[发明专利]存储装置的制造方法、存储器件以及存储装置有效
申请号: | 201110299670.4 | 申请日: | 2011-09-30 |
公开(公告)号: | CN102456833A | 公开(公告)日: | 2012-05-16 |
发明(设计)人: | 宫田幸児 | 申请(专利权)人: | 索尼公司 |
主分类号: | H01L45/00 | 分类号: | H01L45/00;H01L27/24 |
代理公司: | 北京信慧永光知识产权代理有限责任公司 11290 | 代理人: | 武玉琴;陈桂香 |
地址: | 日本*** | 国省代码: | 日本;JP |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 存储 装置 制造 方法 器件 以及 | ||
1.一种存储装置的制造方法,在所述存储装置中形成有多个存储器件,每个所述存储器件具有存储层,所述存储层的电阻值由于下部电极与上部电极之间的电压施加而可逆地变化,所述制造方法包括以下步骤:
在第一步骤中,形成下部电极材料膜,并将所述下部电极材料膜成形为在第一方向上延伸的第一线状图案;
在第二步骤中,在所述第一步骤之后,在所述下部电极材料膜上依次形成存储层材料膜和上部电极材料膜;
在第三步骤中,通过将所述上部电极材料膜和所述存储层材料膜成形为在与所述第一方向交叉的第二方向上延伸的第二线状图案,来形成所述上部电极和所述存储层;以及
在第四步骤中,在所述第三步骤之后,通过将所述下部电极材料膜成形为所述第二线状图案,在所述第一线状图案与所述第二线状图案的交叉区域处形成平面形状为四边形的所述下部电极。
2.如权利要求1所述的存储装置的制造方法,其中,
在所述第三步骤中,在所述上部电极材料膜上形成在所述第二方向上延伸的线状刻蚀掩模,并通过使用所述刻蚀掩模来处理所述上部电极材料膜和所述存储层材料膜,且
在所述第四步骤中,通过使用所述刻蚀掩模以及被处理成所述第二线状图案的所述上部电极材料膜和所述存储层材料膜作为掩模,来处理所述下部电极材料膜。
3.如权利要求1所述的存储装置的制造方法,其中,所述存储层材料膜是由离子源层材料膜和电阻变化层材料膜形成,所述离子源层材料膜包括碲、硫和硒中至少一种硫族元素以及能被离子化的金属元素,所述电阻变化层材料膜是由电阻值比所述离子源层材料膜高的材料制成。
4.如权利要求3所述的存储装置的制造方法,其中,所述离子源层材料膜所包括的能被离子化的所述金属元素包括铜和锆中至少一种元素。
5.如权利要求4所述的存储装置的制造方法,其中,所述电阻变化层材料膜是由包括稀土元素、铝、镁、钽、硅和铜中至少一种元素的氧化物或者氮化物制成。
6.如权利要求3-5中任一权利要求所述的存储装置的制造方法,其中,所述第三步骤包括:
在所述上部电极材料膜上形成在所述第二方向上延伸的线状的所述刻蚀掩模,并通过使用所述刻蚀掩模将所述上部电极材料膜和所述离子源材料膜成形为所述第二线状图案,来形成所述上部电极和离子源层,
除去所述刻蚀掩模,并在所述上部电极和所述离子源层的侧面处形成由绝缘膜制成的侧壁,以及
通过使用所述侧壁、所述上部电极和所述离子源层作为掩模,将所述电阻变化层材料膜成形为所述第二线状图案。
7.一种存储器件,其包括:
下部电极,其平面形状为四边形;
存储层,其设置在所述下部电极上,使得从所述四边形的两条相对边延伸出的两条线作为轮廓线,所述存储层的电阻值由于电压施加而可逆地变化,以及
上部电极,其设置在所述存储层上,且与所述存储层具有相同形状。
8.如权利要求7所述的存储器件,其中,所述存储层包括:
离子源层,其包括碲、硫和硒中至少一种硫族元素以及能被离子化的金属元素;及
电阻变化层,其是由电阻值比所述离子源层高的材料制成。
9.如权利要求8所述的存储器件,其中,所述离子源层所包括的能被离子化的所述金属元素包括铜和锆中至少一种元素。
10.如权利要求9所述的存储器件,其中,所述电阻变化层是由包括稀土元素、铝、镁、钽、硅以及铜中至少一种元素的氧化物或者氮化物制成。
11.如权利要求10所述的存储器件,其中,所述离子源层和所述上部电极在其侧面处包括由绝缘材料制成的侧壁,所述侧壁设置成使得从所述四边形的两条相对边延伸出的两条线作为轮廓线。
12.如权利要求9-11中任一权利要求所述的存储器件,其中,通过向所述上部电极和所述下部电极施加电压,在所述存储层中形成包括铜和锆中至少一种元素的导电路径,以减小所述存储层的电阻值。
13.一种存储装置,包括:
多个存储器件,
其中,所述存储器件是前述权利要求7-12中任一权利要求所述的存储器件。
14.如权利要求13所述的存储装置,其中,所述存储层和所述上部电极设置成为多条线状图案。
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