硫族化物存储器装置组件和组合物制造方法及图纸

本申请涉及硫族化物存储器装置组件和组合物。描述了与硫族化物存储器组件和组合物相关或使用硫族化物存储器组件和组合物的系统、装置和方法。一种存储器装置，例如选择器装置，能够由硫族化物材料组合物制成。硫族化物材料能够具有包含来自硼族的一或多个元素的组合物，例如硼、铝、镓、铟或铊。举例来说，选择器装置能够具有硒、砷与硼、铝、镓、铟或铊中的至少一个的组合物。所述选择器装置还能够由锗或硅或这两者构成。硼、铝、镓、铟或铊的相对量能够影响存储器组件的阈值电压，且能够相应地选择相对量。举例来说，存储器组件能够具有包含硒、砷和锗、硅与硼、铝、镓、铟或铊的某一组合的组合物。

Storage device assembly and composition of chalcogenide

【技术实现步骤摘要】
硫族化物存储器装置组件和组合物

涉及硫族化物存储器装置组件和组合物。
技术介绍
下文大体上涉及存储器装置，且更具体地说，涉及硫族化物存储器装置组件和化学方法。存储器装置广泛地用于将信息存储在例如计算机、无线通信装置、相机、数字显示器等各种电子装置中。通过编程存储器装置的不同状态来存储信息。举例来说，二进制装置具有常常由逻辑“1”或逻辑“0”表示的两种状态。在其它系统中，可存储多于两种状态。为了存取所存储信息，电子装置的组件可读取或感测存储器装置中所存储的状态。为了存储信息，电子装置的组件可写入或编程存储器装置中的状态。存在多种类型的存储器装置，包含磁性硬盘、随机存取存储器(randomaccessmemory，RAM)、动态RAM(dynamicRAM，DRAM)、同步动态RAM(synchronousdynamicRAM，SDRAM)、铁电RAM(ferroelectricRAM，FeRAM)、磁性RAM(magneticRAM，MRAM)、电阻式RAM(resistiveRAM，RRAM)、只读存储器(readonlymemory，ROM)、快闪存储器、相变存储器(phasechangememory，PCM)等。存储器装置可以是易失性或非易失性的。非易失性存储器，例如FeRAM，可维持其所存储的逻辑状态很长一段时间，即使无外部电源存在也是这样。除非被外部电源定期刷新，否则易失性存储器装置，例如DRAM，可能随时间推移而丢失其存储的状态。改进存储器装置可包含增大存储器单元密度、增大读取/写入速度、提高可靠性、增强数据保持、降低功率消耗或降低制造成本等其它度量标准。硫族化物材料组合物可用于PCM装置的组件或元件中。这些组合物可具有阈值电压，其在阈值电压下变得导电(即，其接通以允许电流流动)。阈值电压可随时间推移而改变，这可被称作漂移。具有更高电压漂移倾向的组合物可限制使用那些组合物的装置的有用性和性能。
技术实现思路
描述了一种物质组合物。在一些实例中，所述组合物可包含相对于所述组合物的总重量按重量计呈大于或等于40％的量的硒、相对于所述组合物的所述总重量按重量计呈范围介于10％到35％的量的砷、及相对于所述组合物的所述总重量按重量计呈范围介于0.15％到35％的量的选自由硼、铝、镓、铟和铊组成的群组的至少一个元素。描述了一种设备。在一些实例中，所述设备可包含存储器元件和与所述存储器元件耦合的选择器装置，其中所述选择器装置具有包括以下各项的组合物：相对于所述组合物的总重量按重量计呈大于或等于40％的量的硒、相对于所述组合物的所述总重量按重量计呈范围介于10％到35％的量的砷、和相对于所述组合物的所述总重量按重量计呈范围介于0.15％到35％的量的选自由硼、铝、镓、铟和铊组成的群组的至少一个元素。描述了一种设备。在一些实例中，所述设备可包含第一存取线、第二存取线和存储器单元，所述存储器单元包含包括硒、砷与硼、铝、镓、铟或铊中的至少一个的组合物的第一硫族化物材料，其中所述第一存取线通过所述存储器单元与所述第二存取线电子通信。描述了一种设备。