存储装置制造方法及图纸

实施方式提供能够减少向开关元件施加的负载的存储装置。实施方式的存储装置具有第一导体、第二导体、电阻变化层、第一部分、以及第二部分。电阻变化层与第一导体或者第二导体连接。第一部分设于第一导体与第二导体之间，具有电阻值变化的第一阈值电压值。第二部分设于第一导体与第一部分之间以及第二导体与第一部分之间的至少一方，电阻值变化的第二阈值电压值比第一阈值电压值高。

【技术实现步骤摘要】
存储装置相关申请本申请享受以日本专利申请2019－045010号(申请日：2019年3月12日)为基础申请的优先权。本申请通过参照该基础申请而包含基础申请的全部内容。
本专利技术的实施方式涉及一种存储装置。
技术介绍
提出了在沿相互正交的方向延伸的两种布线的交叉部分设有存储元件的、所谓的交叉点型的存储装置。交叉点型的存储装置与各存储元件对应地具备单元选择用的开关元件。
技术实现思路
本专利技术要解决的课题在于，提供一种能够减少施加于开关元件的负载的存储装置。实施方式的存储装置具有第一导体、第二导体、电阻变化层、第一部分、以及第二部分。电阻变化层与第一导体或者第二导体连接。第一部分设于第一导体与第二导体之间，具有电阻值变化的第一阈值电压值。第二部分设于第一导体与第一部分之间以及第二导体与第一部分之间的至少一方，电阻值变化的第二阈值电压值比第一阈值电压值高。附图说明图1是表示实施方式的存储装置的概略立体图。图2是实施方式的存储器单元的剖面图。图3是实施方式的开关元件的剖面图。图4是表示实施方式的存储器单元的电流电压特性的曲线图。图5是实施方式的其他构成的开关元件的剖面图。附图标记说明1…存储装置，21…字线(第一导体，第一导电层)，22…位线(第二导体，第二导电层)，41…存储层(电阻变化层)，51…开关元件，61…第一开关部(第一部分)，62…中间阻挡层(中间层，第三部分)，63…第二开关部(第二部分)，71…第一功能层(第一层)，72…第一阻挡层(第二层)，75…第二功能层(第三层)，76…第二阻挡层(第四层)具体实施方式以下，参照附图对实施方式的存储装置进行说明。在以下的说明中，对具有相同或类似的功能的构成标注相同的附图标记。而且，有时省略这些构成的重复的说明。附图是示意性或概念性的，各部分的厚度与宽度的关系、部分间的大小的比率等未必与现实相同。在本说明书中，“连接”并不限定于物理上连接的情况，也包含电连接的情况。即“连接”并不限定于两个部件直接接触的情况，也包含在两个部件之间夹设有另一部件的情况。另一方面，“接触”指的是直接接触。在本说明书中，“重叠”以及“面对”并不限定于两个部件直接相对，还包括在两个部件之间存在另一部件的情况。另外，“重叠”以及“面对”也包括两个部件的各自的一部分彼此重叠或者面对的情况等。另外，“厚度”是为了方便，也可以改称为“尺寸”。另外，首先，对X方向、Y方向、Z方向进行定义。X方向是与后述的硅基板11的表面大致平行的方向，并且是后述的字线21延伸的方向(参照图1)。Y方向是与硅基板11的表面大致平行的方向，并且是与X方向交叉的(例如大致正交的)方向，并且是后述的位线22延伸的方向。Z方向是与硅基板11的表面大致正交的方向，并且是与X方向以及Y方向交叉的(例如大致正交的)方向。+Z方向是从硅基板11朝向后述的存储部13的方向(参照图1)。－Z方向是与+Z方向相反的方向。在不区分+Z方向与－Z方向的情况下，简称为“Z方向”。在本说明书中，有将“+Z方向”称为“上”、将“－Z方向”称为“下”的情况。但是，这些表述是为了方便，并不规定重力方向。图1是表示实施方式的存储装置1的概略立体图。存储装置1是所谓的交叉点型的半导体存储装置的一个例子。存储装置1具备硅基板11、层间绝缘膜12、以及存储部13。在硅基板11上形成有存储装置1的驱动电路(未图示)。层间绝缘膜12在硅基板11上覆盖驱动电路。层间绝缘膜12例如由硅氧化物(SiO)等形成。存储部13设于层间绝缘膜12的上方。存储部13具备字线(第一导体、第一导电层)21、位线(第二导体、第二导电层)22、以及存储器单元MC。字线21沿X方向以带状延伸。字线21在Y方向以及Z方向上隔开间隔地排列有多个。在Z方向的同一高度上，在Y方向上排列的字线21彼此构成了字线层25。即，在本实施方式中，多个字线层25在Z方向上隔开间隔地排列。各字线21例如由硅(Si)等形成。位线22沿Y方向以带状延伸。位线22在Y方向以及Z方向上隔开间隔地排列有多个。在Z方向的同一高度上，在X方向上排列的位线22彼此构成了位线层27。在本实施方式中，各位线层27在Z方向上相邻的字线层25之间，分别相对于字线层25在Z方向上隔开间隔地设置。各位线22例如由硅(Si)等形成。在字线层25中的相邻的字线21彼此之间、位线层27中的相邻的位线22彼此之间分别设有层间绝缘膜(未图示)。在从Z方向观察的情况下，字线21以及位线22相互交叉(例如正交)地配置。在从Z方向观察的情况下，在字线21以及位线22的交叉部分CP中，在字线21与位线22之间设有存储器单元MC。即，存储器单元MC设于各交叉部分CP，从而在X方向、Y方向以及Z方向上相互隔开间隔地排列为三维矩阵状。图2是存储器单元MC的剖面图。如图2所示，存储器单元MC形成为以Z方向为长度方向的大致棱柱状。存储器单元MC的下端在交叉部分CP与字线21接触。存储器单元MC的上端在交叉部分CP与位线22接触。另外，在X方向以及Y方向上相邻的各存储器单元MC彼此之间设有层间绝缘膜38。存储器单元MC具备第一电极40、存储层(电阻变化层)41、第二电极42、开关层43、以及第三电极44。第一电极40、存储层41、第二电极42、开关层43以及第三电极44以该记载顺序从－Z方向向+Z方向层叠。第一电极40、存储层41以及第二电极42构成存储元件50。存储元件50进行信息的写入、删除、读出。第二电极42、开关层43以及第三电极44构成了开关元件51。开关元件51选择性地使多个存储器单元MC(存储元件50)动作。在各存储器单元MC中，存储元件50以及开关元件51以串联的方式连接。第一电极40作为存储元件50的下部电极发挥功能。第一电极40在上述交叉部分CP中设于字线21上。第一电极40由碳(C)、氮化碳(CN)、钨(W)、钛氮化物(TiN)等形成。也可以在第一电极40与字线21之间设有阻挡层(未图示)。存储层41是ReRAM(电阻变化存储器)、PCM(相变型存储器)、MRAM(磁阻变化型存储器)等，根据存储元件50的存储方式来适当选择。第二电极42作为存储元件50的上部电极以及开关元件51的下部电极发挥功能。第二电极42设于存储层41上。第二电极42由与第一电极40相同的材料形成。图3是开关元件51的剖面图。如图3所示，开关层43是在施加电压时维持着非晶层(非晶体层)的状态，不伴随相变、但电阻状态变化的层。具体而言，开关层43具备第一开关部61、中间阻挡层62、以及第二开关部63。第一开关部61、中间阻挡层62以及第二开关部63按照该记载顺序从+Z方向向－Z方向层叠。即，相对于中间阻挡层62在+Z方向侧设有第一开关部61，相对于中间阻挡层62在－Z方向侧设有第二开关部63。但是，也可以是，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种存储装置，其中，具备：/n第一导体；/n第二导体；/n电阻变化层，与所述第一导体或者所述第二导体连接；/n第一部分，设于所述第一导体与所述第二导体之间，具有电阻值变化的第一阈值电压值；以及/n第二部分，设于所述第一导体与所述第一部分之间以及所述第二导体与所述第一部分之间的至少一方，电阻值变化的第二阈值电压值比所述第一阈值电压值高。/n

