此专利申请要求于2017年3月22日向韩国知识产权局提交的第10-2017-0036231号韩国专利申请的优先权，该韩国专利申请的全部内容通过引用整体合并于此。
本公开涉及一种在半导体制造中形成目标层的方法以及使用该层制造可变电阻存储器件的方法。
背景技术：
半导体器件通常被分类为存储器件和逻辑器件。用于存储数据的存储器件被分类为易失性存储器件和非易失性存储器件。易失性存储器件当其电源供给被中断时可能丢失其所存储的数据。易失性存储器件可以包括例如动态随机存取存储器(dram)和静态随机存取存储器(sram)。非易失性存储器件甚至当其电源供给被中断时也可以维持其所存储的数据，并且可以包括例如可编程只读存储器(prom)、可擦除prom(eprom)、电eprom(eeprom)和闪速存储器件。
另外，为了满足最近针对具有高性能和低功耗的半导体存储器件的需求，已经开发了下一代半导体存储器件。例如，开发了磁随机存取存储器(mram)和相变随机存取存储器(pram)作为用于下一代半导体存储器件的候选。在下一代半导体存储器件中，以下材料或结构被用作存储器元件：该材料或结构的电阻根据施加至其的电流或电压可以改变并且甚至在电流或电压供给被中断时也可以被维持。
技术实现要素：
本发明构思的一些实施例提供了一种通过低温处理来在半导体制造中形成具有期望的特性的层的方法。
本发明构思的一些实施例提供了一种以提高的产出制造具有高可靠性的可变电阻存储器件的方法。
在一个方面中，本发明构思包括一种形成用于半导体器件的目标层的方法，该方法包括执行单位处理至少一次，其中，该单位处理包括：通过执行第一处理至少一次来在衬底上形成第一层；以及通过执行第二处理至少一次来在第一层上形成第二层，其中，第一处理包括以下步骤：供给第一源气体；供给第二源气体若干次；以及供给惰性气体若干次。
在另一个方面中，本发明构思包括一种制造可变电阻存储器件的方法，该方法包括：在衬底上形成第一导电线，该第一导电线在第一方向上延伸；形成电连接到第一导电线的存储单元；以及形成电连接到存储单元的第二导电线，该第二导电线在与第一方向交叉(cross)的第二方向上延伸，其中，形成存储单元包括：形成串联连接在第一导电线与第二导电线之间的开关器件和可变电阻结构；以及形成第一导电线与第二导电线之间的电极图案，该电极图案电连接到开关元件和可变电阻结构，其中，形成电极图案包括：以低于开关器件的相变温度的温度来沉积电极层。
在又另一个方面中，本发明构思包括一种在半导体衬底上形成合成目标层的方法，其中，目标层包括顺序地沉积在衬底上的两个不同层的成分，该方法包括以下步骤：(a)通过执行第一层形成处理至少一次来在衬底上形成第一层；(b)通过执行第二层形成处理至少一次来在第一层上形成第二层；以及(c)通过顺序地重复步骤(a)和(b)多次来形成具有第一层的成分和第二层的成分的目标层。形成第一层的步骤(a)包括以下顺序步骤：供给第一源气体，供给惰性气体以清除(purge)过量的第一源气体，供给第二源气体若干次，以及供给惰性气体若干次以清除过量的第二源气体和/或反应副产物。
附图说明
根据以下结合附图进行的简要描述，将会更清楚地理解示例性实施例。附图表示非限制性的、示例性的实施例，如在本文中所述。
图1是根据本发明构思的一些实施例的、在形成层的方法中要使用的沉积系统的示意图。
图2是示出根据本发明构思的一些实施例的、形成层的方法的流程图。
图3是示出根据本发明构思的一些实施例的、形成层的方法的概念图。
图4是示出图2的步骤s200中的第一处理的示例的流程图。
图5是示出图4的第一处理的概念图。
图6是示出图2的步骤s200中的第一处理的另一示例的流程图。
图7是示出图6的第一处理的概念图。
图8是示出图2的步骤s300中的第二处理的示例的流程图。
图9是示出图8的第二处理的概念图。
图10是示出图2的步骤s300中的第二处理的另一示例的流程图。
图11是示出图10的第二处理的概念图。
图12是根据本发明构思的一些实施例的、通过层形成方法制造的可变电阻存储器件的概念图。
图13是示意地示出根据本发明构思的一些实施例的、通过层形成方法制造的可变电阻存储器件的透视图。
图14是根据本发明构思的一些实施例的、通过层形成方法制造的可变电阻存储器件的平面图。
图15a和图15b是分别地沿图14的线i-i’和ii-ii’截取的横截面图。
图16a至图19a是横截面图，其被提供以描述根据本发明构思的一些实施例的、使用层形成方法制造可变电阻存储器件的方法并且沿与图14的线i-i’相对应的平面截取。
图16b至图19b是横截面图，其被提供以描述根据本发明构思的一些实施例的、使用层形成方法制造可变电阻存储器件的方法并且沿与图14的线i-i’相对应的平面截取。
图20是根据本发明构思的一些实施例的、通过层形成方法制造的可变电阻存储器件的平面图。
图21a和图21b是分别地沿图20的线i-i’和ii-ii’截取的横截面图。
图22a至图25a是横截面图，其被提供以描述根据本发明构思的一些实施例的、使用层形成方法制造可变电阻存储器件的方法并且沿与图20的线i-i’相对应的平面截取。
图22b至图25b是横截面图，其被提供以描述根据本发明构思的一些实施例的、使用层形成方法制造可变电阻存储器件的方法并且沿与图20的线i-i’相对应的平面截取。
应当注意，这些附图意图示出在特定示例性实施例中所利用的方法、结构和/或材料的一般特性并且意图补充以下提供的所撰写的说明书。然而，这些附图不按比例并且可能不能精确地反应任何给定实施例的精确结构或性能特性，以及这些附图不应当被解释为限定或限制由示例性实施例所包含的值或属性的范围。例如，为了清楚，分子、层、区域和/或结构性元件的相对厚度和定位可以被缩小或夸大。在各个附图中使用相似或相同的附图标记意图指示相似或相同的元件或特征的存在。
具体实施方式
现在将参考在其中示出了示例性实施例的附图来更加全面地描述本发明构思的示例性实施例。
图1是根据本发明构思的一些实施例的、在形成层的方法中要使用的沉积系统的示意图。图2是示出根据本发明构思的一些实施例的、形成层的方法的流程图，而图3是示出根据本发明构思的一些实施例的、形成层的方法的概念图。
参考图1，沉积系统500包括：腔室10，在其中执行层形成处理；台20，被放置在腔室10中并且被用于在其上装载衬底100；以及喷淋头30，被用于将反应气体供给到腔室10中。喷淋头30可以包括多个通路，该多个通路被用于向腔室10供给第一源气体、第二源气体、第三源气体以及惰性气体。第一源气体、第二源气体、第三源气体以及惰性气体可以通过喷淋头30分别地或同时地被供给到腔室10中。在一些实施例中，沉积系统可以是被配置为执行原子层沉积处理的系统。
