘壁接触所述存储单元柱，其中，所述鳍部和所述楔形存储部中的每一个都与所述绝缘壁间隔开，所述体存储部接触所述绝缘壁的侧壁，并且所述鳍部、所述楔形存储部和所述体存储部在所述第一导线和所述第二导线之间彼此竖直地交叠。11.根据权利要求1所述的存储器件，其中，所述加热电极层包括：基本上平行于所述第一导线延伸的基部；和从所述基部的一端沿远离所述第一导线的方向延伸的鳍部，其中，所述存储单元柱进一步包括与所述基部、所述鳍部、所述楔形存储部以及所述体存储部中的每一个都接触的绝缘间隔物，并且其中，所述绝缘间隔物具有接触所述基部的底表面和接触所述体存储部的顶表面。12.根据权利要求1所述的存储器件，其中，所述加热电极层包括：基本上平行于所述第一导线延伸的基部；和从所述基部的一端沿远离所述第一导线的方向延伸的鳍部，其中，所述存储单元柱进一步包括绝缘间隔物，所述绝缘间隔物至少部分地填充至少部分地由所述基部和所述鳍部限定的凹角部分，所述绝缘间隔物覆盖所述楔形存储部的所述倾斜侧壁。13.根据权利要求1所述的存储器件，其中，所述加热电极层包括：基本上平行于所述第一导线延伸的基部；和从所述基部的一端沿远离所述第一导线的方向延伸的鳍部，其中，所述存储单元柱进一步包括绝缘间隔物，所述绝缘间隔物包括第一部分和第二部分，所述第一部分覆盖所述鳍部的在与所述基部相背离的一侧的侧壁，所述第二部分覆盖所述楔形存储部，并且其中，所述绝缘间隔物具有接触所述第一导线的底表面和接触所述体存储部的顶表面。14.根据权利要求1所述的存储器件，其中，所述加热电极层包括：平行于所述第一导线延伸的基部；和从所述基部的一端沿远离所述第一导线的方向延伸的鳍部，其中，所述存储单元柱进一步包括第一绝缘间隔物和第二绝缘间隔物，所述第一绝缘间隔物和所述第二绝缘间隔物通过二者之间的所述鳍部而彼此间隔开，所述第一绝缘间隔物具有接触所述第一导线的底表面和接触所述体存储部的顶表面，并且所述第二绝缘间隔物具有接触所述基部的底表面和接触所述体存储部的顶表面。15.一种存储器件，包括：第一导线，所述第一导线沿第一方向在衬底上延伸；成对的第二导线，所述成对的第二导线沿与所述第一方向相交的第二方向在所述第一导线上延伸，使得所述第一导线在成对的交叉点中的单独的交叉点处与每条第二...

【专利技术属性】
技术研发人员：宋苏智，金成元，朴日穆，朴钟撤，郑智贤，
申请(专利权)人：三星电子株式会社，
类型：发明
国别省市：韩国,KR