【技术特征摘要】
20190312 JP 2019-0450191.一种存储装置，其中，具备：
第一导体；
第二导体；
电阻变化层，与所述第一导体或者所述第二导体连接；
第一部分，设于所述第一导体与所述第二导体之间，具有电阻值变化的第一阈值电压值；以及
第二部分，设于所述第一导体与所述第一部分之间以及所述第二导体与所述第一部分之间的至少一方，电阻值变化的第二阈值电压值比所述第一阈值电压值高。


2.根据权利要求1所述的存储装置，其中，
所述第一部分包括：
第一元素，包含碲、硒以及硫中的至少一种硫族元素；以及
第二元素，包含硼、碳、镁、铝、硅以及锗中的至少一种导电性元素，
所述第二部分包括：
第三元素，包含碲、硒以及硫中的至少一种硫族元素；以及
第四元素，包含硼、碳、镁、铝、硅以及锗中的至少一种导电性元素。


3.根据权利要求1或2所述的存储装置，其中，
还具备设于所述第一部分与所述第二部分之间的中间层。


4.根据权利要求1或2所述的存储装置，其中，
所述第一部分包含多个第一层和多个第二层，所述多个第一层与所述多个第二层交替地层叠，所述多个第一层的每个第一层根据所施加的电压而在高电阻状态与低电阻状态之间变化，
所述第二部分包含多个第三层和多个第四层，所述多个第三层与所述多个第四层交替地层叠，所述多个第三层的每个第三层根据所施加的电压而在高电阻状态与低电阻状态之间变化。


5.一种存储装置，其中，具备：
第一导体；
第二导体；以及
开关元件，设于所述第一导体与所述第二导体之间，在向所述第一导体与所述第二导体之间施加的电压小于第一阈值电压值的情况下具有第一电阻变化趋势，在向所述第一导体与所述第二导体之间施加的电压为所述第一阈值电压值以上且小于第二阈值电压值的情况下，具有每单位电压的电阻值的变化比所述第一电阻变化趋势大的第二电阻变化趋势，在向所述第一导体与所述第二导体之间施加的电压为所述第二阈值电压值以上的情况下，具有第三电阻变化趋势，该第三电阻变化趋势包含与所述第二阈值电压值的情况相比所述电阻值变低的区域。


6.一种存储装置，其中，具备：
第一导电层；
第二导电层；
电阻变化层，与所述第一导电层或者所述第二导电层连接；
第一部分，设于所述第一导电层与所述第二导电层之间，包含在碲、硒以及硫中选择至少一种而得到的第一元素、包含硼、碳、镁、铝、硅以...

【专利技术属性】
技术研发人员：岩崎刚之，小松克伊，河合宏树，
申请(专利权)人：东芝存储器株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP