專利名稱：具有緩沖層的電阻式存儲結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是與下列美國專利申請案相關(guān)聯(lián)「可增進數(shù)據(jù)維持性的電阻
式隨機存取存儲結(jié)構(gòu)」，申請于2006年11月16日，其申請?zhí)枮?1/560,723， 律師檔案編號MXIC 1741-1;以及「具有鎢化物的電阻式存儲器及其制造 方法」，申請于2007年12月16日，其申請?zhí)枮?1/955,137，律師檔案編 號MXIC 1742-2。
本發(fā)明是關(guān)于存儲器裝置以及制造高密度存儲器裝置的方法，特別是 關(guān)于含鎢-氧化合物的數(shù)據(jù)儲存材料的存儲器裝置。
背景技術(shù)：
非易失性存儲器裝置包括有磁性隨機存取存儲器(MRAM)、鐵電隨 機存取存儲器(FRAM)，相變化隨機存取存儲器(PCRAM)以及其它電 阻式隨機存取存儲器(RRAM)。由于具有結(jié)構(gòu)簡單、存儲單元尺寸小等 優(yōu)點，電阻式隨機存取存儲器越來越受到重視。
含金屬-氧化物的電阻式隨機存取存儲器，在施加大小適用于集成電路 的電子脈沖時，其電阻可于二個以上的穩(wěn)定范圍間變化，而該電阻可以隨 機存取的方式讀取或?qū)懭?，進而用來表示所儲存的數(shù)據(jù)。
目前有針對含氧化鎳(NiO)、 二氧化鈦(Ti02)、 二氧化鉿(Hf02) 與二氧化鋯(Zr02)的電阻式隨機存取存儲器作為存儲單元中的存儲材料 的相關(guān)研究。此部分可見于正EE International Electron Devices Meeting 2004的IEDM Technical Digest第23.6.1-23.6.4頁，由Baek等人發(fā)表的文 章"Highly Scalable Non-Volatile Resistive Memory using Simple Binary Oxide Driven by Asymmetric Unipolar Voltage Pulses"。此禾中存儲單元是禾ll用 非自我排列(non-self-aligned)的工藝形成于M-I-M的結(jié)構(gòu)中，其中M代 表作為電極的貴金屬，而I則為氧化鎳、二氧化鈦、二氧化鉿與二氧化鋯 中的任何一種。由于此種MIM結(jié)構(gòu)需要使用額外的屏蔽及圖案化步驟來形成貴金屬電極與存儲材料，故其最終形成的存儲單元尺寸都很大。
目前亦有針對含有銅的氧化物(CuxO)的電阻式隨機存取存儲器作為
存儲單元中的存儲材料的相關(guān)研究。此部分可見于IEEE International Electron Devices Meeting 2005的正DM Technical Digest第746~749頁，由 Chen等人發(fā)表的文章，，Non-Volatile Resistive Switching for Advanced Memory Applications"。其中CuxO材料是利用銅的熱氧化工藝來形成，并 作為存儲單元的下電極，而上電極則由沉積并刻蝕而得的雙層鈦/鈦化氮 (Ti/TiN)薄膜所組成。此種結(jié)構(gòu)需要使用額外的屏蔽來形成上、下電極， 且所形成的存儲單元尺寸都很大。此外，由于擦除過程中施加的電場會促 使銅離子形成銅的氧化物，則具有含銅的下電極會使得存儲單元的擦除步 驟變得更復(fù)雜。同時，CiO)僅具有l(wèi)O倍左右的相對窄的電阻操作區(qū)間。
