硫族化物存储器装置组合物制造方法及图纸

本申请案涉及硫族化物存储器装置组合物。存储器单元可使用具有如本文中所描述的组合物的硫族化物材料作为存储材料、选择器材料或作为自选存储材料。如本文中所描述的硫族化物材料可包含含硫组分，其可为完全硫(S)或可为硫与例如硒(Se)等一或多种其它元素的组合。除所述含硫组分之外，所述硫族化物材料可进一步包含一或多种其它元素，例如锗(Ge)、至少一种第III族元素或砷(As)。第III族元素或砷(As)。第III族元素或砷(As)。

【技术实现步骤摘要】
硫族化物存储器装置组合物
[0001]交叉引用
[0002]本专利申请案要求由柯林斯(COLLINS)等人于2022年2月21日提交的标题为“硫族化物存储器装置组合物(CHALCOGENIDE MEMORY DEVICE COMPOSITIONS)”的第17/676,708号美国专利申请案的优先权，所述美国专利申请案转让给其受让人，并且以引用的方式明确地并入本文中。


[0003]
涉及硫族化物存储器装置组合物。

技术介绍

[0004]存储器装置广泛用于将信息存储在例如计算机、用户装置、无线通信装置、相机、数字显示器等各种电子装置中。通过将存储器装置内的存储器单元编程为各种状态来存储信息。例如，二进制存储器单元可经编程为两种支持状态中的一种，通常由逻辑1或逻辑0标示。在一些实例中，单个存储器单元可支持多于两种状态，所述状态中的任一种可以被存储。为了存取由存储器装置存储的信息，组件可读取(例如，感测、检测、检索、标识、确定、评估)存储器装置内的一或多个存储器单元的状态。为了存储信息，组件可将存储器装置内的一或多个存储器单元写入(例如，编程、设置、指配)到对应状态。
[0005]存在各种类型的存储器装置，包含磁性硬盘、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、动态RAM(DRAM)、同步动态RAM(SDRAM)、静态RAM(SRAM)、铁电RAM(FeRAM)、磁性RAM(MRAM)、电阻式RAM(RRAM)、快闪存储器、相变存储器(PCM)、3维交叉点存储器(3D交叉点)、“或非”(NOR)和“与非”(NAND)存储器装置等。可在易失性配置或非易失性配置方面描述存储器装置。除非由外部电源周期性地刷新，否则易失性存储器单元(例如，DRAM)可能会随着时间推移而丢失其经编程状态。非易失性存储器单元(例如，NAND)即使在不存在外部电源的情况下仍可以在很长一段时间内维持其经编程状态。

