具有包含纳米线的电极的存储器装置、包括所述存储器装置的系统及形成所述存储器装置的方法制造方法及图纸

具有包含可变电阻材料的存储器单元的存储器装置包括包含单纳米线的电极。可使用各种方法来形成此类存储器装置，且此类方法可包含建立单纳米线的一个端与存储器单元中的可变电阻材料体积之间的接触。电子系统包括此类存储器装置。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及形成用于包括(举例来说)电阻存储器装置及相变存储器装置在内的 非易失性存储器装置的存储器单元中的小电极的方法，涉及通过此类方法形成的存储 器装置，且涉及包括此类存储器装置的系统。
技术介绍
各种类型的非易失性存储器装置采用可被致使选择性地展现多于一个电阻率值 的材料。为形成单个存储器单元(即， 一个位)，可在两个电极之间提供此种材料的 体积。可在所述两个电极之间施加选定的电压(或电流)，且其之间的所得电流(或 电压)将至少部分地取决于由所述电极之间的材料展现的特定电阻率值。相对较高的 电阻率可用于表示二进制码中的"l"，且相对低的电阻率可用于表示二进制码中的"O"，或反之亦然。通过选择性地致使所述电极之间的材料展现相对高及低的电阻率值，可 选择性地将所述存储器单元表征为展现1或0值。此种非易失性存储器装置的一种特定类型是相变存储器装置。在相变存储器装置 中，在电极之间提供的材料通常能够展现至少两个显微结构相位或状态，其中每一者 展现不同的电阻率值。举例来说，所谓的"相变材料"可能够以结晶相(即，所述材 料的原子展现相对长程有序)及非晶相(即，所述材料的原子不展现任何长程有序或 展现相对小的长程有序)存在。通常，通过将相变材料的至少一部分加热到高于其熔 点的温度且然后将所述相变材料快速淬火(即，冷却)以致使所述材料在其原子可消 耗任何长程有序之前凝固来形成所述非晶相。为将所述相变材料从非晶相变换为结晶 相，所述相变材料通常加热到低于所述熔点但高于结晶温度的升高温度达足以允许所 述材料的原子消耗与结晶相相关联的相对长程有序的时间。举例来说，Ge2Sb2Te5 (经 常称作"GST")经常用作相变材料。此材料具有约62(TC的熔点，且能够以非晶态6及结晶态存在。为形成所述非晶(高电阻率)相，通过施加通过电极之间的材料的相 对高的电流达仅10到100毫微秒来将所述材料的至少一部分加热到高于其熔点的温度 (由于所述相变材料具有电阻，因此产生热量)。当所述GST材料在所述电流被中断 而快速冷却时，所述GST的原子不具有形成有序结晶态的充足时间，且形成所述GST 材料的非晶相。为形成结晶(低电阻率)相，可通过施加通过电极之间的GST材料的 相对较低的电流达允许所述GST材料的原子消耗与结晶态相关联的长程有序的充足 时间量(例如，仅约30毫微秒)来将所述材料的至少一部分加热到高于结晶温度且接 近但低于所述GST材料的熔点的约550。C的温度，此后可中断流过所述材料的电流。 穿过所述相变材料以导致其中的相变的电流可称作"编程电流"。所属技术中己知具有包含可变电阻材料的存储器单元的各种存储器装置以及用 于形成此类存储器装置及使用此类存储器装置的方法。举例来说，包含可变电阻材料 的存储器单元及形成此类存储器单元的方法揭示于颁发给多恩(Doan)等人的美国专 利第6,150,253号、美国专利第6,294,452号、颁发给拉姆(Lam)等人的美国专利申 请人公开案第2006/0034116 Al号、颁发给富尔凯(Furkay)等人的美国专利第7,057,923 号、颁发给休(Seo)等人的美国专利申请人公开案第2006/0138393 Al号及颁发给苏 (Suh)等人的美国专利申请人公开案第2006/0152186 Al号。此外，可用于形成包含 具有可变电阻材料的存储器单元的存储器装置的支持电路以及操作此类存储器装置的 方法揭示于(举例来说)颁发给乔(Cho)等人的美国专利申请人公开案第2005/0041464 Al号、颁发给克霍里(Khouri)等人的美国专利第7,050,328号及颁发给李(Lee)的 美国专利第7,130,214号。