目前亦有針對含有銅-三氧化鎢(Cu-W03)的電阻式隨機存取存儲器 作為存儲單元中的存儲材料的相關(guān)研究。此部分可見于2006年9月，第5 巻第5期的正EE Transactions on Nanotechnology的第535~544頁，由 Kozicki等人發(fā)表的文章，，A Low-Power Nonvolatile Switching Element Based on Copper-Tungsten Oxide Solid Electrolyte ,，，其中有關(guān)于鉤金屬審i城 的切換元件、含有鎢-氧化物以及經(jīng)光擴散的銅的電解質(zhì)以及銅的上電極的 相關(guān)描述。該切換元件是通過將鎢-氧化物成長或沉積于鎢材料上而形成， 鴇-氧化物上并形成有一層銅，其可透過光擴散作用而進入鎢-氧化物內(nèi)以 形成固態(tài)電解質(zhì)，而在固態(tài)電解質(zhì)上則形成并圖案化有一作為上電極的銅 層。于施加偏壓時，銅離子會由上電極處電沉積而進入固態(tài)電解質(zhì)，進而 使切換元件改變電阻。此外，文中并提到「當上電極缺少銅時，將無法偵 測到切換活動」(見該文第539頁第1欄)。據(jù)此，可知此種結(jié)構(gòu)需要有一 個銅的上電極，且其涉及形成固態(tài)電解質(zhì)的多個工藝步驟。此外，該結(jié)構(gòu) 尚需要相反電性的偏壓來引發(fā)銅離子的注入以程序化或擦除固態(tài)電解質(zhì)。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明的一實施例中提供了一種存儲器裝置，其包括第一 電極與第二電極以及介于第一電極與第二電極間并與其電性耦接的存儲
元件與緩沖層。存儲元件包括一種以上的金屬氧化合物，且在施加能量的情形下，可誘發(fā)存儲元件的電阻于二個以上的穩(wěn)定范圍間變化。緩沖層至 少包括一氧化物或一氮化物，且存儲元件具有增進的數(shù)據(jù)維持性與可寫入 次數(shù)。于某些實施例中，緩沖層包括一小于50埃的厚度。于某些實施例
中，存儲元件包括一種以上的鉤氧化合物(tungsten oxygen compound)。 于某些實施例中，緩沖層至少包括一種下列物質(zhì)二氧化硅(Si02)、氧 化鉤(WO)、氧化鈦(TiO)、氧化鎳(NiO)、氧化鋁(AIO)、氧化銅(CuO)、 氧化鋯(ZrO)、氮化硅(Si3N4)、氮化鈦(TiN)。于某些實施例中，存儲 元件至少包括一種下列物質(zhì)鎢的氧化物(WOx)、氧化鎳(NiO)、五氧 化二鈮(Nb205)、 二氧化銅(Cu02)、五氧化二鉭(Ta2Os)、三氧化二鋁
(A1203)、氧化鈷(CoO)、三氧化二鐵(Fe203)、 二氧化鉿(Hf02)、 二 氧化鈦(Ti02)、鈦酸鍶(SrTi03)、鋯酸鍶(SrZr03)、鈦酸鍶鋇((BaSr) Ti03)、鍺鈦(GeTi)、錫錳碲(SnMnTe)、銻碲(SbTe)、錳酸的鈣鐠化 物(Pr,—xCaxMn03)、(含銀離子或亞銅離子的碲-銅/釓氧化物、鍺銻)
(Te-Cu/GdOx, GeSb with Ag+ or Cu+)。
于另一實施例中，存儲裝置包括第一電極與第二電極以及介于第一與 第二電極間并與其電性耦接的存儲元件與緩沖層，存儲裝置亦包括一或多 種金屬的氧化合物。緩沖層具有一小于50埃的厚度。
制造存儲裝置方法的一實施例可以下述步驟進行。形成第一電極與第 二電極，形成介于第一與第二電極間并與其電性耦接的存儲器，該存儲器 包括一或多種金屬的氧化合物，緩沖層包括至少一氧化物或一氮化物。于 某些實施例中，緩沖層是介于存儲元件與第一電極間并與其電性耦接。于 某些實施例中，緩沖層具有一小于50埃的厚度。于某些實施例中，緩沖 層具有一介于約1013至約1016歐姆-厘米間的電阻率。
于某些實施例中， 一第二緩沖層乃形成于存儲元件與第二電極之間并 與其電性耦接，且第二緩沖層包括至少一氧化物或一氮化物。
本發(fā)明可增進電阻式存儲結(jié)構(gòu)的效能，包括數(shù)據(jù)維持性與可寫入次數(shù)。
本發(fā)明的結(jié)構(gòu)與方法將于文后詳細描述，且發(fā)明內(nèi)容所述的并非用以 限定本發(fā)明，本發(fā)明的范圍應(yīng)由權(quán)利要求范圍來限定。舉凡本發(fā)明的特征、 目的及優(yōu)點等將可透過下列說明所附圖式、實施方式及權(quán)利要求范圍獲得充分了解。


圖1為本發(fā)明第一實施例的電阻式存儲結(jié)構(gòu)的簡化剖面圖，其包括一 介于下電極與存儲單元間的緩沖層。
圖2為本發(fā)明第二實施例的電阻式存儲結(jié)構(gòu)的簡化剖面圖，其包括一 介于上電極與存儲單元間的緩沖層。
圖3為本發(fā)明第三實施例的電阻式存儲結(jié)構(gòu)的簡化剖面圖，其包括一 介于下電極與存儲單元間的緩沖層以及一介于上電極與存儲單元間的緩 沖層。
圖4為不包括緩沖層的電阻式存儲結(jié)構(gòu)其電阻率與維持時間的關(guān)系圖。
圖5為本發(fā)明一實施例的電阻式存儲結(jié)構(gòu)其電阻率與維持時間的關(guān)系 圖，由此可看出本發(fā)明一實施例具有增進的數(shù)據(jù)維持性。
圖6為不包括緩沖層的電阻式存儲結(jié)構(gòu)其電阻率與寫入次數(shù)的關(guān)系圖。
圖7為本發(fā)明一實施例的電阻式存儲結(jié)構(gòu)其電阻率與寫入次數(shù)的關(guān)系 圖，由此可看出本發(fā)明一實施例具有增進的可寫入次數(shù)。
圖8為本發(fā)明一實施例的電阻式存儲結(jié)構(gòu)其電阻率與讀取干擾的關(guān)系 圖，此可看出本發(fā)明一實施例不論是在開啟或關(guān)閉的狀態(tài)，均具有絕佳的 讀取干擾特性。
圖9為包括電阻式存儲結(jié)構(gòu)的集成電路方塊圖。
主要元件符號說明
10 電阻式存儲結(jié)構(gòu)
11 襯底
12 堆棧 14 介電層 16 下電極 18、 19 緩沖層20存儲元件層
22上電極
24存儲單元區(qū)域
26存儲元件
110一集成電路
112存儲器陣列
114字線譯碼器
116字線
118位線譯碼器
120位線
122總線
124感應(yīng)放大器與數(shù)據(jù)輸入結(jié)構(gòu)
126總線
128數(shù)據(jù)輸入線
130其它電路
132數(shù)據(jù)輸出線
134控制器
136偏壓調(diào)整供應(yīng)電壓與電流源
具體實施例方式
以下說明請配合參考圖1至圖9以了解本發(fā)明各實施例。應(yīng)注意的是， 本發(fā)明并不僅限于所揭露的實施例，且本發(fā)明可以其它特征、元件、方法 與實施方式來實施。于圖式中，相同元件是使用相同編號來代表。
圖1為本發(fā)明第一實施例的電阻式存儲結(jié)構(gòu)10的簡化剖面圖，結(jié)構(gòu) 10包括一上方形成有鋁銅(AlCu)堆棧12的襯底11，而堆棧12上則形 成有一介電層14，其通常是二氧化硅。下電極16是由堆棧12處延伸通過 整個介電層14，且下電極16為一導(dǎo)電元件。舉例來說，下電極16可以是 存取晶體管的漏極端或是二極管的一端。緩沖層18可利用順流式等離子 體、等離子體濺射或反應(yīng)性濺射等方式形成于介電層14與下電極16之上， 且緩沖層18包括一小于50埃的厚度。采用緩沖層18的優(yōu)點將于文后詳述。緩沖層18至少包括一氧化物或一氮化物，舉例來說，緩沖層18可包 括至少一種下列的物質(zhì)二氧化硅、氧化鎢、氧化鈦、氧化鎳、氧化鋁、 氧化銅、氧化鋯、氮化硅以及氮化鈦。緩沖層18的電阻率較佳是介于1013 至1016歐姆-厘米間，且其厚度較佳是小于5納米(即50埃)。緩沖層18 可利用如物理氣相沉積法或化學(xué)氣相沉積法的方法來形成。
