阻变存储器件以及具有其的存储装置和数据处理系统制造方法及图纸

提供一种可利用低功耗操作的阻变存储器件和包括所述阻变存储器件的存储装置和数据处理系统。所述阻变存储器件包括包含10wt%至60wt%（原子重量）的硒（Se）或碲（Te）的硫族化合物。

【技术实现步骤摘要】
阻变存储器件以及具有其的存储装置和数据处理系统相关申请的交叉引用本申请要求2012年6月19日向韩国专利局提交的申请号为10-2012-0065800的韩国专利申请的优先权，其全部内容通过引用合并于此。
本专利技术构思涉及一种半导体集成器件，更具体而言，涉及一种阻变存储器件以及具有所述阻变存储器件的存储装置和数据处理系统。
技术介绍
阻变存储器件使用可变电阻材料，可变电阻材料基于施加的电压而通过快速的电阻改变在至少两种不同的电阻状态之间转换。阻变存储器件作为能够替代动态随机存取存储器（DRAM）或快闪存储器的下一代存储器已经受到关注。相变存储器件是阻变存储器件的一个实例。一般地，相变存储器件包括接入器件、形成在接入器件上的下电极、形成在下电极上的可变电阻材料、以及形成在可变电阻材料上的上电极。当电流施加到下电极时，相变存储器件通过改变可变电阻材料的结晶状态来储存数据。可变电阻材料处于结晶状态时具有低电阻，处于非晶状态时具有高电阻。图1是说明一般的相变存储器件的结构的图。如图1中所示，一般的相变存储器件包括接入器件11、下电极13、可变电阻材料层15、以及上电极17，并且由于还原速率增加而被制造在受限的结构中。附图标记19是绝缘层。可变电阻材料层15可以利用锗-锑-碲（Ge2Sb2Te5；“GST”）来形成。虽然GST广泛地用作典型的可变电阻材料，但是结晶状态和非晶状态之间的转换速度低，因而存储器件的整体操作速度降低。另外，GST具有高熔化温度，因而需要高复位电流。因此，需要使用具有快转换速度和低复位电流的可变电阻材料的存储器件。
技术实现思路
根据第一示例性实施例的一个方面，提供了一种阻变存储器件。所述阻变存储器件可以包括：下电极，所述下电极与接入器件电连接；数据储存节点，所述数据储存节点被下电极加热，并且包括硒（Se）或碲（Te）的原子重量为10%至60%的硫族化合物；以及上电极，所述上电极与数据储存节点连接。根据第二示例性实施例的另一方面，提供了一种阻变存储器件。所述阻变存储器件可以包括：数据储存节点，所述数据储存节点包括层叠至少两次的可变电阻材料，绝缘材料插入在可变电阻材料层之间，可变电阻材料层中的至少一个由硒（Se）或碲（Te）的原子重量为10%至60%的硫族化合物形成；下电极，所述下电极被形成为包围数据储存节点的一个侧壁中的绝缘层和可变电阻材料层；以及上电极，所述上电极被形成为包围数据储存节点的另一个侧壁中的绝缘层和可变电阻材料层。根据第三示例性实施例的另一方面，提供了一种阻变存储器件。所述阻变存储器件可以包括：数据储存节点，所述数据储存节点包括层叠至少两次的可变电阻材料层，绝缘层插入在可变电阻材料层之间，可变电阻材料层中的至少一个由硒（Se）或碲（Te）的原子重量为10%至60%的硫族化合物形成；下电极，所述下电极与数据储存节点的一个侧壁中的可变电阻材料层电连接；以及上电极，所述上电极被形成为包围数据储存节点的另一个侧壁中的绝缘层和可变电阻材料层。根据第四示例性实施例的另一方面，提供了一种阻变存储器件。所述阻变存储器件可以包括：第一下电极；第二下电极，所述第二下电极形成在第一下电极上，并且包括沿着第一下电极的方向形成的通孔；第一可变电阻材料层，所述第一可变电阻材料层掩埋在通孔内；第二可变电阻材料层，所述第二可变电阻材料层形成在第二下电极和第一可变电阻材料层上；以及上电极，所述上电极形成在第二可变电阻材料层上。第一可变电阻材料层和第二可变电阻材料层中的至少一个可以由硒（Se）或碲（Te）的原子重量为10%至60%的硫族化合物形成。根据第五示例性实施例的另一方面，提供了一种阻变存储器件。所述阻变存储器件可以包括：第一下电极；第二下电极，所述第二下电极被形成为在第一下电极的外围具有预定的宽度和高度；第一可变电阻材料层，所述第一可变电阻材料层掩埋在第二下电极的内周缘中；第二可变电阻材料层，所述第二可变电阻材料层形成在第二下电极和第一可变电阻材料层上，以与第二下电极和第一可变电阻材料层电连接；以及上电极，所述上电极形成在第二可变电阻材料层上。第一可变电阻材料层和第二可变电阻材料层中的至少一个可以由硒（Se）或碲（Te）的原子重量为10%至60%的硫族化合物形成。根据一个示例性实施例的另一方面，提供了一种存储装置。所述存储装置可以包括：存储器单元阵列，所述存储器单元阵列包括连接在字线和位线之间的多个存储器单元；以及控制器，所述控制器被配置成控制用于存储器单元阵列之中的选中的存储器单元的数据读取和写入。所述多个存储器单元中的每个可以是包括至少一个可变电阻材料层的阻变存储器件。可变电阻材料层中的至少一个可以由硒（Se）或碲（Te）的原子重量为10%至60%的硫族化合物形成。根据一个示例性实施例的另一方面，提供了一种数据处理系统。所述数据处理系统可以包括：阻变存储装置；以及存储器控制器，所述存储器控制器被配置成响应于主机的请求而访问阻变存储装置。阻变存储装置可以包括：存储器单元阵列，在所述存储器单元阵列中，阻变存储器件连接在位线和字线之间；以及控制器，所述控制器被配置成控制存储器单元阵列的操作。阻变存储器件中的每个可以是包括至少一个可变电阻材料层的阻变存储器件。可变电阻材料层中的至少一个可以包括硒（Se）或碲（Te）的原子重量为10%至60%的硫族化合物。根据一个示例性实施例的另一方面，提供了一种数据处理系统。所述数据处理系统可以包括：处理器，所述处理器被配置成控制整体操作；操作存储器，所述操作存储器储存用于处理器的操作所需的应用、数据以及控制信号；阻变存储装置，所述阻变存储装置被处理器访问；以及用户接口，所述用户接口被配置成执行处理器和用户之间的数据输入和输出。阻变存储装置可以包括：存储器单元阵列，在所述存储器单元阵列中，阻变存储器件连接在位线和字线之间；以及控制器，所述控制器被配置成控制存储器单元阵列的操作。阻变存储器件中的每个可以是包括至少一个可变电阻材料层的阻变存储器件。可变电阻材料层中的至少一个可以是硒（Se）或碲（Te）的原子重量为10%至60%的硫族化合物。在以下标题为“具体实施方式”的部分描述这些和其它的特点、方面以及实施例。附图说明从如下结合附图的详细描述中将更加清楚地理解本专利技术主题的以上和其它的方面、特征以及其它的优点：图1说明一般的相变存储器件的结构；图2和图3说明根据一个示例性实施例的可变电阻材料；图4和图5说明根据一个示例性实施例的可变电阻材料的特性；图6说明根据一个示例性实施例的阻变存储器件的结构；图7说明根据一个示例性实施例的阻变存储器件的结构；图8说明根据一个示例性实施例的阻变存储器件的结构；图9说明根据一个示例性实施例的阻变存储器件的结构；图10说明根据一个示例性实施例的存储装置的配置；图11说明根据一个示例性实施例的数据处理系统的配置；以及图12说明根据一个示例性实施例的数据处理系统的配置。具体实施方式在下文中，将参照附图更详细地描述示例性实施例。本文参照截面图描述示例性实施例，截面图是示例性实施例（以及中间结构）的示意性图示。照此，可以预料到图示的形状变化是例如制造技术和/或公差的结果。因而，示例性实施例不应被解释为局限于本文所说明的区域的特定形状，而是可以包括例本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种存储器件，包括：下电极，所述下电极与接入器件电连接；数据储存节点，所述数据储存节点包括要被所述下电极加热的可变电阻材料层，所述可变电阻材料层包括包含10wt%至60wt%原子重量的硒或碲的硫族化合物；以及上电极，所述上电极与所述数据储存节点连接。

【技术特征摘要】
2012.06.19 KR 10-2012-00658001.一种阻变存储器件，包括：数据储存节点，所述数据储存节点包括与绝缘层交替层叠的可变电阻材料层，其中，所述可变电阻材料层中的一个由包含10wt％至60wt％原子重量的硒或碲的硫族化合物形成；下电极，所述下电极包围位于所述数据储存节点的一个侧壁处的所述绝缘层和所述可变电阻材料层；以及上电极，所述上电极包围位于所述数据储存节点的另一个侧壁处的所述绝缘层和所述可变电阻材料层。2.如权利要求1所述的阻变存储器件，其中，所述硫族化合物还包括：与硒或碲组合的锑、锗、硅、锡或铟。3.如权利要求1所述的阻变存储器件，其中，所述硫族化合物还包括：与硒或碲组合的锑、锗、硅、锡或铟中的至少两种。4.如权利要求1所述的阻变存储器件，其中，所述硫族化合物还包括：锡-锑-硒化合物，其中，锡的量为1.0wt％至25.5wt％，锑的量为10wt％至90wt％，硒的量为10wt％至60wt％。5.如权利要求1所述的阻变存储器件，其中，所述硫族化合物还包括：锗-锑-硒化合物，其中，锗的量为1.0wt％至25.5wt％，锑的量为10wt％至90wt％，硒的量为10wt％至60wt％。6.如权利要求1所述的阻变存储器件，其中，所述硫族化合物还包括：锡-锑-碲化合物，其中，锡的量为1.0wt％至25.5wt％，锑的量为10wt％至90wt％，碲的量为10wt％至60wt％。7.如权利要求1所述的阻变存储器件，其中，所述硫族化合物还包括：硅-锑-碲化合物，其中，硅的量为1.0wt％至25.5wt％，锑的量为10wt％至90wt％，碲的量为10wt％至60wt％。8.如权利要求1所述的阻变存储器件，其中，所述可变电阻材料层由相同的材料或不同的材料形成。9.一种存储器件，包括：数据储存节点，所述数据储存节点包括与绝缘层交替层叠的可变电阻材料层，其中，所述可变电阻材料层中的一个由包含10wt％至60wt％原子重量的硒或碲的硫族化合物形成；下电极，所述下电极与位于所述数据储存节点的一个侧壁处的所述可变电阻材料层电连接；以及上电极，所述上电极被形成为包围所述数据储存节点的另一个侧壁中的所述绝缘层和所述可变电阻材料层。10.如权利要求9所述的存储器件，其中，所述硫族化合物还包括：与硒或碲组合的锑、锗、硅、锡或铟。11.如权利要求9所述的存储器件，其中，所述硫族化合物还包括：与硒或碲组合的锑、锗、硅、锡或铟中的至少两种。12.如权利要求9所述的存储器件，其中，所述硫族化合物还包括：锡-锑-硒化合物，其中，锡的量为1.0wt％至25.5wt％，锑的量为10wt％至90wt％，硒的量为10wt％至60wt％。13.如权利要求9所述的存储器件，其中，所述硫族化合物还包括：锗-锑-硒化合物，其中，锗的量为1.0wt％至25.5wt％，锑的量为10wt％至90wt％，硒的量为10wt％至60wt％。14.如权利要求9所述的存储器件，其中，所述硫族化合物还包括：锡-锑-碲化合物，其中，锡的量为1.0wt％至25.5wt％，锑的量为10wt％至90wt％，碲的量为10wt％至60wt％。15.如权利要求9所述的存储器件，其中，所述硫族化合物还包括：硅-锑-碲化合物，其中，硅的量为1.0wt％至25.5wt％，锑的量为10wt％至90wt％，碲的量为10wt％至60wt％。16.如权利要求9所述的存储器件，其中，所述可变电阻材料层由相同的材料或不同的材料形成。17.一种阻变存储器件，包括：第一下电极；第二下电极，所述第二下电极形成在所述第一下电极上，所述第二下电极包括通孔，所述通孔形成为穿通所述第二下电极的厚度；第一可变电阻材料层，所述第一可变电阻材料层掩埋在所述通孔中；第二...

【专利技术属性】
技术研发人员：李根，姜世勋，具滋春，洪权，
申请(专利权)人：爱思开海力士有限公司，
类型：发明
国别省市：