材料或半导电材料层的其它结构中形成。
[0037]在所示的实施例中，如果相应的单元200、202或204用于电阻开关存储单元102或反熔丝单元104，则材料层316可以由多种材料制造。这包括金属氧化物层或用于电阻开关存储单元102的材料或者金属氧化物层或材料或介电层或用于反熔丝单元104的材料。用于电阻开关存储单元102和反熔丝单元104中的任一个或两者的材料层316可以包括多个介电层，其由如本文所描述的用于材料层316的材料的任何合适组合形成。在一些实施例中，材料层316是金属硫族化合物，其是由金属元素和硫族元素(例如氧、硫、砸或碲)制成的化合物。利用氧形成的金属硫族化合物还可以称为金属氧化物。使用金属元素(其是过渡金属)形成的金属氧化物是过渡金属氧化物。在所示的实施例中，过渡金属是元素周期表的d区内的元素，该d区包括3至12族。在各种实施例中，材料层316可以由包括氧化铝(Al2O3)和氧化镁(MgO)的金属氧化物形成。其它金属氧化物或Al2O3和MgO的衍生物包括AlxOy和Mg x0y。对于本文描述的所有化学化合物，衍生物包括使用任何合适数目的原子形成化合物的化合物。例如，Al2O3的衍生物被表示为Al x0y。在其它实施例中，其它合适的金属氧化物可以用于形成材料层316。使用过渡金属氧化物形成的材料层316的实施例使用过渡金属氧化物，因为它们具有两个或多个氧化态并且是良好的离子导体。在各种实施例中，材料层316可以由过渡金属氧化物形成，所述过渡金属氧化物包括氧化镍(N1)、氧化铪(HfO2)、氧化铌(Nb2O5)、氧化钛(T1)、二氧化铬(CrO2)以及氧化钒(VO2)。其它过渡金属氧化物或衍生物包括 Cox0y、CrxOy, HfxOy, NbxOy, NixOy, TixOy, VxOy, ZnxOy和 Zr x0y。在其它实施例中，其它合适的过渡金属氧化物可以用于形成材料层316。
[0038]在所示的实施例中，如果相应的单元200、202或204是反熔丝单元104，则材料层316可以由多种材料制造。在一些实施例中，用于反熔丝104的材料层316是硅介电材料。该硅介电材料可以包括硅(Si)或由Si衍生的任何合适材料。在其中材料层316是氧化硅层的实施例中，氧化硅可以是热生长的或沉积的。热生长的氧化硅可以通过干法氧化、湿法氧化、等离子体增强氧化、化学氧化或电化学氧化借助本领域技术人员已知的方法形成。被沉积的氧化硅层可以使用例如CVD或溅射的沉积方法形成。在针对材料层316的其它实施例中，可以借助本领域技术人员已知的方法沉积例如非晶硅的材料。在所示的实施例中，材料层316可以由一个或多个材料形成，该一个或多个材料包括多晶硅、非晶硅(a-Si)、二氧化硅(S12)、氮化硅(Si3N4)、碳化硅(SiC)、氮氧化硅(S1N)、以及这些材料的任何组合或衍生物。在其它实施例中，材料层316可以由其它合适的材料形成。
[0039]在所示的实施例中，材料层316具有在320和322处的尺寸，其限定材料层316的截面积。在一些实施例中，材料层316对于用于存储器阵列100内的电阻开关存储单元402内的电阻开关存储器件418的金属氧化物层426以及对于用于存储器阵列100内的反熔丝单元404内的反熔丝器件420的介电层422 (还参见图4C)具有相同的截面积。在其它实施例中，对于金属氧化物层426和对于介电层422的截面积不是相同的。
[0040]图4A-4C示出用于形成电阻开关存储单元402和反熔丝单元404的在400处的过程的实施例的截面图。参考图1，电阻开关存储单元402对应于位于存储器阵列100内的区域106外面的单元102，以及反熔丝单元404对应于位于区域106内并与和电阻开关存储单元402相同的行线108-118之一相邻且与所述相同的行线108-118之一耦合的单元104。在一个实施例中，为了说明的目的，电阻开关存储单元402对应于位于行线114和列线120的交叉点处的单元102，以及反熔丝单元404对应于位于行线114和列线122的交叉点处的单元104。针对电阻开关存储单元402和反熔丝单元404以400示出的实施例对应于在图2A中以200示出的以及在图3A中以300示出的单元实施例。
[0041]参考图4A，电阻开关存储单元402和反熔丝单元404形成在半导体衬底406上方。电阻开关存储单元402包括电阻开关存储器件418，以及反熔丝单元404包括反熔丝器件420。在所示的实施例中半导体衬底406是硅衬底。在其它实施例中，其它半导体材料(例如II1-V族型半导体化合物)可以用于衬底406。在其它实施例中，衬底406是绝缘衬底。
[0042]在所示的实施例中，衬底406包括介电层(未示出)，例如S12，其通过例如CVD工艺的工艺形成在衬底406的顶表面上方。第一导体408的第一阵列被图案化并形成在覆盖在衬底406上面的介电层上方。在图4A中示出一个第一导体408。第一导体408对应于行线108-118之一并形成在第一金属层内。在其它实施例中，第一导体408可以形成在其它合适的金属层内。
[0043]在所示的实施例中，多个电阻开关存储单元402和多个反熔丝单元404形成在第一导体408的第一阵列上方。每一个电阻开关存储单元402包括电阻开关存储器件418，以及每一个反熔丝单元404包括反熔丝器件420。电阻开关存储器件418包括第一电极412，以及反熔丝器件420包括第二电极414。电极412和414被图案化并形成在位于第一导体408上方的层间介电层410或第一层内且与第一导体408导电接触。可以使用合适的沉积技术和合适的材料(例如TiW)形成电极412和414。使用本领域中已知的方法平坦化在电极412和414上方以及在介电层410上方的以416示出的顶表面。
[0044]参考图4B，反熔丝元件422 (其是介电层422)形成在包括电极412和电极414的顶表面416上方。可以使用如本文描述的合适的材料和方法形成介电层422。这些材料包括N1、HfO2, Nb2O5, T1、CrO2, VO2, Al2O3.MgO以及这些材料的任何组合或衍生物。这些材料还可以包括Si02、Si3N4, SiC和S1N、以及这些材料的任何组合或衍生物。
[0045]在一个实施例中，介电层422被刻蚀并从不是在电极412上方的顶表面416上方的区域被去除。电阻开关存储元件426或金属氧化物层426形成在不是在电极412上方的表面416的区域上方。用于形成金属氧化物层426的材料可以包括本文描述的任何材料，其包括N1、HfO2, Nb2O5, T1、CrO2, VO2, A1203、MgO以及这些材料的任何组合或衍生物。金属氧化物层426和介电层422都被形成至以424表示的第二厚度。接着，保护层428形成在金属氧化物层426和介电层422上方。可以使用光致抗蚀剂或另一合适的材料形成保护层428。保护层428被图案化并被刻蚀以去除覆盖在电极412上面的以430表示的部分。
[0046]参考图4C，金属氧化物层426附加地被形成至以450表不的第一厚度。电阻开关存储器件418将具有对应于第一厚度450的形成电压。介电层422的第二厚度424小于第一厚度450并且介电层422的电介质击穿电压小于用于电阻开关存储器件418的形成电压。在一些实施例中，金属氧化物层426和介电层422由如本文描述的相同材料形成。在一些实施例中，金属氧化物层426和介电层422由如本文描述的不同材料形成。电阻开关存储器件418包括通过第一电极412电接触第一导体408的金属氧化物层426，以及反熔丝器件420包括通过第二电极414电接触第一导体408的介电层422。在其它实施例中，不使用第一电极412和第二电极414，并且代替电极412，在430处的金属氧化物层426直接电耦合到第一导体408，以及代替第二电极414，在432处的介电层422直接电耦合到第一导体 408。
[0047]在所示的实施例中，电阻开关存储器件418包括第三电极438，以及反熔丝器件420包括第四电极440。第三电极438和第四电极440形成在分别在金属氧化物层426和介电层422上方的第二层内。可以使用合适的沉积技术和合适的材料(例如TiW)形成第三电极438和第四电极440。第三电极438被形成为与第一电极412垂直对准，并且在434处提供与金属氧化物层426的导电接触。第四电极440被形成为与第二电极414垂直对准，并且在436处提供与介电层422的导电接触。
[0048]在所示的实施例中，第二导体的第二阵列形成在多个电阻开关存储器件(被示为电阻开关存储器件418)上方和多个反熔丝器件(被示为反熔丝器件420)上方。第二导体在图4C中被分别示为第二导体442和第二导体444，第二导体442被图案化并形成在第三电极438上方且与第三电极438导电接触，第二导体444被图案化并形成在第四电极440上方且与第四电极440导电接触。第二导体442对应于列线120-134之一，以及第二导体444对应于与所述列线120-134之一相邻的另一个列线。在所示的实施例中，第二导体442和444形成在第二金属层内。在其它实施例中，第二导体442和444可以形成在其它合适的金属层内。在一个示例性实施例中，第一导体408形成在第三金属层内，以及第二导体442和444形成在第四金属层内。在其它实施例中，不使用第三电极438和第四电极440，并且代替第三电极438，在434处的金属氧化物层426直接电耦合到第二导体442，以及代替第四电极440，在436处的介电层422直接电耦合到第二导体444。
[0049]在所示的实施例中，所述多个电阻开关存储器件418中的每一个电阻开关存储器件电接触第二导体442和第一导体408并限定两端电阻开关存储单元402。所述多个反熔丝器件420中的每一个反熔丝器件电接触第二导体444和第一导体408并限定两端反熔丝单元404。为了便于说明，电阻开关存储器件418和反熔丝器件420之间的所有居间介电层(例如介电层410)共同以446示出。
[0050]在图4C中所示的实施例中并且对于本文描述的其它实施例，介电层422的第二厚度424小于金属氧化物层426的第一厚度450。电阻开关存储单元402或电阻开关存储器件418以及相邻的反熔丝单元404或反熔丝器件420之间的间隔以448示出。间隔448代表