[发明专利]阻变存储器件以及具有其的存储装置和数据处理系统

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求2012年6月19日向韩国专利局提交的申请号为10-2012-0065800的韩国专利申请的优先权，其全部内容通过引用合并于此。

技术领域

本发明构思涉及一种半导体集成器件，更具体而言，涉及一种阻变存储器件以及具有所述阻变存储器件的存储装置和数据处理系统。

背景技术

阻变存储器件使用可变电阻材料，可变电阻材料基于施加的电压而通过快速的电阻改变在至少两种不同的电阻状态之间转换。阻变存储器件作为能够替代动态随机存取存储器（DRAM）或快闪存储器的下一代存储器已经受到关注。

相变存储器件是阻变存储器件的一个实例。一般地，相变存储器件包括接入器件、形成在接入器件上的下电极、形成在下电极上的可变电阻材料、以及形成在可变电阻材料上的上电极。

当电流施加到下电极时，相变存储器件通过改变可变电阻材料的结晶状态来储存数据。可变电阻材料处于结晶状态时具有低电阻，处于非晶状态时具有高电阻。

图1是说明一般的相变存储器件的结构的图。

如图1中所示，一般的相变存储器件包括接入器件11、下电极13、可变电阻材料层15、以及上电极17，并且由于还原速率增加而被制造在受限的结构中。附图标记19是绝缘层。

可变电阻材料层15可以利用锗-锑-碲（Ge₂Sb₂Te₅；“GST”）来形成。虽然GST广泛地用作典型的可变电阻材料，但是结晶状态和非晶状态之间的转换速度低，因而存储器件的整体操作速度降低。另外，GST具有高熔化温度，因而需要高复位电流。

因此，需要使用具有快转换速度和低复位电流的可变电阻材料的存储器件。

发明内容

根据第一示例性实施例的一个方面，提供了一种阻变存储器件。所述阻变存储器件可以包括：下电极，所述下电极与接入器件电连接；数据储存节点，所述数据储存节点被下电极加热，并且包括硒（Se）或碲（Te）的原子重量为10%至60%的硫族化合物；以及上电极，所述上电极与数据储存节点连接。

根据第二示例性实施例的另一方面，提供了一种阻变存储器件。所述阻变存储器件可以包括：数据储存节点，所述数据储存节点包括层叠至少两次的可变电阻材料，绝缘材料插入在可变电阻材料层之间，可变电阻材料层中的至少一个由硒（Se）或碲（Te）的原子重量为10%至60%的硫族化合物形成；下电极，所述下电极被形成为包围数据储存节点的一个侧壁中的绝缘层和可变电阻材料层；以及上电极，所述上电极被形成为包围数据储存节点的另一个侧壁中的绝缘层和可变电阻材料层。

根据第三示例性实施例的另一方面，提供了一种阻变存储器件。所述阻变存储器件可以包括：数据储存节点，所述数据储存节点包括层叠至少两次的可变电阻材料层，绝缘层插入在可变电阻材料层之间，可变电阻材料层中的至少一个由硒（Se）或碲（Te）的原子重量为10%至60%的硫族化合物形成；下电极，所述下电极与数据储存节点的一个侧壁中的可变电阻材料层电连接；以及上电极，所述上电极被形成为包围数据储存节点的另一个侧壁中的绝缘层和可变电阻材料层。

根据第四示例性实施例的另一方面，提供了一种阻变存储器件。所述阻变存储器件可以包括：第一下电极；第二下电极，所述第二下电极形成在第一下电极上，并且包括沿着第一下电极的方向形成的通孔；第一可变电阻材料层，所述第一可变电阻材料层掩埋在通孔内；第二可变电阻材料层，所述第二可变电阻材料层形成在第二下电极和第一可变电阻材料层上；以及上电极，所述上电极形成在第二可变电阻材料层上。第一可变电阻材料层和第二可变电阻材料层中的至少一个可以由硒（Se）或碲（Te）的原子重量为10%至60%的硫族化合物形成。

根据第五示例性实施例的另一方面，提供了一种阻变存储器件。所述阻变存储器件可以包括：第一下电极；第二下电极，所述第二下电极被形成为在第一下电极的外围具有预定的宽度和高度；第一可变电阻材料层，所述第一可变电阻材料层掩埋在第二下电极的内周缘中；第二可变电阻材料层，所述第二可变电阻材料层形成在第二下电极和第一可变电阻材料层上，以与第二下电极和第一可变电阻材料层电连接；以及上电极，所述上电极形成在第二可变电阻材料层上。第一可变电阻材料层和第二可变电阻材料层中的至少一个可以由硒（Se）或碲（Te）的原子重量为10%至60%的硫族化合物形成。