在一些实例中，所述设备可包含各自具有存储器元件和选择器装置的多个存储器单元，其中每个选择器装置包括硒、砷与硼、铝、镓、铟或铊中的至少一个的组合物的硫族化物材料，且所述设备可包含布置于三维交叉点配置中且与所述多个存储器单元电子通信的多个存取线。附图说明图1说明根据本公开的实施例的支持或使用硫族化物存储器装置组件的存储器阵列的实例。图2说明根据本公开的实施例的支持或使用硫族化物存储器装置组件的实例存储器阵列。图3说明根据本公开的实施例的硫族化物存储器装置组件和组合物的特性的曲线。图4说明根据本公开的实施例的硫族化物存储器装置组件和组合物的特性的曲线。图5说明根据本公开的实施例的支持或使用硫族化物存储器装置组件的包含存储器阵列的系统。具体实施方式可通过将提高稳定性的元素引入到选择器装置的组合物中来缓解存储器单元的选择器装置中的电压漂移的影响。举例来说，来自周期表的第III族(还被称作硼族和第13族)的元素可稳定或限制选择器装置相对于不包含此类元素的组合物的电压漂移。第III族(或硼族)元素包含硼(B)、铝(Al)、镓(Ga)、铟(In)和铊(Tl)。作为实例，选择器装置(或其它存储器元件)的硫族化物材料组合物可包含硒(Se)、砷(As)和锗(Ge)。此组合或元素可被称作SAG。在可包含存储器存储元件和选择器装置的存储器单元内，硫族化物组合物或硫族化物材料可用于存储器存储元件或选择器装置或这两者。选择器装置可具有SAG组合物，其可具有稳定的阈值电压和相对合乎需要的泄漏属性。在一些状况下，可将硅(Si)引入到SAG组合物中以增强选择器装置的热稳定性而不会危害漂移和阈值电压泄漏。但是，将Si实施到SAG系统中可能不会足够地改善漂移以能够使技术缩放。选择器装置中的更高Ge浓度会增大阈值电压并危害选择器装置稳定性。举例来说，Ge原子可从方锥形接合配置过渡到四面体接合配置。此过渡可促进带隙的扩宽并可增大选择器装置的阈值电压。如本文所描述，第III族元素可被引入到硫族化物材料组合物中以限制选择器装置在的Ge的存在。举例来说，第III族元素可替换选择器装置的组合物中的Ge中的一些或全部。在一些状况下，第III族元素可形成具有预先存在的元素(即，Se、As和/或Si)的稳定第III族元素居中四面体接合结构。将第III族元素并入到硫族化物材料组合物中可稳定选择器装置以允许技术缩放和增加的交叉点技术开发(例如，三维交叉点架构、RAM部署、存储部署等等)。下文在存储器阵列的上下文中进一步描述上文所介绍的特征和技术。接着针对相对于其它装置或组合物实现更低电压漂移的硫族化物存储器装置组件和组合物而描述具体实例。通过涉及读取或写入非易失性存储器单元的设备图、系统图和流程图来进一步说明并参考其描述本公开的这些和其它特征。图1说明根据本公开的各种实施例的实例存储器阵列100。存储器阵列100还可被称作电子存储器设备。存储器阵列100包含可编程以存储不同状态的存储器单元105。每个存储器单元105可以是可编程的以存储两个状态，表示为逻辑0和逻辑1。在一些状况下，存储器单元105经配置以存储多于两种逻辑状态。存储器单元105可在电容器中存储表示可编程状态的电荷；举例来说，带电和不带电电容器可分别表示两种逻辑状态。DRAM体系结构可通常使用此设计，且所用的电容器可包含具有线性或顺电性电极化特性的介电材料作为绝缘体。相比之下，铁电存储器单元可包含具有铁电体作为绝缘材料的电容器。铁电电容器的不同电荷电平可表示不同逻辑状态。铁电材料具有非线性极化特性；在下文论述铁电存储器单元105的一些细节和优点。或在一些状况下，可使用硫族化物基和/或PCM。本文中所描述的硫族化物可用于PCM存储器存储元件或选择器装置或这两者存储器阵列100可以是三维(three-dimen本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种物质组合物，其包括：/n相对于所述组合物的总重量按重量计呈大于或等于40％的量的硒；/n相对于所述组合物的所述总重量按重量计呈范围介于10％到35％的量的砷；以及/n相对于所述组合物的所述总重量按重量计呈范围介于0.15％到35％的量的选自由硼、铝、镓、铟和铊组成的群组的至少一个元素。/n

