专利名称：基于硒化锡的有限可再编程单元的制作方法
技术领域：
本发明涉及存储器装置的领域，且特定来说涉及可编程有限次数的存储器装置。
背景技术：
已经研究了包含可编程导电随机存取存储器(PCRAM)元件的电阻可变存储器元件 作为半易失性和非易失性随机存取存储器元件的适用性。转让给Micron Technology, Inc. 的第6,348,365号美国专利中揭示了示范性PCRAM装置。
PCRAM装置通常包含硫属化物玻璃作为活性切换材料。将例如银的导电材料并入硫 属化物玻璃从而产生导电通道。在装置的操作期间，导电通道可接收和排出金属离子(例 如，银离子)以通过后续编程电压(例如写入和擦除电压)来对存储器元件的特定电阻 状态(例如，较高或较低电阻状态)进行编程。在移除编程电压之后，经编程的电阻状 态可保持完整历时一段时间，通常在数小时到数周的范围内。由此，典型的基于硫属化 物玻璃的PCRAM装置充当具有定义两个相应逻辑状态的至少两个电阻状态的可变电阻 存储器。
一个示范性PCRAM装置使用硒化锗(即，GexSe1()()-x)硫属化物玻璃作为主要部分 以及银(Ag)和硒化银(Ag2+/-xSe)。例如参见转让给Micron Technology, Inc.的第 2004/0038432号美国专利申请公开案。
尽管银硫属化物材料适合于辅助穿过硫属化物玻璃层形成导电通道以供银离子移动 进入，但由于与银的使用相关联的某些缺点，其它非基于银的硫属化物材料可能是符合 期望的。举例来说，使用例如Ag2Se的含银化合物/合金可能导致PCRAM装置成层时的 凝聚问题，且基于银硫属化物的装置不能承受较高的处理温度，例如接近260。C和更高。 锡(Sn)与银相比在GexSenx).x中具有减小的热移动性，且锡硫属化物的毒性小于银硫属 化物。
已经对在膜上施加电压电位下使用SnSe (硒化锡)作为切换装置方面进行了研究。 已经发现，当通过形成富含Sn材料(例如，树突)而施加5-15 V的电位时，580ASnSe 膜展示出在较高电阻状态(以兆欧姆测量)与较低电阻状态(以千欧姆测量)之间的非 易失性切换。同样，已经发现，向作为硫属化物玻璃的GexSeu^x玻璃添加Sn会在足够 高的电位(例如，>40V)施加于硫属化物玻璃上时产生存储器切换。然而，此切换电位
对于可变存储器装置来说太高。
一次可编程(OTP)存储器单元是已知的且具有许多应用。典型的OTP存储器单元 可充当熔断器或抗熔断器。在存储器装置应用中，此熔断器或抗熔断器可连接在列线与 行线之间。在具有熔断器的存储器单元中，通过列线发送的电荷将通过单元中的完整熔 断器到达接地行线，从而指示值l。为了将单元的值改变为0，将特定量的电流施加到单 元以烧断熔断器。在具有抗熔断器的单元中，初始未编程状态为0，且单元被编程为1 状态。 一旦常规的OTP单元经编程，那么其就无法被擦除或再编程。
因此，需要有一种可充当OTP或类似于OTP的存储器单元的电阻可变存储器元件。 另外，需要一种可在初始编程之后至少再编程一次的存储器元件。
发明内容
本发明的示范性实施例提供用于提供可编程有限次薮的存储器装置的方法和设备。 根据示范性实施例，存储器装置及其形成方法提供第一电极、第二电极和位于所述第一 电极与所述第二电极之间的含有硫属化物或锗的材料层。所述存储器装置进一步包含位 于所述含有硫属化物或锗的材料层与所述第二电极之间的锡硫属化物层。
通过结合附图提供的以下详细描述将更好地理解本发明的以上和其它特征和优点。
通过下文参考附图提供的示范性实施例的详细描述将更容易明了本发明的上述和其
它优点和特征，其中
图1说明根据本发明示范性实施例的存储器元件的横截面图2A-2D说明在不同的处理阶段中图1的存储器元件的横截面图3说明根据本发明另一示范性实施例的存储器元件的横截面图4说明根据本发明另一示范性实施例的存储器元件的横截面图5说明根据本发明另一示范性实施例的存储器元件的横截面图；以及
图6说明根据本发明示范性实施例的处理器系统。
