专利名称：垂直上升孔相变存储器的制作方法
背景技术：
本发明通常涉及电子存储器，且特别是涉及使用相变材料的电子存储器相变材料可以呈现至少两种不同状态。这些状态可以称为非晶或结晶状态。可以选择性地启动这些状态之间的转变。可以区分这些状态，因为非晶状态通常呈现出比结晶状态更高的电阻率。非晶状态包括一个更无序的原子结构。通常可以采用任何相变材料。然而，在些实施例中，薄膜硫族化物合金材料可能特别合适。
相变是可逆的。因此，响应于温度的变化，存储器可以从非晶变成结晶状态并且可以再回到非晶状态，反之亦然。实际上，可以将各存储器单元认作可编程电阻器，它在较高和较低的电阻状态之间可逆地变化。
现有的相变存储器可能会经历相变材料的无效加热。因此，需要更好的方式来加热相变材料。
附图简要说明
图1为根据本发明一个实施例的相变存储器的一部分的放大剖视图；和，图2为使用根据本发明一个实施例的相变存储器的系统的示意图。
详细说明参见图1，相变存储器10可包括多个相变存储单元12，该相变存储单元12包括在相邻位线14上的相邻单元12a和12b。各位线14定位于屏蔽材料16上。屏蔽材料16可延伸至相变材料18(在本发明的一个实施例中可以是硫族化物材料)顶部的小孔46中。
相变存储器材料的例子包括，但不限于，碲-锗-锑(TexGeySbz)材料或GeSbTe合金类的硫族化物元素成分，虽然本发明的范围不仅限于这些。另选地，可以使用另一相变材料，该材料的电性能(例如电阻、电容等)可以通过应用诸如光、热或电流之类的能量来改变。
在一个实施例中，小孔46可以由侧壁隔离物22确定。小孔46和侧壁隔离物22可以由在介电或绝缘材料20中形成的开口来确定。材料20可以是氧化物、氮化物或其它绝缘材料。
在小孔46下是一对下电极，包括了相对较高电阻率的下电极24和相对较低电阻率的下电极26。较高电阻率的电极24可以响应对相变材料46加热相邻部分的原因，且因此可具有较大的垂直深度。较低电阻率的下电极材料26具有在较高电阻率的下电极24的整个宽度有效分配电流。
在一个实施例中，电流从较低电阻率的下电极26接收并通过基底衬底导体30。在本发明的一个实施例中，导体30可以是杯形并可以用围绕着基底衬底导体30的绝缘体28填充。
氮化物层32可以贯穿基底衬底导体30穿透。氮化物层32可以位于在包括p+区域38的半导体基片上所形成的绝缘层35上。
p+区域38可以与硅化物接触区34相邻。p+区域38下方是一个n型硅层40。n+区域36可以位于相邻位线14之间。在本发明的一个实施例中，在n型硅40下面是p型外延(EPI)硅层42和p++型硅基片44。
较高电阻率下电极24的电阻率可以在1-500mohm-cm的范围内，最好是30-100mohm-cm的范围内。在本发明的一个实施例中，较低电阻率下电极26的电阻率可以在0.01-1.0mohm-cm的范围内，最好是0.05-0.15mohm-cm的范围内。可以用作电极24和26的电阻材料的例子包括氮化硅和氮化钽。
如图2所示，基于处理器的系统可以包括诸如通用或数字信号处理器之类的处理器50。处理器50可以例如通过总线52与存储器10相耦合。在一些实施例中还可以设置无线接口54。该无线接口54可包括例如收发器或天线。
虽然参照有限几个实施例描述了本发明，但本技术领域的技术人员会理解对其的各种修改和变形。旨在只要在本发明的精神和范围内的各种修改和变形都由所附的权利要求所覆盖。
权利要求
1.一种相变存储器，其特征在于，包括绝缘材料；在所述绝缘材料上的相变材料；和与所述相变材料相耦合的下电极，所述下电极包括在一层较低电阻率层上的一层较高电阻率层。
2.如权利要求1所述的存储器，其特征在于，所述较高电阻率层与所述相变材料接触。
3.如权利要求2所述的存储器，其特征在于，所述较低电阻率层比所述较高电阻率层窄。
4.如权利要求3所述的存储器，其特征在于，包括一个与所述较低电阻率层相接触的杯形导体。
5.如权利要求4所述的存储器，其特征在于，包括一个在所述相变材料和所述较低电阻率层之间的绝缘体和一个在所述绝缘体中形成的小孔。
6.一种方法，其特征在于，包括形成一个具有第一层和第二层的下电极，所述第二层具有比第一层高的电阻率；和在所述第二层上形成一相变材料。
7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，包括将所述较低电阻率层与一导体接触。
8.如权利要求7所述的方法，其特征在于，包括在所述下电极上形成一个绝缘体并在所述绝缘体上形成一个小孔。
9.如权利要求8所述的方法，其特征在于，包括在与所述下电极接触的小孔中形成所述相变材料。
10.如权利要求9所述的方法，其特征在于，包括形成一个比所述小孔宽的下电极。
11.一种相变存储器，其特征在于，包括确定一小孔的绝缘层；在所述小孔中的相变材料；在与所述相变材料接触的所述小孔下方的下电极，所述下电极包括第一和第二层，所述第一层与所述相变材料相接触且具有比所述第二层高的电阻率。
12.如权利要求11所述的存储器，其特征在于，所述较低电阻率层比所述较高电阻率层薄。
13.如权利要求12所述的存储器，其特征在于，包括一个与所述较低电阻率层相接触的杯形导体。
14.如权利要求11所述的存储器，其特征在于，所述下电极比所述小孔宽。
全文摘要
一种用于相变存储器(10)的垂直上升孔结构可包括具有在与小孔(46)中的相变材料(18)接触的小孔下方的下电极的小孔(46)。该下电极可以由较高电阻率层(24)和较高电阻率层(24)下方的较低电阻率层(26)组成。结果，可以在一些实施例中实现相变材料(18)的更均匀的加热和在一些情况下达到更佳的接触。
文档编号H01L45/00GK1714461SQ03825591
公开日2005年12月28日 申请日期2003年4月28日 优先权日2002年12月13日
发明者T·A·劳里 申请人:奥沃尼克斯股份有限公司