技术实现思路

[0006]描述一种组合物。所述组合物可包含：包括硫的组分，其中所述包括硫的组分的量大于或等于所述组合物的40原子百分比(at.％)；量在所述组合物的8at.％到35at.％的范围内的锗；以及选自由硼、铝、镓、铟和铊组成的群组的至少一种元素，所述元素的量在所述组合物的1at.％到15at.％的范围内。
[0007]描述了一种设备。所述设备可包含包括硫族化物材料的存储器单元，所述硫族化物材料包括：包括硫的组分，其中所述包括硫的组分的量大于或等于所述硫族化物材料的40原子百分比(at.％)；量在所述硫族化物材料的8at.％到35at.％的范围内的锗；以及选自由硼、铝、镓、铟和铊组成的群组的至少一种元素，所述元素的量在所述硫族化物材料的1at.％到15at.％的范围内。
[0008]描述了一种设备。所述设备可包含：第一存取线；第二存取线；以及包含硫族化物
材料的存储器单元，所述硫族化物材料包括硫、锗以及硼、铝、镓、铟或铊中的至少一者，其中所述第一存取线经由所述存储器单元与所述第二存取线电子通信。
附图说明
[0009]图1说明根据如本文中所公开的实例的支持硫族化物存储器装置组合物的系统的实例。
[0010]图2说明根据如本文中所公开的实例的支持硫族化物存储器装置组合物的存储器裸片的实例。
[0011]图3说明根据如本文中所公开的实例的支持硫族化物存储器装置组合物的存储器单元的实例。
[0012]图4说明根据如本文中所公开的实例的支持硫族化物存储器装置组合物的存储器阵列的实例。
[0013]图5A和5B说明根据如本文中所公开的实例的支持硫族化物存储器装置组合物的硫族化物材料的特性的图表的实例。
具体实施方式
[0014]一些存储器装置可包含存储器单元，所述存储器单元包含至少一个元件，所述元件包括硫族化物材料(例如，硫族化物组合物、硫族化物玻璃、硫族化物合金)。例如，存储器单元可包含存储元件(例如，可用以存储一或多个逻辑值的组件)、选择器元件(例如，可用以在以读取、写入或执行某一其它操作为目标时选择性地允许对存储器单元的存取同时在以一或多个其它存储器单元为目标时防止对存储器单元的打扰的组件)，或自选存储元件(例如，可用以提供存储和选择功能性两者的单一组件)。
[0015]在一些情况下，包含于存储器单元中的硫族化物材料可包含硒(Se)、砷(As)和锗(Ge)，这些可被称为SAG组合物。在一些情况下，包含于存储器单元中的硫族化物材料可进一步包含第III族元素—例如硼(B)、铝(Al)、镓(Ga)、铟(In)或铊(Tl)—这些元素可增加存储器单元的阈值电压窗口(例如，对应于存储器单元的不同逻辑状态的阈值电压之间的差异，其可替代地被称为读取窗口、读取预算或读取预算窗口)。第III族元素可替代地被称为第13族(或第13列)元素。在一些情况下，包含第III族元素的SAG组合物可被称为III
‑
SAG组合物。然而，包含第III族元素还可能会增加存储器单元的电流泄漏，这又可能会增加在存取操作(例如，编程操作)期间存储器单元所消耗的功率。
[0016]另外，具有SAG或III
‑
SAG组合物的存储器单元(或其中的元件)可具有相对较大厚度(例如，相对于其它电势方法)。存储器单元的厚度可对应于存储器单元沿电流流动的方向的长度。例如，存储器单元的厚度可对应于在存储器单元的存取操作期间向其施加偏压电压的电极之间的距离(例如，存取线或同存取线接触的电极与存储器单元之间的距离)。在一些情况下，具有相对较大厚度的存储器单元可具有降低的机械稳定性，可使用存储器单元(例如，由于存储器单元的大小较大)来减小存储器阵列的存储器密度，或这两者。因此，可能需要消耗较少功率(例如，小于SAG或III
‑
SAG组合物的功率)、允许减小的存储器单元厚度、增加读取窗口或其任何组合的组合物。
[0017]如本文中所描述的硫族化物材料可包含硫(S)—例如相对于SAG或III
‑
SAG组合
物，SAG或III
‑
SAG组合物中的一些或全部Se可被硫替代。也就是说，如本文中所描述的硫族化物组合物可包含含硫组分(其可替代地被称为包括硫的组分)。在一些情况下，包含含硫组分的SAG或III
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SAG组合物可分别被称为SAGS或III
‑
SAGS组合物。在一些实例中，将硫引入硫族化物材料可改进组合物的各种化学和电学特性(例如，与SAG或III
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SAG组合物相比)。例如，硫可与组合物的其它组分更牢固地键合(例如，硫与砷之间的键合能量可大于硒与砷之间的键合能量)，这可增加组合物的带隙能量。因此，可增加硫族化物组合物的电导率，这又可减少泄漏电流。
[0018]例如，如本文中所描述的硫族化物材料可例如用作相变存储器(PCM)存储器单元或基于极性的存储器单元的组分或元素(例如，作为存储元件、选择元件或自选存储元件)。硫族化物组合物本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种物质组合物，其包括：包括硫的组分，其中所述包括硫的组分的量大于或等于所述组合物的40原子百分比(at.％)；量在所述组合物的8at.％到35at.％的范围内的锗；以及选自由硼、铝、镓、铟和铊组成的群组的至少一种元素，所述元素的量在所述组合物的1at.％到15at.％的范围内。2.根据权利要求1所述的组合物，其中所述包括硫的组分进一步包括硒。3.根据权利要求2所述的组合物，其中所述组合物包括第一量的所述硫和第二量的所述硒，所述第一量大于或等于三分之一的所述第二量。4.根据权利要求1所述的组合物，其中所述组合物不包含硒。5.根据权利要求1所述的组合物，其中所述组合物包括量大于或等于所述组合物的10％的所述硫。6.根据权利要求1所述的组合物，其中所述包括硫的组分进一步包括氧。7.根据权利要求1所述的组合物，其进一步包括：量小于或等于所述组合物的30at.％的砷。8.根据权利要求1所述的组合物，其中所述锗的量在所述组合物的20at.％到35at.％的范围内。9.根据权利要求1所述的组合物，其中选自所述群组的所述至少一种元素包括量在所述组合物的1at.％到15at.％的范围内的铟。10.根据权利要求1所述的组合物，其中选自所述群组的所述至少一种元素包括量在所述组合物的1at.％到15at.％的范围内的硼。11.根据权利要求1所述的组合物，其中选自所述群组的所述至少一种元素包括量在所述组合物的1at.％到15at.％的范围内的铝。12.根据权利要求1所述的组合物，其中选自所述群组的所述至少一种元素包括量在所述组合物的1at.％到15at.％的范围内的镓。13.根据权利要求1所述的组合物，其中选自所述群组的所述至少一种元素包括量在所述组合物的1at.％到15at.％的范围内的铊。14.一种设备，其包括：包括硫族化物材料的存储器单元，所述硫族化物材料包括：包括硫的组分，其中所述包括硫的组分的量大于或等于所述硫...

【专利技术属性】
技术研发人员：D，
申请(专利权)人：美光科技公司，
类型：发明
国别省市：