参考图1至图3，衬底100可以被提供到沉积系统500的台20上(图2的s100)。可以在衬底100上执行第一处理，并且在此，可以重复第一处理x次以在衬底100上形成第一层(图2的s200)。在此，x是等于或大于1的整数。即，可以通过在衬底100上执行第一处理至少一次来形成第一层。可以使用第一源气体、第二源气体和惰性气体来执行第一处理。在一些实施例中，第一源气体可以是包含ti的气体(例如，ticl4)，而第二源气体可以是包含n的气体(例如，nh3)。惰性气体可以包含氩气。第一层可以是tin层。可以以低于大约400℃的温度来执行第一处理。在一些实施例中，可以以等于或高于大约300℃并且低于大约400℃的温度来执行第一处理。以下将更详细地描述第一处理。
图4是示出图2的步骤s200中的第一处理的示例的流程图，而图5是示出图4的第一处理的概念图。
参考图4和图5，第一源气体可以被供给到衬底100上(图4的s210)，并且然后，惰性气体可以被供给到衬底100上(图4的s220)。惰性气体可以被用于清除在先前步骤中第一源气体被供给至其的腔室。之后，第二源气体可以被供给到衬底100上n次(图4的s230)。在此，n是等于或大于2的整数。即，第二源气体可以被供给若干次。如果第二源气体被供给到衬底100上，则第一源气体和第二源气体可以彼此反应以形成反应产物(例如，tin)和反应副产物(例如，hcl)。在第二源气体被供给若干次的情况下，第二源气体可以容易地与第一源气体反应。在一些实施例中，供给第二源气体可以执行n次，并且然后，供给惰性气体的步骤可以执行m次(图4的s240)。在此，m是等于或大于2的整数。即，在执行供给第二源气体的步骤若干次之后，可以重复供给惰性气体的步骤若干次。可以执行供给惰性气体的步骤以从腔室清除或移除反应副产物，该反应副产物通过第一源气体与第二源气体之间的反应生成。在供给惰性气体若干次的情况下，可能可以容易地从腔室清除或移除反应副产物。
图6是示出图2的步骤s200中的第一处理的另一示例的流程图，而图7是示出图6的第一处理的概念图。
参考图6和图7，第一源气体可以被供给到衬底100上(图6的s212)，并且然后，惰性气体可以被供给到衬底100上(图6的s222)。第一源气体的过供给部分可以被惰性气体清除或移除。之后，第二源气体可以被供给到衬底100上(图6的s232)。如果第二源气体被供给到衬底100上，则第一源气体和第二源气体可以彼此反应，并且因此，可以形成反应产物(例如，tin)和反应副产物(例如，hcl)。在供给第二源气体的步骤之后，可以供给惰性气体以从腔室清除或移除反应副产物(图6的s242)。供给第二源气体的步骤和供给惰性气体的步骤可以重复n次。在此，n是等于或大于2的整数。即，第二源气体可以被供给若干次，并且在这种情况下，第二源气体和惰性气体可以交替地并且反复地被供给到衬底100上。在第二源气体和惰性气体交替地并且反复地被供给的情况下，第一源气体和第二源气体可以容易地彼此反应，并且可能可以容易地移除通过第一源气体与第二源气体之间的反应所生成的反应副产物。
参考图1至图3，在执行第一处理至少一次的情况下，反应产物可以被沉积在衬底100上从而形成第一层。可以在衬底100上执行第二处理，并且在一些实施例中，第二处理可以被执行y次以在衬底100上形成第二层(图2的s300)。在此，y是等于或大于1的整数。可以通过在衬底100上执行第二处理至少一次来形成第二层。可以使用第三源气体、第二源气体和惰性气体来执行第二处理。作为示例，第三源气体可以是包含si的气体(例如，二氯甲硅烷(dcs)或sih4)，而第二源气体可以是包含n的气体(例如，nh3)。惰性气体可以包含氩气。第二层可以是sin层。可以以低于大约400℃的温度来执行第二处理。作为示例，可以以等于或高于大约300℃并且低于大约400℃的温度来执行第二处理。以下将更详细地描述第二处理。
图8是示出图2的步骤s300中的第二处理的示例的流程图，而图9是示出图8的第二处理的概念图。
参考图8和图9，第三源气体可以被供给到衬底100上(图8的s310)，并且然后，惰性气体可以被供给到衬底100上(图8的s320)。第三源气体的过供给部分可以被惰性气体清除或移除。之后，第二源气体可以被供给到衬底100上n次(图8的s330)。在此，n是等于或大于2的整数。即，第二源气体可以被供给若干次。如果第二源气体被供给到衬底100上，则第三源气体和第二源气体可以彼此反应以形成另外的反应产物(例如，sin)和另外的反应副产物(例如，hcl)。在第二源气体被供给若干次的情况下，第二源气体可以容易地与第三源气体反应。在一些实施例中，可以执行供给第二源气体的步骤n次，并且然后，可以执行供给惰性气体的步骤m次(图8的s340)。在此，m是等于或大于2的整数。即，在执行供给第二源气体的步骤若干次之后，可以重复供给惰性气体的步骤若干次。可以执行供给惰性气体的步骤以清除通过第二源气体与第三源气体之间的反应所生成的另外的反应副产物。在供给惰性气体若干次的情况下，可能可以容易地清除或移除另外的反应副产物。
图10是示出图2的步骤s300中的第二处理的另一示例的流程图，而图11是示出图10的第二处理的概念图。
参考图10和图11，第三源气体可以被供给到衬底100上(图10的s312)，并且然后，惰性气体可以被供给到衬底100上(图10的s322)。第三源气体的过供给的部分可以被惰性气体清除或移除。之后，第二源气体可以被供给到衬底100上(图10的s332)。如果第二源气体被供给到衬底100上，则第三源气体和第二源气体可以彼此反应以形成另外的反应产物(例如，sin)和另外的反应副产物(例如，hcl)。在供给第二源气体的步骤之后，惰性气体可以被供给以清除或移除另外的反应副产物(图10的s342)。供给第二源气体的步骤和供给惰性气体的步骤可以重复n次。在此，n是等于或大于2的整数。即，第二源气体可以被供给若干次，并且在这种情况下，第二源气体和惰性气体可以交替地并且反复地被供给到衬底100上。在第二源气体和惰性气体交替地并且反复地被供给的情况下，第二源气体和第三源气体可以容易地彼此反应，并且可以容易地移除通过第二源气体与第三源气体之间的反应所产生的反应副产物。