厚度在50至1000埃間的存儲元件層20是沉積于緩沖層18上。存儲 元件層20包括一種以上的金屬-氧化合物，特別是包括鎢-氧化合物WxOy， 像是一種以上的三氧化鎢(W03)、五氧化二鎢(w2o5)、 二氧化鎢(wo2)。 于某些實施例中，像是以等離子體氧化或熱氧化的方式來形成存儲元件層 20時，可能會有多種不同的鎢-氧化合物產(chǎn)生。于一實施例中，存儲元件 層20包括了三氧化鎢/五氧化二鎢/二氧化鎢，且其厚度為140埃左右。上 電極22是形成于存儲元件層20上，而下電極16與上電極22通常是如鎢 或鋁銅的金屬。此外，下電極16與上龜極22排列的部分則于其間定義了 存儲單元區(qū)域24。存儲元件層20位于存儲單元區(qū)域24的部份組成了與下 電極16以及上電極22電性耦接的存儲元件26。存儲元件26可包括至少 一種下列物質(zhì)鎢的氧化物、氧化鎳、五氧化二鈮、二氧化銅、五氧化二 鉭、三氧化二鋁、氧化鈷、三氧化二鐵、二氧化鉿、二氧化鈦、鈦酸鍶、 鋯酸鍶、鈦酸鍶鋇、鍺鈦、錫錳碲、銻碲、錳酸的鈣鐠化物(Pr^CaJV[n03)、 (含銀離子或亞銅離子的碲-銅/釓氧化物、鍺銻)。
于操作過程中，施加至下電極16以及上電極22的電壓會在二者間形 成流經(jīng)存儲元件26的電流，并誘發(fā)存儲元件26的電阻產(chǎn)生可程序化的變 化，而電阻的變化則可用來表示儲存在存儲元件26中的數(shù)據(jù)。于某些實 施例中，存儲元件26可儲存二個位或以上的數(shù)據(jù)。
圖2為本發(fā)明第二實施例的電阻式存儲結(jié)構(gòu)10的簡化剖面圖，其與 圖1類似但不包括緩沖層18，而是包括介于存儲元件26以及上電極22 間的緩沖層19。圖3為本發(fā)明第三實施例的電阻式存儲結(jié)構(gòu)10的簡化剖 面圖，其則包括一介于下電極16與存儲元件26間的緩沖層18以及一介 于上電極22與存儲元件26間的緩沖層19。
電阻式存儲結(jié)構(gòu)10可利用傳統(tǒng)的后段工藝鎢栓塞工藝方式來制作， 且可利用單一屏蔽來形成緩沖層19與上電極22。通過緩沖層18、緩沖層19或同時采用二者，可增進電阻式存儲結(jié)構(gòu)
IO的效能，而此部份是配合圖4至圖8予以說明。其中，圖5、圖7、圖 8的結(jié)果是以圖1的結(jié)構(gòu)進行分析而得，而測試的結(jié)構(gòu)具有以下特性下 電極16是由鎢組成，且其平均直徑約為200納米；上電極22是由鋁組成， 且其平均寬度約為500納米；存儲元件層20是由鎢的氧化物所組成，且 其厚度約為140埃；緩沖層18是由二氧化硅組成，且其厚度約為2納米。 圖4、圖6中所顯示的結(jié)果是是以一種與測試的結(jié)構(gòu)大致相同，但不包括 任何緩沖層的電阻式存儲結(jié)構(gòu)(文后稱為傳統(tǒng)電阻式存儲結(jié)構(gòu))進行分析 所得。
圖4為傳統(tǒng)電阻式存儲結(jié)構(gòu)于開啟與關(guān)閉狀態(tài)的電阻率與維持時間關(guān) 系圖，由圖4可看出，電阻率隨著時間(以對數(shù)刻度表示)的增加相對快 速，特別是在開啟狀態(tài)下最為明顯。相較之下，圖5中以電阻率與維持時 間所描繪的直線則幾乎是平坦的，由此可看出本發(fā)明大大地改善了傳統(tǒng)電 阻式存儲結(jié)構(gòu)的效能。
圖6為傳統(tǒng)電阻式存儲結(jié)構(gòu)其電阻率與寫入次數(shù)的關(guān)系圖，由圖6可 看出不論是在開啟或關(guān)閉狀態(tài)，電阻率均隨著時間大幅增加。相較之下， 圖7中以電阻率與寫入次數(shù)所描繪的直線，不論是在開啟或關(guān)閉狀態(tài)均相 對平坦，由此可看出本發(fā)明的電阻式存儲結(jié)構(gòu)IO在寫入次數(shù)上，大大地 改善了傳統(tǒng)電阻式存儲結(jié)構(gòu)10的效能。
圖8為電阻式存儲結(jié)構(gòu)10其電阻率與讀取干擾的關(guān)系圖，其中可看 出結(jié)構(gòu)10的電阻率不論是在開啟或關(guān)閉的狀態(tài)，均具有絕佳的讀取干擾 特性(讀取干擾是指存儲元件26因讀取狀態(tài)而造成的電阻增減)。