如前文所提及，在编程电流穿过相变材料的体积时在所述材料的有限体积中产生 的热量是由于所述材料的电阻。此外，在所述相变材料的有限体积中产生的热量的量 至少部分地取决于相变材料的有限体积中的电流密度。对于穿过两个电极之间的相变 材料的给定电流，所述相变材料中的电流密度至少部分地取决于最小电极的大小(例 如，截面面积)。因此，需要降低所述电极中的至少一者的大小，以使得所述相变材 料中的电流密度增加，且导致所述相变材料中的相变所需要的编程电流减小。通过降 低所需要的编程电流，可降低操作所述存储器装置所需要的能量。因此，需要可用于 形成具有相对比所属技术中目前已知的那些电极小的电极的可变电阻存储器装置的方 法。附图说明图1A是本专利技术的存储器装置的实施例的部分截面示意图，其图解说明所述存储 器装置中的三个存储器单元。图1B及图1C显示图1A中所示的一个存储器单元的电极及可变电阻材料且用于 图解说明其一种操作方式。图2A-2I是工件的部分截面侧视图且图解说明可用于形成像图1A中所示的存储 器装置的存储器装置且包括使用阴影掩模沉积工艺来形成催化结构的本专利技术方法的第 一实施例。图3A-3F是工件的部分截面侧视图且图解说明可用于形成像图1A中所示的存储 器装置的存储器装置的本专利技术方法的第二实施例。图4A-4D是工件的部分截面侧视图且图解说明可用于形成像图1A中所示的存储 器装置的存储器装置的本专利技术方法的第三实施例。图5A-5F是工件的部分截面侧视图且图解说明可用于形成像图1A中所示的存储 器装置的存储器装置的本专利技术方法的第四实施例。图6A-6I是工件的部分截面侧视图且图解说明可用于形成像图1A中所示的存储 器装置的存储器装置的本专利技术方法的第五实施例。图7A-7I是工件的部分截面侧视图且图解说明可用于形成像图1A中所示的存储 器装置的存储器装置的本专利技术方法的第六实施例。图8A-8E是工件的部分截面侧视图且图解说明可用于形成像图1A中所示的存储 器装置的存储器装置的本专利技术方法的第七实施例。图9是图解说明包括如图1A中所示的存储器装置的本专利技术电子系统的一个实施 例的示意性框图。具体实施例方式如下文进一步论述，在某些实施例中，本专利技术包含具有安置在两个电极之间的可 变电阻材料体积的存储器装置。所述电极中的至少一者是或包括具有与所述可变电阻 材料体积电接触的一个端及与所述存储器装置的其它导电特征或元件电接触的第二端 的单纳米线。在额外实施例中，本专利技术包含包括一个或一个以上此类存储器装置的电 子系统。所述一个或一个以上此类存储器装置可与电子信号处理器电连通。在其它实 施例中，本专利技术包括形成此类存储器装置的方法。此类方法可包括提供单纳米线的一 个端与可变电阻材料体积之间的接触。如本文中使用，术语"可变电阻材料"意指能够展现多于一个电阻率(且因此导 电率)值的任一材料。可变电阻材料可包括(举例来说)相变材料(例如，硫族化物， 例如Ge2Sb2Te5、 Te^Ge!sSb2S2及Sb2Te3);巨磁电阻膜(例如，Pr(1.x)CaxMn03 (PCMO)、 La(Lx))CaxMn03(LCMO)及Ba(Lx)SrxTi03);氧化物材料(例如，经掺杂或未经掺杂的 二元或三元氧化物，例如A1203、 BaTi03、 SrTi03、 Nb205、 SrZr03、 Ti02、 Ta205、 NiO、 ZrOx、 HfOx及Qi20)，其可具有钙钛矿结构；及具有一般分子式AxBy的材料， 其中B选自硫(S)本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种存储器装置，其包含具有阳极、阴极及安置在所述阳极与所述阴极之间的可变电阻材料体积的至少一个存储器单元，所述阳极及所述阴极中的至少一者包含使其一个端与所述可变电阻材料电接触的单纳米线。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘峻，迈克尔P瓦奥莱特，
申请(专利权)人：美光科技公司，
类型：发明
国别省市：US[]