【技术特征摘要】
1.一种物质组合物，其包括：
相对于所述组合物的总重量按重量计呈大于或等于40％的量的硒；
相对于所述组合物的所述总重量按重量计呈范围介于10％到35％的量的砷；以及
相对于所述组合物的所述总重量按重量计呈范围介于0.15％到35％的量的选自由硼、铝、镓、铟和铊组成的群组的至少一个元素。


2.根据权利要求1所述的组合物，其进一步包括：
相对于所述组合物的所述总重量按重量计呈范围介于1％到20％的量的锗。


3.根据权利要求2所述的组合物，其进一步包括：
硅，其中所述硅、所述锗与选自由硼、铝、镓、铟和铊组成的所述群组的所述至少一个元素的组合相对于所述组合物的所述总重量按重量计呈大于或等于20％的量。


4.根据权利要求1所述的组合物，其进一步包括：
相对于所述组合物的所述总重量按重量计呈范围介于1％到15％的量的硅。


5.根据权利要求1所述的组合物，其中硒的所述量相对于所述组合物的所述总重量按重量计大于或等于45％。


6.根据权利要求1所述的组合物，其中砷的所述量相对于所述组合物的所述总重量按重量计范围介于12％到32％。


7.根据权利要求1所述的组合物，其中选自由硼、铝、镓、铟和铊组成的所述群组的所述至少一个元素相对于所述组合物的所述总重量按重量计范围介于0.15％到24％。


8.根据权利要求1所述的组合物，其中所述组合物的阈值电压漂移在90摄氏度的温度下在三天之后小于或等于250毫伏。


9.根据权利要求1所述的组合物，其中所述组合物的玻璃转变温度大于280摄氏度。


10.一种设备，其包括：
存储器元件；以及
选择器装置，其与所述存储器元件耦合，其中所述选择器装置具有包括以下各项的组合物：
相对于所述组合物的总重量按重量计呈大于或等于40％的量的硒；
相对于所述组合物的所述总重量按重量计呈范围介于10％到35％的量的砷；以及
相对于所述组合物的所述总重量按重量计呈范围介于0.15％到35％的量的选自由硼、铝、镓、铟和铊组成的群组的至少一个元素。


11.根据权利要求10所述的设备，其中所述选择器装置的所述组合物包括：
相对于所述组合物的所述总重量按重量计呈范围介于1％到20％的量的锗。


12.根据权利要求11所述的设备，其中所述选择器装置的所述组合物包括：
硅，其中所述硅、所述锗与选自由硼、铝、镓、铟和铊组成的所述群组的所述至少一个元素的组合相对于所述组合物的所述总重量按重量计呈大于或等于20％的量。


13.根据权利要求10所述的设备，其中所述选择...

【专利技术属性】
技术研发人员：保罗·凡蒂尼，F·丹尼尔·吉利，恩里科·瓦雷西，斯瓦帕尼尔·A·朗加德，
申请(专利权)人：美光科技公司，
类型：发明
国别省市：美国;US