[发明专利]存储器单元、集成装置及形成存储器单元的方法

说明书

技术领域

本发明涉及存储器单元、集成装置及形成存储器单元的方法。

背景技术

存储器是一种类型的集成电路，且在电子系统中用于存储数据。集成存储器通常经制作为一或多个个别存储器单元阵列。存储器单元经配置而以至少两种不同的可选择状态保持或存储存储器。在二进制系统中，所述状态被视为“0”或“1”。在其它系统中，至少一些个别存储器单元可经配置以存储两个以上信息电平或信息状态。

一种类型的存储器为相变存储器(PCM)。此存储器利用相变材料作为可编程材料。可在PCM中利用的实例相变材料为硫族化物材料。

通过施加适当电刺激，相变材料从一个相可逆地变换为另一相。每一相可用作一存储器状态，且因此个别PCM单元可具有对应于相变材料的两个可诱发相的两个可选择存储器状态。

可在编程PCM阵列的存储器单元期间发生的问题是邻近存储器单元之间可能存在热传递(所谓的“热扰动”)。因此，一存储器单元的存储器状态可在编程邻近存储器单元时被扰动，此可导致存储器阵列内的数据存储的不可靠性。所述问题可随着集成规模缩小的增加而增加。

将期望开发减轻或防止以上所论述问题的PCM单元架构及开发形成此类PCM单元架构的方法。

附图说明

图1到5是在形成存储器单元的实例实施例方法的各个工艺阶段的构造的示意性横截面图。

图6到8是在形成存储器单元的另一实例实施例方法的各个工艺阶段的构造的示意性横截面图。图6的工艺阶段可在图1的工艺阶段之后。

图9及10是在形成存储器单元的另一实例实施例方法的各个工艺阶段的构造的示意性横截面图。图9的工艺阶段可在图1的工艺阶段之后。

具体实施方式

PCM单元的编程可包括加热存储器单元内的硫族化物材料以导致硫族化物材料内的相变。可加热单元内的硫族化物材料的总体积的仅小部分。一些实施例包含以下认识：可通过在存储器单元的编程期间控制所述存储器单元内的硫族化物材料的经加热小部分的大小来减少邻近存储器单元之间的热扰动。

PCM单元可包括在加热器与顶部电极之间的硫族化物材料。可在编程期间用加热器来加热硫族化物材料以导致硫族化物材料内的所要相变。硫族化物材料的经加热小部分的大小可受沿着硫族化物材料到顶部电极的总体热电阻(包含不同热电阻贡献)的影响。所述不同热电阻贡献可包含：硫族化物材料热电阻、顶部电极热电阻及两种材料之间的界面热电阻。

一些实施例包含提供夹层以减小(且在一些情况中，最小化)界面热电阻。此夹层可称为“散热片材料”。散热片材料在硫族化物材料与顶部电极之间且相对于常规PCM单元变更沿着硫族化物材料的上部区的热电阻。此散热片材料的利用可减轻或防止在存储器阵列的编程期间邻近PCM单元之间的热扰动。

参考图1到10来描述实例实施例。

参考图1，构造10包括延伸穿过电介质材料12的一对导电互连件14及16。

电介质材料12可包括任何适合组合物或组合物的组合；且在一些实施例中可包括二氧化硅、氮化硅及各种经掺杂硅酸盐玻璃(举例来说，硼磷硅酸盐玻璃、磷硅酸盐玻璃、氟硅酸盐玻璃等)中的任一者中的一或多者、基本上由所述一或多者组成或由所述一或多者组成。

互连件14及16包括导电材料15。此导电材料可包括任何适合组合物或组合物的组合；且在一些实施例中可包括钨、基本上由其组成或由其组成。

电介质材料12以及互连件14及16可由半导体基底(未展示)支撑。此基底可包括单晶硅，且可称为半导体衬底或称为半导体衬底的一部分。术语“半导电衬底”、“半导体构造”及“半导体衬底”意指包括半导电材料的任何构造，包含(但不限于)：块体半导电材料，例如，半导电晶片(单独地或在包括其它材料的组合件中)；及半导电材料层(单独地或在包括其它材料的组合件中)。术语“衬底”指代任何支撑结构，包含(但不限于)上文所描述的半导电衬底。

互连件14及16表示跨越半导体基底形成的大量互连件。最终，每一互连件连接到存储器阵列的存储器单元(其中实例存储器单元展示于图5中)。互连件14及16示意性地图解说明为分别电连接到电路18及20。此电路可包含用于在编程操作期间及读取操作期间将电输入提供到个别存储器单元的控制电路。所述电路还可包含将存储器单元电耦合到控制电路的存取/感测线(例如，字线及位线)。在一些实施例中，所图解说明的互连件14及16可耦合到共用存取/感测线，且在其它实施例中，所述互连件可耦合到单独存取/感测线。