包含二极管存储器单元的集成电路制造技术

集成电路包含第一金属线和耦合到所述第一金属线的第一二极管。所述集成电路包含耦合到所述第一二极管的第一电阻率改变材料，以及耦合到所述第一电阻率改变材料的第二金属线。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及- -种集成电路，具体地涉及一种包含二极管存储器单元的 集成电路。
技术介绍
有一种类型的存储器是电阻性存储器(resistive memory)。电阻性存 储器利用存储器元件的电阻值来存储一个或一个以上数据位。举例来说， 经编程以具有较高电阻值的存储器元件可表示逻辑'T'数据位值，且经编 程以具有较低电阻值的存储器元件可表示逻辑"O"数据位值。通常，通过 将电压脉冲或电流脉冲施加到存储器元件来电切换存储器元件的电阻值。有一种类型的电阻性存储器是相变存储器(phase change memory)。 相变存储器在电阻性存储器元件中使用相变材料。相变材料展现至少两种 不同状态。相变材料的状态可被称为非晶状态(amorphous state)和结晶 状态(crystalline state),其中非晶状态涉及较混乱的原子结构，且结晶状 态涉及较有序的晶格(lattice)。非晶状态通常比结晶状态展现更高的电阻 率。而且， 一些相变材料展现多种结晶状态，例如面心立方(face-centered cubic, FCC)状态和六方密堆积(hexagonal closest packing, HCP)状态， 其具有不同的电阻率，且可用于存储数据位。在以下描述内容中，非晶状 态通常指代具有较高电阻率的状态，且结晶状态通常指代具有较低电阻率 的状态。可以可逆地引诱相变材料中的相变。以此方式，存储器可响应于温度 变化而从非晶状态变化为结晶状态，且从结晶状态变化为非晶状态。可通 过驱动电流通过相变材料本身或通过驱动电流通过邻近于相变材料的电 阻性加热器(resistive heater),来实现相变材料的温度变化。通过这两种 方法，相变材料的可控制的加热导致相变材料内的可控制的相变。可对包含具有由相变材料制成的多个存储器单元的存储器阵列的相变存储器进行编程，以利用相变材料的存储器状态来存储数据。读取此相 变存储器装置中的数据和将数据写入此相变存储器装置中的一种方式是 控制施加到相变材料的电流和/或电压脉冲。每个存储器单元中的相变材料 中的温度通常对应于所施加的电流和/或电压的电平，以实现加热。为了实现较高密度的相变存储器，相变存储器单元可存储多个数据 位。可通过对相变材料进行编程以使其具有中间电阻值或状态，来实现相 变存储器单元中的多位存储，其中可将多位或多电平相变存储器单元写到两个以上状态。如果将相变存储器单元编程为三个不同电阻电平中的一者，那么每单元可存储1.5个数据位。如果将相变存储器单元编程为四个 不同电阻电平中的一者，那么每单元可存储两个数据位，依此类推。为了 将相变存储器单元编程到中间电阻值，经由合适的写策略(write strategy) 来控制与非晶材料共存的结晶材料的量，且因此控制单元电阻。还可通过减小每个存储器单元的物理大小来实现较高密度的相变存 储器。增加相变存储器的密度增加了可存储在存储器内的数据的量，同时 通常降低了存储器的成本。
技术实现思路
出于上述和其它原.因，本专利技术提供一种包含二极管存储器单元的集成 电路。为实现上述目的，本专利技术的一个实施例提供一种集成电路。所述集成 电路包含第一金属线和耦合到所述第一金属线的第一二极管。所述集成电 路包含耦合到第一二极管的第一电阻率改变材料，以及耦合到第一电阻率 改变材料的第二金属线。附图说明包含附图是为了提供对实施例的进一步理解，且附图并入本说明书中 并构成本说明书的一部分。附图说明实施例，且连同描述内容一起用以阐 释实施例的原理。随着参考以下详细描述内容而更好地理解其它实施例和 实施例的许多预期优点，将容易了解所述其它实施例和实施例的许多预期 优点。附图的元件不一定相对于彼此而按比例绘制。