具体实施例方式
在以下具体实施方式
中，参考本发明的各种特定实施例。以充分的细节描述这些实 施例以使所属领域的技术人员能够实践本发明。应了解，可采用其它实施例，且可在不 脱离本发明的精神或范围的情况下做出各种结构、逻辑和电的改变。
以下描述中使用的术语"衬底"可包含任意支撑结构，包含(但不限于)具有暴露
衬底表面的半导体衬底。半导体衬底应理解为包含绝缘体上硅(SOI)、蓝宝石上硅(SOS)、
掺杂和未掺杂半导体、由基底半导体基础支撑的硅的外延层和其它半导体结构。当以下 描述中参考半导体衬底或晶片时，可利用先前的过程步骧在基底半导体或基础之中或之 上形成区域或结。衬底不需要是基于半导体的，而是可为任何适于支撑集成电路的支撑 结构，包含(但不限于)金属、合金、玻璃、聚合物、陶瓷和此项技术中已知的任何其 它支撑性材料。
术语"锡"意欲不仅包含元素锡，而且包含具有其它痕量金属或与半导体工业中已 知的其它金属的各种合金组合的锡，只要此锡合金导电，且只要锡的物理和电性质保持 不变即可。
术语"锡硫属化物"意欲包含锡和硫属化物(例如，硫(S)、硒(Se)、碲(Te)、 钋(Po)和氧(O))的各种合金、化合物和混合物，包含具有稍微过量或不足的锡的一 些物质。举例来说，作为锡硫属化物物质的硒化锡可由通式Sm+,.xSe表示。虽然不受Sn 与Se之间的特定化学计量比的限制，但本发明的装置通常包括Sm+^Se物质，其中x的 范围在约1与约0之间。
术语"硫属化物材料"、"硫属化物玻璃"或"晶体硫属化物"意欲包含包括周期表 的VIA族(或16族)的元素的材料，包含玻璃或晶体材料。也称为硫属化物的VIA族 元素包含硫(S)、硒(Se)、碲(Te)、钋(Po)和氧(0)。硫属化物材料的实例包含 GeTe、 GeSe、 GeS、 InSe和SbSe，其全部具有各种化学计量。
现在参看附图解释本发明，
示范性实施例，且图中类似参考标号指示类似 特征。图1展示根据本发明构造的存储器元件100的示范性实施例。图1所示的元件100 由衬底10支撑。在衬底10上(但并不一定直接在其上)的是导电地址线12，其用作所 示元件100和所示元件100是其一部分的存储器阵列的多个其它类似装置的互连件。可 在衬底IO与地址线12之间并入可选的绝缘层ll，且这在衬底IO基于半导体时可能是优 选的。导电地址线12可为此项技术中已知的可用于提供互连线的任何材料，例如掺杂的 多晶硅、银(Ag)、金(Au)、铜(Cu)、鸨(W)、镍(Ni)、铝(Al)、钼(Pt)、钛(Ti) 和其它材料。在地址线12上的是第一电极16，其被界定在同样在地址线12上的绝缘层 14内。此电极16可为任何将不会迁移到下文所述的层18内的导电材料，但优选为转(W)。 绝缘层14可为(例如)氮化硅(Si3N4)、低介电常数材料、绝缘玻璃或绝缘聚合物，但 不限于此类材料。如图l所示，可选的绝缘层11可位于地址线12与衬底10之间。
存储器元件IOO (即，存储信息的部分)形成于第一电极16上。在图l所示的实施 例中，例如硒化锗(GexSe咖-x)的硫属化物材料层18提供在第一电极16上。硒化锗的
化学计量范围可在约Ge33Se。到约Ge60Se40内。硫属化物材料层18可为约100 A与约1000 A之间厚，例如约300人厚。层18无需为单一层，而是也可包含具有相同或不同化学计 量的多个硫属化物子层。硫属化物材料层18与下伏电极16电接触。或者存储器元件100 可包含无需包括硫属化物材料的含锗层来代替硫属化物材料层18。
在硫属化物材料层18 (或含锗层)上的是锡硫属化物层20，例如硒化锡(Sn1+/-xSe， 其中x在约l与O之间)。也可能其它硫属化物材料可代替硒，例如硫、氧或碲。锡硫属 化物层20可为约100 A到约400人厚，然而其厚度部分取决于下伏硫属化物材料层18 的厚度。锡硫属化物层20的厚度与下伏硫属化物材料层18的厚度之比应小于约4:3，例 如在约1:3与约4:3之间。随着锡硫属化物层20的厚度与下伏硫属化物材料层18的厚度 之比减小(即，锡硫属化物层20与硫属化物材料层18相比变得较薄)，存储器元件IOO 可更加类似于OTP单元而起作用。
仍参看图1，可选的金属层22提供在锡硫属化物层20上，其中银(Ag)为示范性 金属。此金属层22为约500人厚。在金属层22上的是第二电极24。第二电极24可由与 第一电极16相同的材料制成，但不需要如此。在图l所示的示范性实施例中，第二电极 24优选为钨(W)。装置可由绝缘层26隔离。
尽管本发明不限于任何特定理论，但相信一旦施加调节电压，来自锡硫属化物层20 的金属离子就在硫属化物材料层18内形成一个或一个以上导电通道。具体来说，调节步 骤包括在装置100的存储器元件结构上施加电位，以便将来自锡硫属化物层20的材料并 入硫属化物玻璃层18，借此形成穿过硫属化物玻璃层18的导电通道。来自层20的离子 在后续编程期间移动进入或退出所述导电通道会形成导电路径，其导致存储器装置100
上的可检测的电阻改变。
而且，在本发明的这个和其它实施例中使用例如层20的锡硫属化物层为所得的装置 100提供改进的温度稳定性。举例来说，根据本发明的并入锡硫属化物层的装置已展示 在约200°C的温度下起作用，且可具有超过约300°C的温度容限，利用硫属化物玻璃和 含银层的装置不能承受此温度。
在图1的示范性实施例中，调节电压将硫属化物层18的电阻状态从高阻态改变为中 间阻态。后续施加的具有低于调节电压的能量的能量的写入电压接着可将硫属化物层编 程为较低阻态。写入电压的施加导致可用的金属离子移动进入导电通道，所述金属离子 在写入电压移除之后仍在该处保留，从而形成导电路径。
根据本发明示范性实施例的存储器元件(例如，存储器元件IOO)作为OTP或类似OTP的存储器元件而操作。也就是说，存储器元件100可仅编程一次且无法擦除，或者 其可编程和擦除有限次数(例如，约20或更少次数)。
如上所述，随着锡硫属化物层20的厚度与下伏硫属化物材料(或锗)层18的厚度 之比减小，存储器元件100可更加类似于OTP单元而起作用。相信此情况发生的一个原 因是来自金属层22的金属(例如，银)与来自锡硫属化物层20的锡反应。所得的合金 保持导电，借此促进存储器元件100的低阻态。
图2A-2D是描绘根据本发明示范性方法实施例的存储器元件100的形成的在各个制 造阶段中晶片的横截面图。对于此处描述的动作中的任一者不需要任何特定次序，除非 是逻辑上需要先前动作的结果的动作。因此，尽管以下动作描述为以一般次序执行，但 次序仅是示范性的，且可在需要时改变。尽管展示单一存储器元件100的形成，但应了 解存储器元件100可为可同时形成的存储器元件阵列中的一个存储器元件。
如图2A所示，初始提供衬底IO。如上文指示，衬底IO可为基于半导体的或可为用 作支撑结构的另一材料。在需要时，可选的绝缘层ll可形成于衬底10上。可选的绝缘 层11可为氧化硅、氮化硅或其它绝缘材料。在衬底10 (和可选的绝缘层11，如果需要 的话)上，通过沉积导电材料(例如，掺杂多晶硅、铝、铂、银、金、镍、钛，但优选 为钨)来形成导电地址线12。导电材料例如用光刻技术图案化并经蚀刻以界定地址线12。 可通过此项技术中已知的任何技术，例如溅镀、化学气相沉积、等离子增强化学气相沉 积、蒸发或电镀来沉积导电材料。
绝缘层14形成于地址线12上。绝缘层14可为氮化硅、低介电常数材料或此项技术 中已知的其它绝缘体，且可通过任何已知的方法形成。优选地，绝缘层14 (例如，氮化 硅)不允许锡离子迁移。例如通过光刻和蚀刻技术制成绝缘层14中的开口 14a，从而暴 露下伏地址线12的一部分。通过在绝缘层14上和开口 14a中形成导电材料层，第一电 极16形成于开口 14a内。执行化学机械抛光(CMP)步骤以从绝缘层14上移除导电材 料。希望第一电极16由钨形成，但可使用将不会迁移到层18中的任何合适的导电材料。
如图2B中所示，硫属化物材料层18形成于第一电极16和绝缘层14上。可通过任 何合适的方法，例如通过溅镀来完成硫属化物材料层18的形成。硫属化物材料层18形 成为(例如)约100A与约1000 A之间的厚度，例如约300A厚。
存储器单元ioo可替代地包含无需包括硫属化物材料的含锗层来代替硫属化物材料 层18。在此情况下，可通过任何已知的技术(例如通过溅镀)来形成含锗层。
锡硫属化物层20形成于硫属化物材料层18上。可通过任何合适的方法，例如物理
气相沉积、化学气相沉积、共蒸发、溅镀等技术，来形成锡硫属化物层20。锡硫属化物 层20形成为例如约100 A到约400人厚的厚度，然而其厚度部分地取决于下伏硫属化物 材料层18的厚度。锡硫属化物层20的厚度与下伏硫属化物材料层18的厚度之比最好小 于约4:3，例如在约1:3与约4:3之间。
视需要，金属层22形成于锡硫属化物层20上。金属层22优选为银(Ag)，或至少 含银，且形成为约300人到约500 A的优选厚度。可通过此项技术中已知的任何技术来 沉积金属层22。
在金属层22上沉积导电材料以形成第二电极24。类似于第一电极16，用于第二电 极24的导电材料可为适用于导电电极的任何材料。在一个示范性实施例中，第二电极 24为钨。
参看图2C，光致抗蚀剂层30沉积在第二电极24层上，经掩模与图案化以界定存储 器元件100的堆叠33。使用蚀刻步骤以移除层18、 20、 22、 24的部分，其中绝缘层14 用作蚀刻停止物，从而留下堆叠33，如图2C所示。移除光致抗蚀剂30,从而留下图2D 所示的结构。
绝缘层26形成于堆叠33和绝缘层14上以实现图1所示的结构。此隔离步骤之后可 为形成从界定的存储器单元电极16、 24到存储器单元IOO为其一部分的集成电路(例如， 逻辑电路、读出放大器等)的其它电路的连接。
图3展示根据本发明示范性实施例的存储器元件300。对于存储器元件300，地址线 12也可充当第一电极16。在此情况下，省略单独第一电极16的形成。
图4说明根据本发明另一示范性实施例的存储器元件400。存储器元件400主要由 第二电极24的位置界定。存储器元件400的层18、 20、 22是形成于组合地址线与电极 结构12/16上的覆盖层。或者，可使用与下伏地址线12分离的第一电极16，如同存储器 元件100(图1)。在图4中，第二电极24展示为垂直于纸页平面，且地址线和电极结构 12/16展示为平行于纸页平面。
第二电极24直接在地址线和电极结构12/16上的位置界定在存储器元件400操作期 间形成的导电路径的位置。由此，第二电极24界定存储器元件400的位置。
图5表示根据本发明另一示范性实施例的存储器元件500。在所说明的存储器元件 500中，硫属化物材料(或锗)、锡硫属化物和可选金属层18、 20、 22形成于通路28中。 通路28形成于地址线和电极结构12/16上的绝缘层14中。层18、 20以及第二电极24 共形地沉积在绝缘层14上和通路28内。层18、 20、 22、 24经图案化以在通路28上界
定堆叠，所述堆叠经蚀刻以形成完成的存储器元件500。或者，可使用与下伏地址线12 分离的第一电极16。此单独电极16可在硫属化物材料(或锗)层18形成之前形成于通 路28中。
以上描述的实施例涉及可能为存储器阵列的一部分的根据本发明的仅几个可能的电 阻可变存储器元件结构的形成。然而应了解，本发明预期在本发明精神内形成其它存储 器结构，所述其它存储器结构可制造为存储器阵列且以存储器元件存取电路操作。
图6说明包含采用根据本发明的电阻可变存储器元件(例如，元件100、 300、 400 和/或500)的存储器电路648 (例如存储器装置)的处理器系统600。可例如为计算机系 统的处理器系统600通常包括中央处理单元(CPU) 644，例如微处理器、数字信号处理 器或其它可编程数字逻辑装置，其经由总线652与输入/输出(I/O)装置646通信。存储 器电路648通常通过存储器控制器经由总线652与CPU 644通信。
在计算机系统的情况下，处理器系统600可包含例如软磁盘驱动器654和紧密光碟 (CD) ROM驱动器656的外围装置，其也经由总线652与CPU 644通信。存储器电路 648优选构造为集成电路，其包含一个或一个以上电阻可变存储器元件，例如元件100 (图l)。在需要时，存储器电路648可与处理器(例如CPU 644)组合在单一集成电路 中。
以上描述和附图仅视为说明实现本发明特征和优点的示范性实施例。在不脱离本发 明精神和范围的情况下可做出对特定过程条件和结构的修改和替代。因此，本发明不应 视为由上述描述内容和附图所限制，而是仅由所附权利要求书的范围所限制。
权利要求
1.一种存储器装置，其包括第一电极；第二电极；硫属化物或半金属材料的材料层，其位于所述第一电极与所述第二电极之间；以及锡硫属化物层，其位于所述硫属化物材料层与所述第二电极之间，所述锡硫属化物层的厚度与所述材料层的厚度之比小于约4∶3。
2. 根据权利要求l所述的存储器装置，其中所述材料层包括硫属化物玻璃。
3. 根据权利要求1所述的存储器装置，其中所述材料层包括晶体硫属化物材料。
4. 根据权利要求l所述的存储器装置，其中所述材料层是锗层。
5. 根据权利要求l所述的存储器装置，其中所述材料层包括碲化锗。
6. 根据权利要求1所述的存储器装置，其中所述材料层包括GexSe,(K^。
7. 根据权利要求5所述的存储器装置，其中GexSe1TO.x具有在约Ge33Se67到约Ge6()Se40 之间的化学计量。
8. 根据权利要求l所述的存储器装置，其进一步包括位于所述锡硫属化物层与所述第 二电极之间的金属层。
9. 根据权利要求l所述的存储器装置，其中所述金属层包括银。
10. 根据权利要求1所述的存储器装置，其中所述锡硫属化物层包括Sn1+,-xSe，其中x 在约1与约O之间。
11. 根据权利要求l所述的存储器装置，其中所述锡硫属化物层包括碲化锡。
12. 根据权利要求1所述的存储器装置，其中所述第一和第二电极中的至少一者包括鸽。
13. 根据权利要求l所述的存储器装置，其中所述第二电极是在所述含金属层上且包括 银。
14. 根据权利要求l所述的存储器装置，其中所述材料层和所述锡硫属化物层提供在绝 缘层中的通路内。
15. 根据权利要求l所述的存储器装置，其中所述材料层和所述锡硫属化物层是衬底上 的覆盖层，且其中所述第二电极界定存储器元件的位置。
16. 根据权利要求l所述的存储器装置，其中所述材料层的厚度和所述锡硫属化物层的 厚度使得所述存储器装置可编程有限次数。
17. 根据权利要求l所述的存储器装置，其中所述材料层的厚度和所述锡硫属化物层的 厚度使得一旦所述存储器装置经编程，其就不可擦賒。
18. 根据权利要求1所述的存储器装置，其中所述材料层的厚度为约300 A，且所述锡 硫属化物层的厚度在约100 A到约400人之间。
19. 根据权利要求18所述的存储器装置，其进一步包括位于所述锡硫属化物层与所述 第二电极之间的金属层，所述金属层具有约300 A到约500人的厚度。
20. 根据权利要求1所述的存储器装置，其中所述材料层的厚度在约100人到约1000 A 之间。
21. 根据权利要求l所述的存储器装置，其中所述锡硫属化物层的厚度与所述材料层的 厚度之比在约l:3与约4:3之间。
22. —种存储器装置，其包括衬底；导电地址线，其在所述衬底上； 第一电极，其在所述导电地址线上；晶体硫属化物材料层，其在所述第一电极上； 锡硫属化物层，其在所述晶体硫属化物材料层上；以及 第二电极，其在所述含金属层上。
23. 根据权利要求22所述的存储器装置，其进一步包括位于所述锡硫属化物层与所述 第二电极之间的金属层。
24. 根据权利要求22所述的存储器装置，其中所述晶体硫属化物材料层的厚度和所述 锡硫属化物层的厚度使得所述存储器装置可编程有限次数。
25. 根据权利要求22所述的存储器装置，其中所述锡硫属化物层的厚度与所述晶体硫 属化物材料层的厚度之比小于约4:3。
26. —种存储器装置，其包括衬底；导电地址线，其在所述衬底上； 第一电极，其在所述导电地址线上； 锗层，其在所述第一电极上； 锡硫属化物层，其在所述锗层上；以及 第二电极，其在所述含金属层上。
27. 根据权利要求26所述的存储器装置，其进一步包括位于所述锡硫属化物层与所述 第二电极之间的金属层。
28. 根据权利要求26所述的存储器装置，其中所述锗层的厚度和所述锡硫属化物层的 厚度使得所述存储器装置可编程有限次数。
29. 根据权利要求26所述的存储器装置，其中所述锡硫属化物层的厚度与所述锗层的 厚度之比小于约4:3。
30. —种处理器系统，其包括处理器；以及存储器装置，其经配置以可编程有限次数，所述存储器装置包括 第一电极； 第二电极；硫属化物或半金属材料的材料层，其位于所述第一电极与所述第二电极之间； 以及锡硫属化物层，其位于所述硫属化物材料层与所述第二电极之间，所述锡硫属 化物层的厚度与所述材料层的厚度之比小于约4:3。
31. 根据权利要求30所述的处理器系统，其中所述材料层包括硫属化物玻璃。
32. 根据权利要求30所述的处理器系统，其中所述材料层包括晶体硫属化物材料。
33. 根据权利要求30所述的处理器系统，其中所述材料层是锗层。
34. 根据权利要求30所述的处理器系统，其进一步包括位于所述锡硫属化物层与所述 第二电极之间的金属层。
35. 根据权利要求34所述的处理器系统，其中所述金属层包括银。
36. —种形成存储器装置的方法，所述方法包括以下动作提供衬底；在所述衬底上形成第一电极； 在所述衬底上形成第二电极；在所述第一电极与所述第二电极之间形成硫属化物或半金属材料的材料层；以及 在所述硫属化物材料层与所述第二电极之间形成锡硫属化物层，将所述材料层和所述锡硫属化物层形成为使得所述锡硫属化物层的厚度与所述材料层的厚度之比小于约4:3。
37. 根据权利要求36所述的方法，其中形成所述材料层包括形成包括硫属化物玻璃的 层。
38. 根据权利要求36所述的方法，其中形成所述材料层包括形成包括晶体硫属化物材 料的层。
39. 根据权利要求36所述的方法，其中形成所述材料层包括形成锗层。
40. 根据权利要求36所述的方法，其中形成所述材料层包括形成包括碲化锗的层。
41. 根据权利要求36所述的方法，其中形成所述材料层包括形成包括GexSeuK)-x的层。
42. 根据权利要求41所述的方法，其中将GexSei。。.x形成为具有在约Ge33Se67到约 Ge6oSe4o之间的化学计量。
43. 根据权利要求36所述的方法，其进一步包括形成位于所述锡硫属化物层与所述第 二电极之间的金属层。
44. 根据权利要求36所述的方法，其中形成所述金属层包括形成含银层。
45. 根据权利要求36所述的方法，其中形成所述锡硫属化物层包括形成Sm仏xSe层， 其中x在约l与约0之间。
46. 根据权利要求36所述的方法，其中形成所述锡硫属化物层包括形成包括碲化锡的 层。
47. 根据权利要求36所述的方法，其中将所述第一和第二电极中的至少一者形成为包 括钨。
48. 根据权利要求36所述的方法，其中形成所述材料层和所述锡硫属化物层的动作包 括形成具有使得所述存储器装置可编程有限次数的厚度的所述材料层和所述锡硫 属化物层。
49. 根据权利要求36所述的方法，其中形成所述材料层和所述锡硫属化物层的动作包 括形成具有使得一旦所述存储器装置经编程其就不可擦除的厚度的所述材料层和 所述锡硫属化物层。
50. 根据权利要求36所述的方法，其中将所述材料层形成为具有约为300人的厚度，且 将所述锡硫属化物层形成为具有在约100人到约400 A之间的厚度。
51. 根据权利要求50所述的方法，其进一步包括在所述锡硫属化物层与所述第二电极 之间形成银层，将所述银层形成为具有约300 A到约500人的厚度。
52. 根据权利要求36所述的方法，其中将所述材料层形成为具有在约IOOA到约IOOOA 之间的厚度。