圖9為一集成電路110的簡化方塊圖，其包括了具有電阻式存儲結(jié)構(gòu) 10的存儲器陣列112。具有讀取、設(shè)定與重設(shè)模式的字線譯碼器1M是與 多條沿著存儲器陣列112排列的字線116彼此耦接并電性相連。位線(欄) 譯碼器118是與多條沿著陣列中的欄排列的位線120電性相連，以讀取、 設(shè)定與重設(shè)陣列112中的存儲元件26。地址是透過總線122提供至字線譯 碼器及驅(qū)動器114與位線譯碼器118。于方塊124中，包括讀取、設(shè)定與 重設(shè)模式所需的電壓及/或電流源的感應(yīng)放大器與數(shù)據(jù)輸入結(jié)構(gòu)是通過數(shù) 據(jù)總線126耦接至位線譯碼器118。通過數(shù)據(jù)輸入線128，數(shù)據(jù)是由集成電路110上的輸入/輸出端或由集成電路110內(nèi)部或外部的其它數(shù)據(jù)源傳送
至方塊124中的數(shù)據(jù)輸入結(jié)構(gòu)。集成電路IIO還可以包括其它電路130， 像是一般用途的處理器、特殊用途的應(yīng)用電路或是可提供陣列112所支持 的系統(tǒng)單芯片功能的模塊或其組合。數(shù)據(jù)透過數(shù)據(jù)輸出線132由方塊124 的感應(yīng)放大器傳送至集成電路110上的輸入/輸出端或其它集成電路110內(nèi) 部或外部的數(shù)據(jù)目的地。
于本實施例中，控制器134是以偏壓調(diào)整狀態(tài)機構(gòu)為例，其是控制偏 壓調(diào)整供應(yīng)電壓與電流源136，如讀取、程序化、擦除、擦除驗證以及程 序化驗證電壓及/或電流。此外，控制器134可利用技術(shù)領(lǐng)域中已知的特殊 用途邏輯電路來實作。于其它實施方式中，控制器134可包括一般用途的 處理器以執(zhí)行計算機程序來控制元件的操作，而該處理器可以實作于相同 的集成電路上。于另外的實施方式中，控制器134可利用特殊用途邏輯電 路與一般用途的處理器的組合來實作。
一種鎢-氧化合物WxOy的形成方法是利用物理氣相沉積法濺射或磁控 濺射法，在1至100毫托耳的壓力下配合使用反應(yīng)性氣體如氬氣、氮氣、 氧氣及/或氦氣等。沉積通常于室溫下進行，寬高比1 5的準直器可用來提 升填充的效能。此外，也可以使用數(shù)十到數(shù)百伏特的直流偏壓來提升填充 效能，而直流偏壓可與準直器同步使用。
于沉積后，可選擇性地在真空、氮氣或混合有氧氣/氮氣的環(huán)境下進行 退火處理，藉以提升金屬氧化物的氧分布情形。退火處理的溫度可介于400 至60(TC，而處理時間則少于2小時。
而另一種鎢-氧化合物WxOy的形成方法則是利用高溫氧化系統(tǒng)進行氧 化，像是使用氧化爐或快速熱脈沖(RTP)系統(tǒng)。其是于溫度200至700°C 間，在純氧氣或混合有氮氣/氧氣、數(shù)毫托耳至1大氣壓的環(huán)境下進行，而 處理時間可從數(shù)分鐘至數(shù)小時。另一種氧化方法則是等離子體氧化，其中 鎢的表面是在1至100毫托耳的壓力下，于純氧、混合有氬氣/氧氣或混合 有氬氣/氮氣/氧氣的環(huán)境下，以射頻或直流電衍生的等離子體進行氧化。 氧化時間可由數(shù)秒至數(shù)分鐘，氧化溫度則可由室溫至30(TC，端視等離子 體氧化的程度而定。
雖然本發(fā)明是已參照實施例來加以描述，然本發(fā)明創(chuàng)作并未受限于其詳細描述內(nèi)容。替換方式及修改樣式是已于先前描述中所建議，且其它替 換方式及修改樣式將為熟習(xí)此項技藝之人士所思及。特別是，所有具有實 質(zhì)上相同于本發(fā)明的構(gòu)件結(jié)合而達成與本發(fā)明實質(zhì)上相同結(jié)果者，皆不脫 離本發(fā)明的精神范疇。因此，所有此等替換方式及修改樣式是意欲落在本 發(fā)明于隨附權(quán)利要求范圍及其均等物所界定的范疇之中。舉例來說，在緩 沖層與存儲元件及/或電極之間可采用材料的過渡層或保護層。