参考回到图1至图3，在执行第二处理至少一次的情况下，另外的反应产物可以被沉积在衬底100上以形成第二层。包括形成第一层的步骤和形成第二层的步骤(图2的s200和s300)的处理可以重复z次，并且作为结果，第三层可以形成在衬底100上(图2的s400)。在此，z是等于或大于1的整数。可以通过重复包括形成第一层和第二层的处理至少一次来形成第三层。第三层可以是例如tisin层。
在以低于大约400℃的低温来形成第三层(例如，tisin层)的情况下，第三层中氯(cl)的含量可能增加。在这种情况下，可能难以形成具有期望的电特性的第三层。
根据本发明构思的一些实施例，在第一处理和第二处理期间，第二源气体和惰性气体中的每个可以供给若干次。因为第二源气体被供给若干次，所以第二源气体可以容易地与第一源气体(或第三源气体)反应。在供给第二源气体若干次之后或期间，惰性气体可以被供给若干次。因此，通过第一(或第三)源气体与第二源气体之间的反应所产生的反应副产物(例如，hcl)可以被惰性气体容易地清除或移除。作为结果，即使以低温(例如，低于大约400℃)来执行第一处理和第二处理，也可能可以降低在第三层中将包含的氯(cl)的量。因此，可以通过低温处理容易地形成具有期望的电特性的第三层。
图12是根据本发明构思的一些实施例的、通过层形成方法制造的可变电阻存储器件的概念图。
参考图12，可变电阻存储器件可以包括顺序地堆叠在衬底100上的多个存储单元堆叠mca。存储单元堆叠mca中的每个可以包括二维地布置的多个存储单元。可变电阻存储器件可以包括多个导电线，其被提供在存储单元堆叠mca之间并且用于对存储单元执行写、读和/或擦除操作。尽管在图12中示出了5个存储单元堆叠mca，但是本发明构思不限于此，即，可以提供更多的或更少的存储单元堆叠。
图13是示意地示出根据本发明构思的一些实施例的、通过层形成方法制造的可变电阻存储器件的透视图。图13示出了其中提供了两个彼此相邻的存储单元堆叠mca1和mca2的示例，但是本发明构思不限于此，即，可以提供更少或更多的存储单元堆叠。
参考图13，可以提供分别地在第一方向d1上延伸的第一导电线cl1和第三导电线cl3，以及在第二方向d2上延伸的第二导电线d2，其中，第一方向d1和第二方向d2彼此交叉使得由d1和d2所限定的平面彼此相交。在与第一方向d1和第二方向d2正交的第三方向d3上，第一导电线至第三导电线cl1、cl2和cl3可以顺序地堆叠并且彼此间隔开。
第一存储单元堆叠mca1可以提供在第一导电线cl1与第二导电线cl2之间，而第二存储单元堆叠mca2可以提供在第二导电线cl2与第三导电线cl3之间。第一存储单元堆叠mca1可以包括第一存储单元mc1，在平面图中，第一存储单元mc1布置在第一导电线cl1与第二导电线cl2的相应的交叉处。当在此和下文中使用时，短语“第一导电线cl1与第二导电线cl2的交叉”应当被解释为指代：如果线cl1和cl2位于同一平面中则其将会相交——而不是彼此间隔开——的一个或多个位置。第一存储单元mc1可以被二维地布置成行和列。第二存储单元堆叠mca2包括第二存储单元mc2，在平面图中，第二存储单元mc2布置在第二导电线cl2与第三导电线cl3的相应的交叉处。当在此和下文中使用时，短语“第二导电线cl2与第三导电线cl3的交叉”应当被解释为指代：如果线cl2和cl3位于同一平面中则其将会相交——而不是彼此间隔开——的一个或多个位置。第二存储单元mc2可以被二维地布置成行和列。
第一存储单元mc1和第二存储单元mc2中的每个可以包括可变电阻结构vr和开关器件sw。可变电阻结构vr和开关器件sw可以串联连接在两个相对应的导电线cl1、cl2和cl3之间(即，连接至其)。在一些实施中，在第一存储单元mc1中的每个中所包括的可变电阻结构vr和开关器件sw可以串联连接在第一导电线cl1中的相对应的一个与第二导电线cl2中的相对应的一个之间；而在第二存储单元mc2中的每个中所包括的可变电阻结构vr和开关器件sw可以串联连接在第二导电线cl2中的相对应的一个与第三导电线cl3中的相对应的一个之间。尽管图13示出了其中开关器件sw被提供在可变电阻结构vr上(或之上)并且连接至其的示例，但是本发明构思不限于此。例如，不同于图13的图示，可变电阻结构vr可以提供在开关器件sw上(或之上)并且连接至其。
图14是根据本发明构思的一些实施例的、通过层形成方法制造的可变电阻存储器件的平面图。图15a和图15b是分别地沿图14的线i-i’和ii-ii’截取的横截面图。为了简洁，第一存储单元堆叠mca1将被描述为可变电阻存储器件的示例。
参考图14、图15a和图15b，第一导电线cl1和第二导电线cl2可以被提供在衬底100上。第一导电线cl1可以在第一方向d1上延伸，并且可以在第二方向d2上彼此间隔开。在与第一方向d1和第二方向d2垂直的第三方向d3上，第二导电线cl2可以与第一导电线cl1彼此间隔开。第二导电线cl2可以在第二方向d2上延伸，并且可以在第一方向d1上彼此间隔开。第一导电线cl1和第二导电线cl2可以由以下中的至少一个形成或者包括以下中的至少一个：金属(例如，铜、钨或铝)或者金属氮化物(例如，氮化钽、氮化钛或氮化钨)。
第一存储单元mc1可以提供在第一导电线cl1与第二导电线cl2的相应的交叉处。第一存储单元mc1可以二维地布置在第一方向d1和第二方向d2两者上。第一存储单元mc1可以构成第一存储单元堆叠mca1。尽管示出一个存储单元堆叠mca1以减少附图的复杂度，但是多个存储单元堆叠可以沿第三方向d3堆叠在衬底100上。在这种情况下，与第一存储单元堆叠mca1相对应的结构以及第一导电线cl1和第二导电线cl2可以重复地堆叠在衬底100上。
第一存储单元mc1中的每个可以包括可变电阻结构vr和开关器件sw，可变电阻结构vr和开关器件sw被提供在第一导电线cl1的相对应的一个与第二导电线cl2的相对应的一个之间并且串联连接到第一导电线cl1和第二导电线cl2的相对应的对。作为示例，可变电阻结构vr可以是岛状结构，其局域地提供在第一导电线cl1和第二导电线cl2的相对应的对的交叉处。作为另一示例，尽管未示出，可变电阻结构vr可以是在第一方向d1或第二方向d2上延伸的线形结构。在这种情况下，可变电阻结构vr可以由在第一方向d1或第二方向d2上布置的多个第一存储单元mc1共享。作为示例，开关器件sw可以是岛状结构，其局域地提供在第一导电线cl1和第二导电线cl2的相对应的对的交叉处。作为另一示例，尽管未示出，开关器件sw可以是在第一方向d1或第二方向d2上延伸的线形结构。在这种情况下，开关器件sw可以由在第一方向d1或第二方向d2上布置的多个第一存储单元mc1共享。可变电阻结构vr可以提供在衬底100与开关器件sw之间，但是本发明构思不限于此。不同于在附图中所示的配置，开关器件sw可以提供在衬底100与可变电阻结构vr之间。
可变电阻结构vr可以包括具有可变电阻属性的材料。例如，可变电阻结构vr可以包括其物相依赖于其温度而在结晶状态与非晶状态之间可逆地切换的材料。作为示例，可变电阻结构vr的相变温度(例如，从结晶状态到非晶状态，或者反之)可以是从大约250℃到大约350℃的范围。在这样的实施例中，可变电阻结构vr可以包括化合物，在该化合物中，包含硫族元素(例如，te和se)中的至少一个以及ge、sb、bi、pb、sn、ag、as、s、si、in、ti、ga、p、o、或c中的至少一个。作为示例，可变电阻结构vr可以包括以下中的至少一个：gesbte、geteas、sbtese、gete、sbte、setesn、getese、sbsebi、gebite、geteti、inse、gatese或insbte。作为另一示例，可变电阻结构vr可以具有超晶格结构，在该超晶格结构中，包含ge的层(例如，gete层)和不含ge的层(例如，sbte层)重复地堆叠。
在特定施例中，可变电阻结构vr可以包括钙钛矿化合物或者导电金属氧化物中的至少一个。作为示例，可变电阻结构vr可以由以下中的至少一个形成或者包括以下中的至少一个：氧化铌、氧化钛、氧化镍、氧化锆、氧化钒、pcmo((pr,ca)mno3)、钛酸锶、钛酸锶钡、锆酸锶、锆酸钡以及锆酸锶钡。作为另一个示例，可变电阻结构vr可以是包括导电金属氧化物层和隧道绝缘层的双层结构，或者可以是包括第一导电金属氧化物层、隧道绝缘层和第二导电金属氧化物层的三层结构。在这种情况下，隧道绝缘层可以由氧化铝、氧化铪或氧化硅形成或者包括氧化铝、氧化铪或氧化硅。
开关器件sw可以使用阈值开关现象进行操作，并且在一些实施例中，可以被配置为展现出非线性电子电流-电压属性(例如，“s”型i-v曲线)。作为示例，开关器件sw可以是双方向的双向阈值开关(ovonicthresholdswitch，ots)器件。开关器件sw的相变温度可以高于可变电阻结构vr的相变温度。例如，开关器件sw的相变温度可以是从大约350℃到大约450℃的范围。因此，在可变电阻存储器件的操作期间，可能可以可逆地改变可变电阻结构vr的物相(例如，从结晶状态到非晶状态，或者反之)，而开关器件sw的物相没有(例如，从非晶状态)实质的改变。在本说明书中，术语“非晶状态”包括指代其中存在局域结晶颗粒或部分的对象。
开关器件sw可以包括硫族材料以及其中的化学杂质(例如，掺杂剂)。硫族材料可以包括化合物，在该化合物中，包含硫族元素(例如，te和se)中的至少一个以及ge、sb、bi、al、pb、sn、ag、as、s、si、in、ti、ga或p中的至少一个。作为示例，硫族材料可以包括aste、asse、gete、snte、gese、snte、snse、znte、astese、astege、assege、astegese、astegesi、asteges、astegesiin、astegesip、astegesisbs、astegesisbp、astegesesb、astegesesi、setegesi、gesbtese、gebitese、geassbse、geasbite或者geasbise中的至少一个。化学杂质(即，掺杂剂)可以是c、n、b或o中的至少一个。
第一存储单元mc中的每个还可以包括插入在可变电阻结构vr与开关器件sw之间的中间电极ep_i。中间电极ep_i可以将可变电阻结构vr与开关器件sw电连接，同时也分离可变电阻结构vr以避免与开关器件sw的直接物理接触。中间电极ep_i可以由以下中的至少一个形成或者包括以下中的至少一个：w、ti、al、cu、c、cn、tin、tialn、tisin、ticn、wn、cosin、wsin、tan、tacn或tasin。
第一存储单元mc1中的每个还可以包括提供在可变电阻结构vr与第一导电线cl1中的相对应的一个之间的第一电极ep1。可变电阻结构vr可以经由第一电极ep1电连接到第一导电线cl1中的相对应的一个。第一电极ep1可以与中间电极ep_i通过插入其间的可变电阻结构vr而间隔开。第一电极ep1可以是岛状结构，其局域地提供在第一导电线cl1和第二导电线cl2的相对应的对的交叉处。在一些实施例中，第一存储单元mc1的多个第一电极ep1可以提供在第一导电线cl1和第二导电线cl2的相应的交叉处并且可以二维地布置在衬底100上。第一电极ep1可以是加热器电极，其被用于对可变电阻结构vr进行加热并且使得可变电阻结构vr的物相改变。第一电极ep1可以由以下材料形成或者可以包括以下材料：其电阻率高于第一导电线cl1和第二导电线cl2的电阻率。第一电极ep1可以包括以下中的至少一个：w、ti、al、cu、c、cn、tin、tialn、tisin、ticn、wn、cosin、wsin、tan、tacn、tasin或者tio。
第一存储单元mc1中的每个还可以包括第二电极ep2，其提供在开关器件sw与第二导电线cl2中的相对应的一个之间。开关器件sw可以经由第二电极ep2电连接到第二导电线cl2中的相对应的一个。第二电极ep2可以与中间电极ep_i通过插入其间的开关元件sw而间隔开。第二电极ep2可以是岛状结构，其局域地提供在第一导电线cl1和第二导电线cl2的相对应的对的交叉处。在一些实施例中，第一存储单元mc1的多个第二电极ep2可以提供在第一导电线cl1和第二导电线cl2的相应的交叉处并且可以二维地布置在衬底100上。在特定实施例中，不同于附图中的图示，第二电极ep2可以是在第二导电线cl2的延伸方向上(例如，在第二方向d2上)延伸的线形结构。在这种情况下，第二电极ep2可以由布置在第二导电线cl2的延伸方向上(例如，在第二方向d2上)的多个第一存储单元mc1共享。第二电极ep2可以包括以下中的至少一个：w、ti、al、cu、c、cn、tin、tialn、tisin、ticn、wn、cosin、wsin、tan、tacn、tasin或者tio。
第一电极ep1、中间电极ep_i和第二电极ep2中的至少一个可以包括使用原子层沉积方法所沉积的电极层。可以以低于开关器件sw的相变温度的温度来沉积电极层。作为示例，电极层可以是tisin层。电极层中氯(cl2)的含量可以等于或小于大约1％，并且电极层的表面粗糙度的度量(measure)(例如，均方根(rms)表面粗糙度)可以是从大约1nm到大约2nm的范围。
如在图15a和图15b中所见地，第一夹层(interlayered)绝缘层150可以提供在衬底100上。第一夹层绝缘层150可以覆盖第一导电线cl1并且其还可以覆盖包括在第一存储单元mc1中的每个中的第一电极ep1、可变电阻结构vr和中间电极ep_i。如还在图15a和图15b中所见地，第二夹层绝缘层160可以被提供在第一夹层绝缘层150上。第二夹层绝缘层160可以被提供以覆盖也包括在第一存储单元mc1的每个中的开关器件sw和第二电极ep2。第二导电线cl2可以被提供在第二夹层绝缘层160上。第一夹层绝缘层150和第二夹层绝缘层160可以包括氧化硅、氮化硅或氮氧化硅中的至少一个。
图16a至图19a是被提供以描述根据本发明构思的一些实施例的、使用层形成方法制造可变电阻存储器件的方法横截面图。图16a至图19a的横截面图沿与图14的线i-i’相对应的平面截取。图16b至图19b是被提供以描述根据本发明构思的一些实施例的、使用层形成方法制造可变电阻存储器件的方法的横截面图。图16b至图19b的横截面图沿与图14的线i-i’相对应的平面截取。在下面的描述中，为了简洁，可以通过相似或相同的附图标记来标识之前参考图14、图15a和图15b所描述的元件，而不重复其重叠的描述。
参考图16a和图16b，第一导电层110和第一电极层120可以顺序地形成在衬底100上。第一导电层110可以通过沉积处理(例如，化学气相沉积或物理气相沉积处理)而形成。第一导电层110可以由以下中的至少一个形成或者包括以下中的至少一个：金属(例如，铜、钨或铝)或者金属氮化物(例如，氮化钽、氮化钛或氮化钨)。
第一电极层120可以使用以上参考图1至图11所描述的层形成方法来形成。例如，如参考图1至图3所描述地，具有第一导电层110的衬底100可以被装载在沉积系统500的台20上(图1、及图2的s100)。
可以执行第一处理至少一次以在衬底100上形成第一层(图2的s200)。可以使用第一源气体、第二源气体和惰性气体执行第一处理。在一些实施例中，第一源气体可以是包含ti的气体(例如，ticl4)，而第二源气体可以是包含n的气体(例如，nh3)。惰性气体可以包含例如氩气。在一些实施例中，如参考图4和图5所描述地，第一处理可以包括将第一源气体供给到衬底100上(图4的s210)，供给惰性气体以清除或移除第一源气体的过供给部分(图4的s220)，供给第二源气体若干次(图4的s230)，以及然后供给惰性气体若干次以清除或移除反应副产物(例如，hcl)，该反应副产物可以通过第一源气体与第二源气体的化学反应生成(图4的s240)。在特定实施例中，如参考图6和图7所描述地，第一处理可以包括将第一源气体供给到衬底100上(图6的s212)，将惰性气体供给到衬底100上以清除或移除第一源气体的过供给部分(图6的s222)，供给第二源气体(图6的s232)，以及供给惰性气体以清除或移除反应副产物(例如，hcl)，该反应副产物可以通过第一源气体与第二源气体的化学反应生成(图6的s242)。可以重复顺序地供给第二源气体和惰性气体(s232和s242)的处理若干次。例如，第二源气体和惰性气体可以交替地并且反复地被供给到衬底100上，而同时供给第二源气体若干次。在执行第一处理至少一次的情况下，第一层可以形成在衬底100上。作为示例，第一层可以是tin层。
可以执行第二处理至少一次以在衬底100上形成第二层(图2的s300)。可以使用第三源气体、第二源气体和惰性气体来执行第二处理。第三源气体可以是包含si的气体(例如，二氯甲硅烷(dcs)或sih4)，而第二源气体可以是包含n的气体(例如，nh3)。惰性气体可以包含例如氩气。在一些实施例中，如参考图8和图9所描述地，第二处理可以包括供给第三源气体到衬底100上(图8的s310)，供给惰性气体以清除或移除第三源气体的过供给部分(图8的s320)，供给第二源气体若干次(图8的s330)，以及然后供给惰性气体若干次以清除或移除反应副产物(例如，hcl)，该反应副产物可以通过第二源气体与第三源气体的化学反应生成(图8的s340)。在特定实施例中，如参考图10和图11所描述地，第二处理可以包括供给第三源气体到衬底100上(图10的s312)，供给惰性气体到衬底100上以清除或移除第三源气体的过供给部分(图10的s322)，供给第二源气体到衬底100上(图10的s332)，以及供给惰性气体以清除或移除反应副产物(例如，hcl)，该反应副产物可以是通过第二源气体与第三源气体的化学反应生成(图10的s342)。可以重复顺序地供给第二源气体和惰性气体(s332和s342)的处理若干次。例如，第二源气体和惰性气体可以交替地并且反复地被供给到衬底100上，而同时供给第二源气体若干次。在执行第二处理至少一次的情况下，第二层可以形成在衬底100上。作为示例，第二层可以是sin层。
可以执行包括形成第一层和第二层的步骤(图2的s200和s300)的处理至少一次以在衬底100上形成第三层(图2的s400)。第三层可以对应于第一电极层120。作为示例，第一电极层120可以由tisin形成或者可以包括tisin。
第一电极层120可以使用原子层沉积来形成并且可以以低于以下将描述的开关器件的相变温度的温度来沉积。作为示例，可以以等于或高于大约300℃并且低于大约400℃的温度来沉积第一电极层120。在第一电极层120形成之后，衬底100可以从沉积系统500的台20(图1)卸载。
参考回到图16a和图16b，第一牺牲图案sc1可以形成在第一电极层120上。如图16a和图16b所示，第一牺牲图案sc1可以在第一方向d1上延伸并且可以在第二方向d2上彼此间隔开。第一牺牲图案sc1可以由以下材料形成或者可以包括以下材料：其具有相对于第一绝缘间隙填充层和第二绝缘间隙填充层的刻蚀选择性，这将在以下描述。
参考图17a和图17b，图16a和图16b的第一电极层120以及图16a和图16b的第一导电层110可以使用第一牺牲图案sc1作为刻蚀掩膜而被顺序地刻蚀。因此，第一沟槽t1可以形成为穿透第一电极层120和第一导电层110，并且在第一方向上延伸。第一导电层110可以被刻蚀为形成第一导电线cl1。第一导电线cl1可以在第一方向d1上延伸，并且可以在第二方向d2上通过第一沟槽t1彼此间隔开。第一电极层120可以被刻蚀为形成初级电极图案120a。初级电极图案120a可以在第一方向d1上延伸，并且可以在第二方向d2上通过第一沟槽t1彼此间隔开。
参考图18a和图18b，第一绝缘间隙填充层130可以形成为填充第一沟槽t1。第一绝缘间隙填充层130的形成可以包括形成绝缘层(未示出)以填充第一沟槽t1以及执行平坦化处理以暴露第一牺牲图案sc1。第一绝缘间隙填充层130可以由以下中的至少一个形成或者可以包括以下中的至少一个：氧化硅、氮化硅或者氮氧化硅。
