[发明专利]展示减少的分层的基于碳的存储器元件和形成其的方法

权利要求书

1.一种形成可逆电阻-切换金属-绝缘体-金属(″MIM″)堆栈的方法，该方法包括：

形成包括退化掺杂的半导体材料的第一导电层；以及

在所述第一导电层之上形成基于碳的可逆电阻-切换材料。

2.根据权利要求1的方法，其中，所述第一导电层包括硅、锗和硅锗合金中的一个或多个。

3.根据权利要求1的方法，其中，所述第一导电层包括硼、铝、镓、铟、铊、磷、砷、锑中的一个或多个。

4.根据权利要求1的方法，其中，所述第一导电层具有在大约10¹⁸/cm³和大约10²³/cm³之间的掺杂浓度。

5.根据权利要求1的方法，其中，所述第一导电层具有在大约10²⁰/cm³和大约10²³/cm³之间的掺杂浓度。

6.根据权利要求1的方法，其中，所述第一导电层由等离子体增强化学汽相沉积(″PECVD″)、热化学汽相沉积、低压化学汽相沉积(″LPCVD″)、物理汽相沉积和原子层沉积来形成。

7.根据权利要求1的方法，其中，形成第一导电层包括使用硅烷、乙硅烷、氯化硼、乙硼烷、磷化氢和氦气中的一个或多个来使用PECVD工艺。

8.根据权利要求7的方法，其中，所述PECVD工艺以每分钟大约10标准立方厘米和每分钟大约200标准立方厘米之间的流速使用硅烷。

9.根据权利要求7的方法，其中，所述PECVD工艺以每分钟大约10标准立方厘米和每分钟大约200标准立方厘米之间的流速使用乙硼烷。

10.根据权利要求7的方法，其中，所述PECVD工艺以每分钟大约10标准立方厘米和每分钟大约200标准立方厘米之间的流速使用磷化氢。

11.根据权利要求7的方法，其中，以大约450℃和大约600℃之间的温度来进行PECVD工艺。

12.根据权利要求7的方法，其中，以大约3托和大约8托之间的压强来进行PECVD工艺。

13.根据权利要求1的方法，其中，形成第一导电层包括使用硅烷、乙硅烷、氯化硼、乙硼烷、磷化氢和氦气中的一个或多个来使用LPCVD工艺。

14.根据权利要求13的方法，其中，所述LPCVD工艺以每分钟大约125标准立方厘米和每分钟大约375标准立方厘米之间的流速使用硅烷。

15.根据权利要求13的方法，其中，所述LPCVD工艺以每分钟大约20标准立方厘米和每分钟大约80标准立方厘米之间的流速使用氯化硼。

16.根据权利要求13的方法，其中，所述LPCVD工艺以每分钟大约20标准立方厘米和每分钟大约80标准立方厘米之间的流速使用磷化氢。

17.根据权利要求13的方法，其中，以大约450℃和大约650℃之间的温度来进行LPCVD工艺。

18.根据权利要求13的方法，其中，以大约200毫托和大约1000毫托之间的压强来进行LPCVD工艺。

19.根据权利要求1的方法，其中，所述第一导电层包括在大约50埃和大约200埃之间的厚度。

20.根据权利要求1的方法，其中，基于碳的可逆电阻切换材料包括包含纳米结晶石墨烯的非晶碳、石墨烯、石墨、碳纳米管、非晶类似金刚石的碳、碳化硅和碳化硼中的一个或多个。

21.一种形成可逆电阻-切换金属-绝缘体-金属(″MIM″)堆栈的方法，该方法包括：

形成包括硅化物的第一导电层；以及

在所述第一导电层之上形成基于碳的可逆电阻-切换材料；

其中，在相同处理室中形成所述第一导电层和基于碳的可逆电阻切换材料。

22.根据权利要求21的方法，其中，所述处理室包括等离子体增强化学汽相沉积室、原子层沉积室、热化学汽相沉积室和低压化学汽相沉积室中的任一。