本发明专利技术揭示包括开放体积的选择装置，所述开放体积用作具有低介电常数的高带隙材料。所述开放体积可在所述选择装置中提供较非线性、不对称的Ｉ－Ｖ曲线及增强的整流行为。所述选择装置可包含（举例来说）金属绝缘体绝缘体金属（ＭＩＩＭ）装置。可使用各种方法来形成选择装置及包括此类选择装置的存储器系统。存储器装置及电子系统包括此类选择装置。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术的实施例大体来说涉及包括开放体积的选择装置(例如，金属-绝缘体-绝缘体-金属(MIIM) 二极管)、包括此类选择装置的存储器装置及电子系统，且涉及制作此类选择装置的方法。
技术介绍
金属-绝缘体-绝缘体-金属(MIIM) 二极管包括安置于两种类型的金属之间的两个电绝缘体。所述材料经修整以使得响应于施加正向偏压而于所述两个绝缘体之间形成量子井，从而实现高能量量子穿隧。因此，当向顶部金属施加超过其临限值的电压时，穿隧电子跨越所述量子井而加速。在集成电路中，量子穿隧比给开关接面充电更快，此部分地因为电荷行进穿过金属而非速度更慢的材料(例如，硅)。MIIM 二极管可广泛并入于使用常规CMOS制造以及其它半导体及印刷电路技术的电路内。MIIM二极管具有比金属绝缘体金属(MIM) 二极管更锐的正向电流到电压(I-V)曲线，且因此可用作具有可能与许多衬底技术相容的极高速性能能力的穿隧装置。MIIM 二极管的使用可能减小成本、大小并改进高速存储器装置的性能。然而，与德布罗意(de Broglie)电子波长相比，用于MIIM二极管中的绝缘体材料必须相对较薄，且因此常规沉积工艺可在金属与绝缘体的界面处导致不期望的化学混合。 此外，对于用作二极管的MIIM，必须存在导致所述二极管正向特性电流-电压(I-V)曲线中的锐弯曲的优选穿隧方向。由于金属-绝缘体界面处的电子陷阱所导致的接触周缘或界面电流处的高电场，在MIIM 二极管中可发生显著边缘泄漏。由于高泄漏电流，MIIM 二极管通常可展现不良整流行为。如可通过避免前文所提及的化学混合及由常规MIIM 二极管例示的选择装置所展现的边缘泄漏而实现的I-V性能中增加的不对称性及非线性将引起此类装置的较佳整流性能。鉴于上文，此项技术中需要在展现增加的不对称I-V曲线及相关联的经改进整流行为时可按比例调整为较小大小的选择装置以及形成此类选择装置的方法。附图说明图IA是图解说明本专利技术的包括根据本专利技术的选择装置的存储器装置的实施例的部分横截面侧视图IB展示图IA中所展示的一个选择装置的电极、绝缘体及间隔件且用于图解说明其一种操作方式；图2是本专利技术的存储器装置的图示，其中根据本专利技术的选择装置安置成简单矩阵形式；图3A到图3F是工件的实施例的部分横截面侧视图且图解说明形成图IA及图IB 中所展示的选择装置的方法的实施例；图4A到图4F是工件的实施例的部分横截面侧视图且图解说明形成图IA及图IB 中所展示的选择装置的方法的另一实施例；图5A到图5C是工件的实施例的部分横截面侧视图且图解说明形成图IA及图IB 中所展示的选择装置的方法的又一实施例；且图6是展示本专利技术的选择装置的电流-电压(I-V)关系与常规选择装置的电流-电压(I-V)关系之间的比较的图表。具体实施例方式如下文进一步详细论述，在一些实施例中，本专利技术包含制作包括用作绝缘体的开放体积的选择装置(例如，金属-绝缘体-绝缘体-金属(MIIM)装置)的方法。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选择装置的存储器装置及电子系统。一个或一个以上此类选择装置可与存储器单元电连通以形成存储器装置。在其它实施例中，本专利技术包括形成此类选择装置的方法。此类方法可包括在导电材料与绝缘体材料之间形成开放体积，所述开放体积用作具有低介电常数的高带隙绝缘体。如本文所使用的术语“选择装置”意指且包括可作为开关操作的装置，所述开关端视所施加的电压电势的量处于“关断”状态或“接通”状态中，更特定来说，当所施加的电流达到临限电压或当前电压时切换到所述接通状态且在所述关断状态中可展现大致不导电状态。如本文所使用，术语“衬底”意指包括半导体型材料层的任一结构，所述半导体型材料包括(举例来说)硅、锗、砷化镓、磷化铟及其它III-V或II-VI型半导体材料。