第一牺牲图案sc1和初级电极图案120a可以被图案化为形成第二牺牲图案sc2和第一电极ep1。图案化处理可以包括在第一绝缘间隙填充层130和第一牺牲图案sc1上形成在第二方向d2上延伸的掩膜图案(未示出)，并且然后，使用掩膜图案作为刻蚀掩膜来顺序地刻蚀第一牺牲图案sc1和初级电极图案120a。作为图案化处理的结果，可以形成在第二方向d2上延伸的第二沟槽t2。在一些实施例中，第二沟槽t2可以形成为暴露第一导电线cl1的顶部表面。例如，如图18b中所示，第二沟槽t2的底部表面可以与第一导电线cl1的顶部表面基本上共面。在特定实施例中，当从衬底100的上表面测量时，第二沟槽t2的底部表面可以被定位在高于第一导电线cl1的顶部表面的水平处。
第二绝缘间隙填充层140可以被形成为填充第二沟槽t2。第二绝缘间隙填充层140的形成可以包括形成绝缘层(未示出)以填充第二沟槽t2，并且执行平坦化处理以暴露第二牺牲图案sc2。第二绝缘间隙填充层140可以由以下中的至少一个形成或者可以包括以下中的至少一个：氧化硅、氮化硅或者氮氧化硅。第一绝缘间隙填充层130和第二绝缘间隙填充层140可以被用作第一夹层绝缘层150(如图18a和图18b中的括号所示)。
参考图19a和图19b，第二牺牲图案sc2可以选择性地移除以在第一夹层绝缘层150中形成凹陷区域r。在一些实施例中，凹陷区域r可以分别地在第一方向d1和第二方向d2上彼此间隔开。在第一夹层绝缘层150包括氮化硅层和/或氮氧化硅层并且第二牺牲图案sc2包括氧化硅层的情况下，可以使用包含磷酸的刻蚀溶液来执行第二牺牲图案sc2的选择性移除。凹陷区域r可以被形成为暴露第一电极ep1的顶部表面。
可以在凹陷区域r中分别地形成可变电阻结构vr。例如，变电阻结构vr的形成可以包括：形成可变电阻层(未示出)以填充凹陷区域r以及刻蚀可变电阻层以在凹陷区域r中局域地形成可变电阻结构vr。可变电阻结构vr中的每个可以被形成为填充凹陷区域r中的相对应的一个的一部分(例如，下部部分)。要被用于可变电阻结构vr的材料可以与以上参考图14、图15a以及图15b所描述的材料相同。
可以在凹陷区域r中分别地形成中间电极ep_i。中间电极ep_i可以分别地形成在可变电阻结构vr上。中间电极ep_i中的每个可以被形成为填充凹陷区域r中的相对应的一个的剩余部分(例如，上部部分)。中间电极ep_i的形成可以包括：在第一夹层绝缘层150上形成中间电极层以填充凹陷区域r，以及然后，执行平坦化处理以暴露第一夹层绝缘层150。可以使用以上参考图1至图11所描述的层形成方法来形成中间电极层。可以通过与被用于形成第一电极层120的方法基本上相同的方法来形成中间电极层。中间电极层可以使用原子层沉积方法来形成并且可以以低于以下将描述的开关器件的相变温度的温度来沉积。例如，可以以等于或高于大约300℃并且低于大约400℃的温度来沉积中间电极层。
参考回到图15a和图15b，开关器件sw可以形成在第一夹层绝缘层150上。开关器件sw可以分别地形成在中间电极ep_i上。第二电极ep2可以分别地形成在开关器件sw上。例如，开关器件sw和第二电极ep2的形成可以包括：在第一夹层绝缘层150上形成开关层和第二电极层，以及对开关层和第二电极层图案化。第二夹层绝缘层160可以形成在第一夹层绝缘层150上以覆盖开关器件sw和第二电极ep2。在特定实施例中，开关器件sw和第二电极ep2的形成可以包括：在第一夹层绝缘层150上形成第二夹层绝缘层160以限定分别地暴露中间电极ep_i的孔；形成开关层以填充孔；刻蚀开关层以分别地在孔中形成开关器件sw；在第二夹层绝缘层160上形成第二电极层以填充孔，并且执行平坦化处理以暴露第二夹层绝缘层160；以及形成开关器件sw中的每个以填充孔中的相对应的一个的一部分。用于开关器件sw的材料可以与以上参考图14、图15a和图15b所描述的材料相同。可以使用与以上参考图1至图11所描述的层形成方法相同的方法来形成第二电极层。可以通过与用于第一电极层120的方法基本上相同的方法来形成第二电极层。第二淀积层可以通过原子层沉积处理来形成，该处理可以以低于开关器件sw的相变温度的温度来执行。例如，可以以等于或高于大约300℃并且低于大约400℃的温度来沉积第二电极层。
第二导电线cl2可以形成在第二夹层绝缘层160上。可以通过与用于第一导电线cl1的方法基本上相同的方法来形成第二导电线cl2。第二导电线cl2可以在第二方向d2上延伸并且可以被形成为在第一方向d1上彼此间隔开。
参考回到图14、图15a和图15b，第一存储单元mc1可以被限定在第一导电线cl1和第二导电线cl2的相应的交叉处。第一存储单元mc1中的每个可以包括在第一导电线cl1中的相对应的一个与第二导电线cl2中的相对应的一个之间所提供的第一电极ep1、可变电阻结构vr、中间电极ep_i、开关器件sw以及第二电极ep2。第一存储单元cm1可以构成第一存储单元堆叠mca1。
在可变电阻存储器件包括多个存储单元堆叠的情况下，可以重复用于形成第一导电线cl1和第二导电线cl2以及第一存储单元堆叠mca1的处理。
在使用以高于开关器件sw的相变温度的温度沉积的电极层来形成第一电极ep1、中间电极ep_i以及第二电极ep2中的至少一个的情况下，在沉积电极层的处理期间，开关器件sw的物相可以意外地并且不期望地改变到结晶状态。作为结果，开关器件sw可能失效。在以相对地低的温度沉积电极层(例如，tisin层)的情况下，电极层中的氯(cl)的含量可能增加。在电极层邻近可变电阻结构vr的情况下，电极层中的氯(cl)可能导致可变电阻结构vr的失效(例如，无效)。因此，可能难以提高可变电阻存储器件的产出和可靠性。
相比之下，根据本发明构思的一些实施例，可以使用以低于开关器件sw的相变温度的温度所沉积的电极层来形成第一电极ep1、中间电极ep_i和第二电极ep2中的至少一个。因此，在沉积电极层的处理期间，邻近电极层的开关器件sw可以维持在非晶状态而物相没有任何改变。此外，在通过包括第一处理和第二处理的沉积处理形成电极层(例如，tisin层)的情况下，即使以相对地低的温度沉积电极层，也可能可以降低或最小化电极层中的氯(cl)的含量。因此，可能可以提高可变电阻存储器件的产出和可靠性。
图20是根据本发明构思的一些实施例的、通过层形成方法制造的可变电阻存储器件的平面图。图21a和图21b是分别地沿图20的线i-i’和ii-ii’截取的横截面图。为了简要，第一存储单元堆叠mca1将被描述为可变电阻存储器件的示例，并且以下的描述将针对与图14、图15a和图15b的技术特征不同的技术特征。
