[发明专利]采用选择性制作的碳纳米管可逆电阻切换元件的存储单元及其形成方法

说明书

本申请要求以下美国非临时专利申请的优先权，其全部内容通过引用结合到本说明书中：U.S.Patent Application Serial No.11/968,154，提交于2007年12月31日，名为“MEMORY CELL THAT EMPLOYS A SELECTIVELYFABRICATED CARBON NANO-TUBE REVERSIBLERESISTANCE-SWITCHING ELEMENT AND METHODS OF FORMINGTHE SAME”(律师案号No.SD-MXD-348)。

相关申请的交叉引用

本申请涉及以下专利申请，出于所有目的，其中每个的全部内容通过引用结合到本说明书中：

U.S.Patent Application Serial No.11/968,156，提交于2007年12月31日，名为“MEMORY CELL THAT EMPLOYS A SELECTIVELY FABRICATEDCARB ON NANO-TUBE REVERSIBLE RESISTANCE-SWITCHINGELECMENT FORMED OVER A BOTTOM CONDUCTOR AND METHODSOF FORMING THE SAME”(案号No.MD-351)。

U.S.Patent Application Serial No.11/968,159，提交于2007年12月31日，名为“MEMORY CELL WITH PLANARIZED CARBON NANOTUBE LAYERAND METHODS OF FORMING THE SAME”(案号No.MD-368)。

技术领域

本发明涉及非易失性存储器，更具体地，涉及采用选择性制作的碳纳米管(CNT)可逆电阻切换元件的存储单元及其形成方法。

背景技术

已知由可逆电阻切换元件形成的非易失性存储器。例如，描述了可重写的非易失性存储单元的U.S.Patent Application Serial No.11/125,939，提交于2005年05月09日，名为“REWRITEABLE MEMORY CELL COMPRISINGA DIODE AND A RESISTANCE-SWITCHING MATERIAL”(下文称作“’939申请”)，其全部内容通过引用结合到本说明书中，该可重写的非易失性存储单元包括与诸如金属氧化物或金属氮化物的可逆电阻率切换材料串联耦接的二极管。

然而，从可重写电阻率切换材料制作存储装置是技术性挑战；采用电阻率切换材料形成存储装置的改进方法是希望的。

发明内容

在本发明的第一方面，提供了一种制作存储单元的方法，其包括(1)在基底上制作控制(steering)元件；(2)通过在基底上选择性制作碳纳米管(CNT)材料，来制作耦接到控制元件的可逆电阻切换元件。

在本发明的第二方面，提供了一种制作存储单元的方法，其包括(1)在基底上制作第一导体；(2)通过在第一导体上选择性制作碳纳米管(CNT)材料，在第一导体上制作可逆电阻切换元件；(3)在第一导体上制作二极管；和(4)在二极管和可逆电阻切换元件上制作第二导体。

在本发明的第三方面，提供了一种制作存储单元的方法，其包括(1)在基底上制作第一导体；(2)在第一导体上制作垂直多晶二极管；(3)通过在垂直多晶二极管上选择性制作碳纳米管(CNT)材料，来在垂直多晶二极管上制作可逆电阻切换元件；和(4)在可逆电阻切换元件上制作第二导体。

在本发明的第四方面，提供了一种制作存储单元的方法，其包括(1)制作具有源极区和漏极区的薄膜晶体管；(2)制作耦接到晶体管的源极区或漏极区的第一导体；(3)通过在第一导体上选择性制作碳纳米管(CNT)材料，来制作耦接到第一导体的可逆电阻切换元件；和(4)在可逆电阻切换元件上制作第二导体。

在本发明的第五方面，提供了一种存储单元，其包括(1)控制元件；和(2)耦接到控制元件且包括选择性制作的碳纳米管(CNT)材料的可逆电阻切换元件。

在本发明的第六方面，提供了一种存储单元，其包括(1)第一导体；(2)在第一导体上形成的第二导体；(3)在第一和第二导体之间形成的二极管；和(4)包括在第一和第二导体之间选择性制作的碳纳米管(CNT)材料的可逆电阻切换元件。