53. 根据权利要求36所述的方法，其中将所述锡硫属化物层和所述材料层形成为使得 所述锡硫属化物层的厚度与所述材料层的厚度之比在约l:3与约4:3之间。
54. 根据权利要求36所述的方法，其进一步包括提供与所述第一电极电连接的地址线。
55. 根据权利要求36所述的方法，其中形成所述第一电极的动作包括形成组合的地址 线/电极结构。
56. 根据权利要求36所述的方法，其中形成所述材料层和所述锡硫属化物层的动作包 括覆盖沉积形成所述材料层和所述锡硫属化物层。
57. 根据权利要求56所述的方法，其进一步包括蚀刻形成所述材料层和所述锡硫属化 物层以形成垂直堆叠的动作。
58. 根据权利要求36所述的方法，其进一步包括在绝缘层内形成通路，其中形成所述 材料层和所述锡硫属化物层的动作包括在所述通路内形成所述材料层和所述锡硫 属化物层。
59. —种形成存储器元件的方法，所述方法包括以下动作提供衬底；在所述衬底上形成导电层；在所述衬底上形成第一电极；在所述导电层和所述衬底上形成第一绝缘层；在所述第一绝缘层中形成开口以在所述开口中暴露所述导电层的一部分； 在所述开口中和所述第一电极上形成材料层，所述材料层为硫属化物材料或锗； 在所述开口中和所述材料层上形成锡硫属化物层，将所述材料层和所述锡硫属化 物层形成为使得所述锡硫属化物层的厚度与所述材料层的厚度之比小于约4:3;在所述锡硫属化物层上形成第二电极层； 在所述第二电极层上提供掩模；蚀刻所述材料层、所述锡硫属化物层和所述第二龟极以形成堆叠。
60. 根据权利要求59所述的方法，其中形成所述材料层的动作包括形成硫属化物玻璃 层。
61. 根据权利要求59所述的方法，其中形成所述材料层的动作包括形成晶体硫属化物 材料层。
62. 根据权利要求59所述的方法，其中形成所述材料层的动作包括形成锗层。
63. 根据权利要求59所述的方法，其中形成所述材料层和所述锡硫属化物层的动作包括形成具有使得所述存储器装置可编程有限次数的厚度的所述材料层和所迷锡硫 属化物层。
64. —种形成存储器装置的方法，所述方法包括以下动作提供衬底；在所述衬底上形成第一电极； 在所述衬底上形成第二电极；在所述第一电极与所述第二电极之间形成晶体硫属化物材料层； 在所述硫属化物材料层与所述第二电极之间形成锡硫属化物层；以及 在所述锡硫属化物层与所述第二电极之间形成银层。
65. 根据权利要求64所述的方法，其中将所述晶体硫属化物材料层和所述锡硫属化物 层形成为具有使得所述存储器装置可编程有限次数的厚度。
66. 根据权利要求64所述的方法，其中将所述锡硫属化物层和所述晶体硫属化物材料 层形成为使得所述锡硫属化物层的厚度与所述晶体硫属化物材料层的厚度之比小 于约4:3。
67. —种形成存储器装置的方法，所述方法包括以下动作-提供衬底；在所述衬底上形成第一电极； 在所述衬底上形成第二电极； 在所述第一电极与所述第二电极之间形成锗层；在所述硫属化物材料层与所述第二电极之间形成锡硫属化物层；以及 在所述锡硫属化物层与所述第二电极之间形成银层。
68. 根据权利要求67所述的方法，其中将所述锗层和所述锡硫属化物层形成为具有使 得所述存储器装置可编程有限次数的厚度。
69. 根据权利要求67所述的方法，其中将所述锡硫属化物层和所述锗层形成为使得所 述锡硫属化物层的厚度与所述锗层的厚度之比小于约4:3。
全文摘要
本发明揭示用于提供可对存储器装置进行有限次数编程的方法和设备。根据示范性实施例，存储器装置及其形成方法提供第一电极、第二电极和位于所述第一电极与所述第二电极之间的含有硫属化物或锗的材料层。所述存储器装置进一步包含位于所述含有硫属化物或锗的材料层与所述第二电极之间的锡硫属化物层。
文档编号H01L45/00GK101180746SQ200680005605
公开日2008年5月14日 申请日期2006年2月17日 优先权日2005年2月23日
发明者克里斯蒂·A·坎贝尔 申请人:美光科技公司