参考图20、图21a和图21b，第一导电线cl1和第二导电线cl2可以提供在衬底100上。第一导电线cl1可以在第一方向d1上延伸并且可以在第二方向d2上彼此间隔开。第二导电线cl2可以在第三方向d3上与第一导电线cl1间隔开。第二导电线cl2可以在第二方向d2上延伸并且可以在第一方向d1上彼此间隔开。
第一存储单元mc1可以提供在第一导电线cl1和第二导电线cl2的相应的交叉处。第一存储单元mc1可以二维地布置在第一方向d1和第二方向d2两者上。第一存储单元mc1可以构成第一存储单元堆叠mca1(图20)。第一存储单元mc1中的每个可以包括可变电阻结构vr和开关器件sw，该可变电阻结构vr和开关器件sw提供在第一导电线cl1和第二导电线cl2的相对应的对之间并且串联连接到第一导电线cl1和第二导电线cl2的相对应的对。可变电阻结构vr可以包括具有可变电阻属性的材料。例如，可变电阻结构vr可以包括依赖于其温度其物相在结晶状态与非晶状态之间可逆地切换的材料。作为示例，可变电阻结构vr的相变(例如，从结晶状态到非晶状态，或者反之)温度可以是从大约250℃到大约350℃的范围。开关器件sw可以使用阈值开关现象进行操作，并且在一些实施例中，其可以被配置为展现出非线性电子电流-电压属相(例如，“s”型的i-v曲线)。作为示例，开关器件sw可以是双方向的双向阈值开关(ots)器件。开关器件sw的相变温度可以高于可变电阻结构vr的相变温度。例如，开关器件sw的相变温度可以是从大约350℃到大约450℃的范围。因此，在可变电阻存储器件的操作期间，可能可以可逆地改变可变电阻结构vr的物相(例如，从结晶状态到非晶状态，或者反之)，而开关器件sw的物相没有(例如，从非晶状态)改变。第一存储单元mc1中的每个还可以包括插入在可变电阻结构vr与开关器件sw之间的中间电极ep_i。中间电极ep_i可以被用于将可变电阻结构vr电连接到开关器件sw。
第一存储单元mc1中的每个还可以包括在可变电阻结构vr与第一导电线cl1中的相对应的一个之间所提供的第一电极ep1。可变电阻结构vr可以经由第一电极ep1电连接到第一导电线cl1中的相对应的一个。根据本实施例，被布置为在第一方向d1上彼此相邻的第一存储单元mc1中的每个对的第一电极ep1可以彼此连接。换言之，如在图21b中所见地，第一存储单元mc1中的每个对可以共享一个第一电极ep1。在这种情况下，第一电极ep1可以包括分别地连接到第一存储单元mc1的对的可变电阻结构vr的垂直部分vp的对；并且第一电极ep1还可以包括在第一存储单元mc1的对之间所提供的并且与衬底100平行地延伸的水平部分hp。第一电极ep1的水平部分hp可以沿共同地连接到第一存储单元mc1的对的相对应的第一导电线cl1的顶部表面延伸。第一电极ep1可以具有“u”型配置，如图21b所示。
间隔部sp可以提供在第一电极ep1的垂直部分vp之间。间隔部sp可以提供在垂直部分vp的相对的侧壁上并且可以沿水平部分hp的顶部表面延伸。间隔部sp还可以具有“u”型配置，如图21b所示。第一电极ep1的水平部分hp可以插入在间隔部sp与共同地连接到第一存储单元mc1的对的相对应的第一导电线cl1的顶部表面之间。间隔部sp可以由多晶硅或氧化硅形成或者可以包括多晶硅或氧化硅。
第一存储单元mc1中的每个还可以包括提供在开关器件sw与第二导电线cl2中的相对应的一个之间的第二电极ep2。开关器件sw可以通过第二电极ep2电连接到第二导电线cl2中的相对应的一个。
第一电极ep1、中间电极ep_i以及第二电极ep2中的至少一个可以包括使用原子层沉积方法所沉积的电极层。可以以低于开关器件sw的相变温度的温度来沉积电极层。作为示例，电极层可以是tisin层。电极层中的cl2的含量可以等于或小于大约1％，并且电极层的表面粗糙度(例如，均方根(rms)表面粗糙度)可以是从大约1nm到大约2nm的范围。
如在图21a和图21b中进一步所见地，第一夹层绝缘层150可以提供在衬底100上。第一夹层绝缘层150可以被提供以覆盖包括在第一存储单元mc1的每个中的第一电极ep1、可变电阻结构vr和中间电极ep_i，并且覆盖间隔部sp。第二夹层绝缘层160可以提供在第一夹层绝缘层150上。第二夹层绝缘层160可以被提供为覆盖包括在第一存储单元mc1的每个中的开关器件sw和第二电极ep2。第二导电线cl2可以被提供在第二夹层绝缘层160上。第三夹层绝缘层210(图21a)可以被提供在衬底100与第一夹层绝缘层150之间以覆盖第一导电线cl1。第一夹层绝缘层150、第二夹层绝缘层160以及第三夹层绝缘层210可以由以下中的至少一个形成或者包括以下中的至少一个：氧化硅、氮化硅和/或氮氧化硅。
图22a至图25a是被提供以描述根据本发明构思的一些实施例的、使用层形成方法制造可变电阻存储器件的方法的横截面图。图22a至图25a的横截面图沿与图20的线i-i’相对应的平面截取。图22b至图25b是被提供以描述根据本发明构思的一些实施例的、使用层形成方法制造可变电阻存储器件的方法的横截面图。图22b至图25b的横截面图沿与图20的线i-i’相对应的平面截取。在下面的描述中，为了简洁，可以通过相似或相同的附图标记来标识之前参考图20、图21a和图21b所描述的元件，而不重复其重叠的描述。具体地，以下将主要描述与图16a至图19a和图16b至图19b中所示的方法不同的技术特征。
参考图22a和图22b，第一导电线cl1可以形成在衬底100上，并且然后，第三夹层绝缘层210可以形成为覆盖第一导电线cl1。在一些实施例中，第一导电线cl1的形成可以包括在衬底100上形成导电层(未示出)并且然后对导电层图案化。第三夹层绝缘层210的形成可以包括在衬底100上形成绝缘层以覆盖第一导电线cl1，并且然后，平坦化绝缘层以暴露第一导电线cl1的顶部表面。在特定实施例中，第一导电线cl1的形成可以包括在衬底100上形成第三夹层绝缘层210以限定在第一方向d1上延伸的沟槽，形成导电层以填充沟槽，以及平坦化导电层以暴露第三夹层绝缘层210的顶部表面。
第一绝缘层230可以形成在第三夹层绝缘层210上。第一绝缘层230可以形成为具有在第二方向d2上延伸的第三沟槽t3。第三沟槽t3中的每个可以被形成为暴露布置在第二方向d2上的第一导电线cl1的顶部表面以及第三夹层绝缘层210的顶部表面。例如，第一绝缘层230可以由氮化硅形成或者包括氮化硅。
