[发明专利]基于纳米颗粒的电阻式存储器设备及其制造方法

权利要求书

1.一种制造存储器单元的方法，包括：

在衬底之上形成第一电极；

通过将包含聚合物配体接枝的纳米颗粒的液体分散体分配在所述第一电极上来提供聚合物配体接枝的存储器材料纳米颗粒，其中所述聚合物配体接枝的存储器材料纳米颗粒形成由聚合物配体制成的包埋所述存储器材料纳米颗粒的聚合物基体，其中所述聚合物基体位于所述第一电极之上；以及

在所述聚合物基体之上形成第二电极；

其中所述存储器单元包括电阻式存储器单元，并且所述存储器材料纳米颗粒包括电阻式存储器纳米颗粒；并且

其中所述方法包括选自以下的至少一个额外的处理步骤：

在形成所述第二电极之前从所述存储器材料纳米颗粒去除所述聚合物基体的第一额外的处理步骤；或

提供具有与所述聚合物配体接枝的纳米颗粒的所述纳米颗粒不同的组成的附加的纳米颗粒的第二额外的处理步骤。

2.根据权利要求1所述的方法，其中所述方法包括所述第一额外的处理步骤。

3.根据权利要求2所述的方法，其中：

去除所述聚合物基体包括通过热分解、等离子处理或暴露于从所述纳米颗粒脱下所述聚合物配体的溶剂或酸蒸气来去除所述聚合物配体；

在去除所述聚合物配体之后，所有纳米颗粒的至少50％接触另一个纳米颗粒；并且

在去除所述聚合物配体之后，在所述第一电极和所述第二电极之间形成由所述纳米颗粒的子集组成的连续路径。

4.根据权利要求3所述的方法，还包括在去除所述聚合物配体之后所述纳米颗粒塌陷之后将所述纳米颗粒烧结在一起。

5.根据权利要求2所述的方法，其中从所述存储器材料纳米颗粒去除所述聚合物基体包括使用原子层沉积渗透工艺引起前体材料渗透到所述液体分散体的材料中，从而用无机基体替换所述聚合物基体，其中所述前体材料在与聚合物配体接枝的纳米颗粒的材料反应或聚合物配体接枝的纳米颗粒的材料的取代后形成所述基体。

6.根据权利要求5所述的方法，其中：

所述纳米颗粒包括硫属元素化物相变存储器材料纳米颗粒；

所述无机基体形成投射材料衬垫，所述投射材料衬垫将所述第一电极连接到所述第二电极；

所述投射材料衬垫具有介于硫属元素化物相变存储器材料的低电阻状态和高电阻状态之间的电阻率；并且

所述电阻式存储器单元包括投射式存储器单元。

7.根据权利要求5所述的方法，其中：

所述纳米颗粒包括金属氧化物纳米颗粒；

所述无机基体形成所述金属氧化物纳米颗粒的屏障材料；并且

所述电阻式存储器单元包括屏障调制单元。

8.根据权利要求1所述的方法，还包括使用原子层沉积渗透工艺在定位在所述聚合物基体中的每个所述纳米颗粒周围形成无机壳。

9.根据权利要求8所述的方法，其中：

所述纳米颗粒包括金属氧化物纳米颗粒；

所述无机壳形成所述金属氧化物纳米颗粒的屏障材料；并且

所述电阻式存储器单元包括屏障调制单元。

10.根据权利要求1所述的方法，其中：

所述纳米颗粒包括由无机屏障材料壳围绕的金属氧化物纳米颗粒核；并且

所述电阻式存储器单元包括屏障调制单元。

11.根据权利要求1所述的方法，其中所述方法包括所述第二额外的处理步骤。

12.根据权利要求11所述的方法，其中两种或更多种类型的纳米颗粒的超晶格定位在所述存储器单元中。