举例来说，衬底不仅包括常规衬底而且包括其它体半导体衬底，例如(以非限制性实例的方式) 绝缘体上硅(SOI)型衬底、蓝宝石上硅(S0Q型衬底及由基底材料层支撑的硅外延层。半导体型材料可以是经掺杂或未经掺杂。此外，当在以下描述中提及“衬底”时，可能已利用先前工艺步骤在所述衬底的表面中或表面上方至少部分地形成电路或装置的元件或组件。本文中所呈现的图解说明并非打算作为任一特定选择装置、存储器装置、存储器单元或系统的实际视图，而仅是用于描述本专利技术的理想化表示。另外，图式之间的共同元件可保持相同数字标号。图IA是本专利技术的存储器装置100的实施例的部分横截面示意图。存储器装置100 可包括包含多个选择装置102的集成电路，所述多个选择装置中的每一者耦合到存储器单元104。在一些实施例中，选择装置102及存储器单元104可以一阵列布置于衬底101上或所述衬底中。以实例而非限制性方式，选择装置102可布置成多个行及列。图IA是穿过衬底101垂直截取的部分横截面图且图解说明所述阵列的共同行或列中的四个选择装置 102。选择装置102中的每一者可包括导电材料114及安置于其上的结构106，结构106 包含任选电介质材料112、另一电介质材料110、另一导电材料108及选择装置102内的至少一个开放体积118。为促进图解说明，在图1中将选择装置102展示为占据衬底101的主要垂直部分。然而应理解，实际上，衬底101可能比所图解说明的相对较厚，且选择装置102 可占据衬底101的相对较薄部分。此外，仅用交叉影线画出选择装置102的主动元件(即， 选择装置102的电荷载流子所行进穿过的元件)或用于形成此类主动元件的材料以简化本文的横截面图。举例来说，选择装置102可安置于另一电介质材料113内。每一选择装置102可经由(举例来说)导电触点1 任选地与存储器单元104进行实体接触或电接触。在一些实施例中，每一选择装置102可借助导电触点IM来与存储器单元104电连通，且每一存储器单元104可与导电线126电连通。作为非限制性实例，存储器单元104中的每一者可包括基于电荷的存储器单元或相变存储器单元。每一选择装置102还可借助电触点(未展示) 与另一导电线(未展示)电连通。在额外实施例中，导电材料114可仅包含另一导电线的一区域或部分。图IB是图IA中所展示的一个选择装置102的导电材料114、任选电介质材料112、 另一电介质材料110、另一导电线108及开放体积118的放大视图。间隔件116可安置于导电材料114上，从而上覆于另一导电材料108、另一电介质材料110及任选电介质材料112 上的侧壁132。以非限制性实例的方式，开放体积118可具有介于约5 A与约20 A之间且更特定来说约10 A的平均深度(其绘示为dl)。每一选择装置102的开放体积118可(举例来说)延伸到电介质材料112中，如图1的虚线所展示。举例来说，可基于电介质材料112 及另一电介质材料110的组成且基于上覆的另一导电材料108的厚度来选择开放体积118 的宽度(其绘示为《I)。在额外实施例中，电介质材料112可以是不存在且开放体积118可在临近间隔件116之间大致延伸以在另一电介质材料110的相对表面与导电材料114之间形成孔隙。随着将选择装置102按比例调整为更小装置大小，选择装置102的边缘(即，外周缘)形成更大百分比的总面积的选择装本文档来自技高网...
【技术保护点】
１．一种形成选择装置的方法，其包含：形成至少一个开口，所述至少一个开口延伸穿过导电材料、电介质材料及另一电介质材料且暴露下伏于所述电介质材料的另一导电材料的表面以在所述另一导电材料的所述表面上形成多个离散结构；移除所述另一电介质材料的一部分以形成在所述多个离散结构中的每一者的所述电介质材料的一部分下方延伸的至少一个底切；及在所述多个离散结构中的每一者的侧壁上方形成间隔件以从所述至少一个底切形成开放体积。
【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：巴斯卡尔·斯里尼瓦桑，
申请(专利权)人：美光科技公司，
类型：发明
国别省市：US
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