电极层220、间隔层240和第二绝缘层250可以形成在第三沟槽t3中的每个中。电极层220可以被形成为覆盖第三沟槽t3中的每个的内侧表面和底部表面并且填充第三沟槽t3中的每个的至少一部分。间隔层240可以被形成为覆盖电极层220的顶部表面并且填充第三沟槽t3中的每个的至少一部分。电极层220可以在间隔层240与第三沟槽t3中的每个的内侧和底部表面之间延伸。第二绝缘层250可以被形成为覆盖间隔层240的顶部表面，并且填充第三沟槽t3中的每个的剩余部分。作为示例，形成电极层220、间隔层240以及第二绝缘层250可以包括顺序地将电极层220、间隔层240和第二绝缘层250沉积在第一绝缘层230上以填充第三沟槽t3，并且然后，平坦化电极层220、间隔层240和第二绝缘层250以暴露第一绝缘层230的顶部表面。在第三沟槽t3中的每个中所形成的电极层220、间隔层240和第二绝缘层250可以在第二方向d2上延伸。
可以使用以上参考图1至图11所描述的层形成方法来形成电极层220。如参考图1至图3所描述地，在其上形成有具有第三沟槽t3的第一绝缘层230的衬底100可以被加载到沉积系统500的台20上(图1、及图2的s100)。形成电极层220的方法可以与参考图16a和图16b所描述的(例如，用于形成第一电极层120)方法基本上相同。电极层220可以由tisin形成或者可以包括tisin。电极层220可以通过原子层沉积方法形成，并且可以以低于将要描述的开关器件的相变温度的沉积温度来沉积。可以以等于或高于大约300℃并且低于大约400℃的温度来沉积电极层220。在电极层220的形成之后，衬底100可以从沉积系统500的台20卸载。
间隔层240可以包括具有关于第三夹层绝缘层210和第一绝缘层230的刻蚀选择性的材料。第二绝缘层250可以包括具有关于间隔层240的刻蚀选择性的材料。作为示例，第二绝缘层250可以由氮化硅形成或者可以包括氮化硅。
参考图23a和图23b，可以对图22a和图22b的电极层220、间隔层240和第二绝缘层250图形化以形成在第一方向d1上延伸的第四沟槽t4。作为第四沟槽t4的形成的结果，电极层220可以被划分为在第二方向d2上彼此间隔开的第一电极ep1；并且间隔层240可以被划分为在第二方向d2上彼此间隔开的间隔部sp。作为第四沟槽t4的形成的结果，第二绝缘层250可以被划分为在第二方向d2上彼此间隔开的第二绝缘图案250p。第一电极ep1中的每个可以包括提供在第三沟槽t3中的每个的内侧表面上的垂直部分vp，以及提供在第三沟槽t3中的每个的底部表面上的水平部分hp。垂直部分vp可以通过水平部分hp彼此电连接。间隔部sp中的每个可以提供在第一电极ep1中的每个的垂直部分vp之间。间隔部sp中的每个可以提供在垂直部分vp的相对侧表面上，并且可以沿水平部分hp的顶部表面上延伸。第二绝缘图案250p中的每个可以被提供在第一电极ep1中的每个的垂直部分vp之间，并且可以与第一电极ep1中的每个的垂直部分vp通过插入其间的间隔部sp中的每个而彼此间隔开。
参考图24a和图24b，第三绝缘层260可以形成在第三夹层绝缘层210上以填充图23a的第四沟槽t4。第三绝缘层260可以包括与第一绝缘层230或第二绝缘图案250p的绝缘材料相同的绝缘材料。作为示例，第三绝缘层260可以由氮化硅形成或者包括氮化硅。第一绝缘层230、第二绝缘图案250p和第三绝缘层260可以构成第一夹层绝缘层150(如在图24a和图24b中的括号中所标记)。
第一电极ep1的上部部分和间隔部sp的上部部分可以被刻蚀为形成第一夹层绝缘层150中的凹陷区域r。凹陷区域r可以被形成为暴露第一电极ep1的垂直部分vp中的相应的一个。凹陷区域r可以形成在第一夹层绝缘层150中并且可以在第一方向d1和第二方向d2两者上彼此间隔开。
参考图25a和图25b，可变电阻结构vr可以分别地形成在凹陷区域r中。可变电阻结构vr中的每个可以被形成为填充凹陷区域r中的相对应的一个的一部分(例如，下部部分)。中间电极ep_i也可以分别地形成在凹陷区域r中。中间电极ep_i可以分别地形成在可变电阻结构vr上。中间电极ep_i中的每个可以被形成为填充凹陷区域r中的相对应的一个的剩余部分(例如，上部部分)。
形成中间电极ep_i可以包括在第一夹层绝缘层150上形成中间电极层以填充凹陷区域r，并且然后，执行平坦化处理以暴露第一夹层绝缘层150。可以使用参考图1至图11所描述的层形成方法来形成中间电极层。可以通过与以上参考图16a和图16b所描述的用于形成第一电极层120的方法基本上相同的方法来形成中间电极层。中间电极层可以使用原子层沉积方法来形成，并且可以以低于以下要描述的开关器件的相变温度的温度来沉积。例如，可以以等于或高于大约300℃并且低于大约400℃的温度来沉积中间电极层。
参考回到图21a和图21b，开关器件sw可以形成在第一夹层绝缘层150上。开关器件sw可以分别地形成在中间电极ep_i上。第二电极ep2可以分别地形成在开关器件sw上。第二夹层绝缘层160可以形成在第一夹层绝缘层150上以覆盖开关器件sw和第二电极ep2。形成第二电极ep2可以包括沉积另外的电极层并且对其图案化。可以使用以上参考图1至图11所描述的层形成方法来形成另外的电极层。可以通过与以上参考图16a和图16b所描述的用于形成第一电极层120的方法基本上相同的方法来形成另外的电极层。另外的电极层可以通过原子层沉积方法来形成并且可以以低于开关器件sw的相变温度的温度来沉积。作为示例，可以以等于或高于大约300℃并且低于大约400℃的温度来沉积另外的电极层。
第二导电线cl2可以形成在第二夹层绝缘层160上。可以通过与以上所描述与的用于形成第一导电线cl1的方法基本上相同的方法来形成第二导电线cl2。第二导电线cl2可以在第二方向d2上延伸并且可以被形成为在第一方向d1上彼此间隔开。
在可变电阻存储器件包括多个存储单元堆叠的情况下，可以重复用于分别地形成第一导电线cl1和第二导电线cl2以及第一存储单元堆叠mca1的处理。
根据本发明构思的一些实施例，可以执行低温沉积处理以容易地形成具有期望的特性的层。另外，可以通过使用要以低于开关器件的相变温度的温度执行的沉积处理来形成具有期望的特性的至少一个电极图案，并且这可以使得能以提高的产出制造具有高可靠性的可变电阻存储器件。
已经具体地示出并且描述了本发明构思的示例性实施例，但是本领域普通技术人员将理解在不背离所附权利要求的精神和范围的情况下，可以在其中进行各种形式上和细节上的变化。