[发明专利]变化的多层忆阻器件

说明书

背景技术

忆阻器件是一种非线性无源电子元件，其基于之前施加的电条件(诸如电流或者电压)来维持电阻值。这种器件可用于多种用途，包括记忆元件。具体地，忆阻器件的电阻状态可用于表示并存储数字值。

当用于记忆用途时，忆阻器件可形成为存储器阵列。在一些情况中，这些阵列可以被堆叠，以增大在较小量物理空间内的存储器的存储容量。在这种阵列的制造期间，忆阻形成工艺受热预算的影响。在形成工艺期间，每层的热预算是不同的。其他的制造工艺(诸如刻蚀)也会对每层有不同的影响。因此，不同层会表现出不同的性能特性。

附图说明

附图解释了这里描述的原理的多种示例，并且是说明书的一部分。附图仅仅是示例，而不限制权利要求的范围。

图1是根据这里描述的原理的一个示例示出例示性交叉存储器结构的图。

图2A和2B是根据这里描述的原理的一个示例示出处于不同状态的例示性忆阻器件的图。

图3是根据这里描述的原理的一个示例示出例示性的变化的多层忆阻器件的图。

图4是根据这里描述的原理的一个示例示出例示性的变化的多层忆阻器件阵列的图。

图5是根据这里描述的原理的一个示例示出用于形成变化的多层忆阻器件的例示性方法的流程图。

贯穿所有附图，相同的参考标记表示相似但不一定相同的元件。

具体实施方式

如上所提到的，当用于记忆用途时，忆阻器件可形成为存储器阵列。在一些情况中，这些阵列可以被堆叠以增大在较小量物理空间内的存储器的存储容量。在这种阵列的制造期间，忆阻形成工艺受热预算的影响。在形成工艺期间，每层的热预算是不同的。因此，不同层会表现出不同的性能特性。

考虑到这个以及其他的问题，本说明书公开了用于改变忆阻层的物理参数来应对热预算的方法和系统。具体来说，物理参数可以被改变为使得不同层上的忆阻器件仍然表现出相似的性能特性。可替代地，当期望不同层之间有特定的性能差时，可能存在这种情况。这些特定的差异可以通过在考虑热预算的同时改变多层中每层的物理参数而实现。

在下面的说明中，为了解释的目的，许多具体细节被阐明以提供对本系统和方法的全面理解。然而，对于本领域技术人员来说显而易见的是，在没有这些具体细节时，本装置、系统和方法也可以实施。在说明书中参考“一个示例”或者类似的语言意味着，如所描述的那样包括结合该示例所描述的特定特征、结构、或者特性，但是可能并不包括在其他的示例中。

现在参照附图，图1是示出例示性交叉存储器结构(100)的图。根据特定例示性示例，交叉结构(100)可包括上部线组(102)，其大致是平行的。此外，下部线组(104)可与上部线(102)大致垂直并交叉。可编程交叉点器件(106)可形成在上部线(108)和下部线(110)之间的交点处。

根据特定的例示性示例，可编程交叉点器件(106)可以是忆阻器件。忆阻器件表现出对过去电条件的“记忆性”。例如，忆阻器件可包括含有移动掺杂物的基体材料。这些掺杂物可在基体内移动，以动态地改变电器件的电操作。掺杂物的运动可通过施加编程条件(例如在合适的基体两端施加的电压)来诱导。编程电压产生横跨忆阻基体的相对高的电场，并改变掺杂物的分布。移除电场之后，掺杂物的位置和特性维持稳定，直到施加另一编程电场。例如，通过改变忆阻基体内的掺杂物配置，器件的电阻可以被改变。忆阻器件通过施加较低的读取电压而被读取，该较低的读取电压允许忆阻器件的内部电阻被感知而又不会产生足够高以引起显著的掺杂物运动的电场。因此，忆阻器件的状态可以在长时间段期间且贯穿多个读取周期而维持稳定。

根据特定的例示性示例，可以使用交叉结构(100)来形成非易失性存储器阵列。非易失性存储器具有在不供应电力时不会丢失其内容的特性。每个可编程交叉点器件(106)可用于表示一个或多个数据位。虽然单独的交叉线(108，110)在图1中被示出具有矩形的横截面，但是交叉也可以是方形、圆形、椭圆形或者更复杂的横截面。这些线也可具有许多不同的宽度、直径、长宽比和/或离心率。这些交叉可以是纳米线、亚微尺度线、微尺度线、或者具有更大尺寸的线。