相同参考标号表示对应的类似部分。图1是说明系统的一个实施例的方块图。图2是说明存储器装置的一个实施例的图。图3说明二极管存储器单元的三维阵列的一个实施例的横截面图。 图4说明阵列逻辑和第一字线的一个实施例的横截面图。 图5说明第一字线、硅插塞(siliconplug)、第一介电材料层和第二介电材料层的一个实施例的横截面图。图6说明第一字线、凹进的硅插塞(recessed silicon plug)、第一介电材料层和第二介电材料层的一个实施例的横截面图。图7说明第一字线、二极管、硅化物触点(silidde contact)、第一介电材料层和第二介电材料层的一个实施例的横截面图。图8说明在对第一介电材料层进行底切蚀刻(undercut etching)之后， 第一字线、二极管、硅化物触点、第一介电材料层和第二介电材料层的一 个实施例的横截面图。图9说明第一字线、二极管、硅化物触点、第一介电材料层和第三介 电材料层的一个实施例的横截面图。图10说明第一字线、二极管、硅化物触点、第一介电材料层、第三 介电材料层和形成于共形层(conformal layer)中的锁眼(keyhole)的一 个实施例的横截面图。图11说明第一字线、二极管、硅化物触点、第一介电材料层、第三 介电材料层和对共形层进行蚀刻之后的层的一个实施例的横截面图。图12说明第一字线、二极管、硅化物触点、第一介电材料层、介电 材料和对第三介电材料层进行蚀刻之后的层的一个实施例的横截面图。图13说明第一字线、二极管、硅化物触点、第一介电材料层和移除 所述层之后的介电材料的一个实施例的横截面图。图14说明第一字线、二极管、硅化物触点、第一介电材料层、介电 材料、相变材料存储位置和顶部电极的一个实施例的横截面图。图15说明第一字线、二极管、硅化物触点、第一介电材料层、介电 材料、相变材料存储位置、顶部电极和盖材料层的一个实施例的横截面图。图16说明在制造通孔之后，二极管相变存储器单元阵列的一个实施例的横截面图。图17说明在制造位线和触点之后，二极管相变存储器单元阵列的一 个实施例的横截面图。图18说明二极管相变存储器单元阵列的另一实施例的横截面图。具体实施例方式在以下详细描述中，参看形成本专利技术的一部分的附图，且在附图中 以图解方式展示可实践本专利技术的具体实施例。在这点上，参看所描述的图 的定向而使用方向术语，例如"顶部"、"底部"、"前部"、"后部"、"头部"、 "尾部"等。因为实施例的组件可在许多不同定向上定位，所以出于说明而 非限制的目的而使用所述方向术语。将理解，可使用其它实施例，且可在 不脱离本专利技术的范围的情况下，作出结构或逻辑改变。因此，不应在限制 意义上理解以下详细描述，且本专利技术的范围由所附权利要求书界定。将理解，本文所述的各种示范性实施例的特征可彼此组合，除非另 有明确注解。图1是说明系统90的一个实施例的方块图。系统90包含主机92和 存储器装置100。主机92通过通信链接94而通信地耦合到存储器装置100。 主机92包含计算机(例如，桌上型计算机、膝上型计算机、手持式计算 机)、便携式电子装置(例如，蜂窝式电话、个人数字助理(personal digital assistant, PDA)、 MP3播放器、视频播放器、数码相机)，或任何其它使 用存储器的合适装置。存储器装置100为主机92提供存储器。在一个实 施例中，存储器装置IOO包含相变存储器装置或其它合适的电阻性或电阻 率本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种集成电路，其包括：　第一金属线；　第一二极管，其耦合到所述第一金属线；　第一电阻率改变材料，其耦合到所述第一二极管；以及　第二金属线，其耦合到所述第一电阻率改变材料。

【技术特征摘要】
...

【专利技术属性】
技术研发人员：汤玛斯D汉普，林仲汉，龙翔澜，毕平拉詹德南，杨明，
申请(专利权)人：奇梦达股份公司，国际商用机器公司，旺宏电子股份有限公司，
类型：发明
国别省市：DE[德国]