前述所提及的專利、專利申請案以及各文獻均納入本案作為參考。
權(quán)利要求
1、一種存儲器裝置，其特征在于，包括一第一電極與一第二電極；以及一存儲元件與一緩沖層，介于該第一電極與該第二電極之間，并與該第一電極以及該第二電極電性耦接，該存儲元件包括一種或以上的金屬氧化合物，以及該緩沖層至少包括一氧化物或一氮化物之一。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的存儲器裝置，其特征在于，該緩沖層是介 于該存儲元件與該第一電極之間，并與該存儲元件以及該第一電極電性耦 接。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的存儲器裝置，其特征在于，該緩沖層包括 一小于50埃的厚度。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的存儲器裝置，其特征在于，該緩沖層包括 一介于1013至1016歐姆-厘米間的電阻率。
5、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的存儲器裝置，其特征在于，更包括一第二 緩沖層，該第二緩沖層是介于該存儲元件與該第二電極之間，并與該存儲 元件以及該第二電極電性耦接，且該第二緩沖層至少包括一氧化物或一氮 化物之一。
6、 根據(jù)權(quán)利要求5所述的存儲器裝置，其特征在于，該第二緩沖層 包括一小于50埃的厚度。
7、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的存儲器裝置，其特征在于，該存儲元件介 于該第一電極與該第二電極之間的厚度是介于50至1000埃。
8、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的存儲器裝置，其特征在于，該存儲元件至 少包括一種下列物質(zhì)鎢的氧化物W0X、氧化鎳NiO、五氧化二鈮Nb20s、 二氧化銅0102、五氧化二鉭Ta20s、三氧化二鋁八1203、氧化鈷CoO、三 氧化二鐵Fe203、 二氧化鉿Hf02、 二氧化鈦Ti02、鈦酸鍶SrTi03、鋯酸鍶 SrZr03、鈦酸鍶鋇(BaSr) Ti03、鍺鈦GeTi、錫錳碲SnMnTe、銻碲SbTe、 錳酸的鈣鐠化物Pri-xCaxMn03、含銀離子或亞銅離子的碲-銅/釓氧化物或 鍺銻Te-Cu/GdOx, GeSb with Ag+ or Cu+。
9、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的存儲器裝置，其特征在于，該緩沖層至少包括一種下列物質(zhì)氧化鎢WO、氧化鈦TiO、氧化鎳NiO、氧化鋁AIO、 氧化銅CuO、氧化鋯ZrO、氮化硅Si3N4、氮化鈦TiN。
10、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的存儲器裝置，其特征在于，該緩沖層包括 二氧化硅Si02。
11、 一種存儲器裝置，其特征在于，包括 一第一電極與一第二電極；以及一存儲元件與一緩沖層，介于該第一電極與該第二電極之間，并與該 第一電極以及該第二電極電性耦接，該存儲元件包括一種或以上的金屬氧 化合物，以及該緩沖層包括一小于50埃的厚度。
12、 根據(jù)權(quán)利要求11所述的存儲器裝置，其特征在于，該緩沖層是 介于該存儲元件與該第一電極之間，并與該存儲元件以及該第一電極電性 耦接。
13、 根據(jù)權(quán)利要求11所述的存儲器裝置，其特征在于，該存儲元件至少包括一種下列物質(zhì)鎢的氧化物WOx、氧化鎳NiO、五氧化二鈮Nb20s、二氧化銅0102、五氧化二鉭Ta205、三氧化二鋁AU03、氧化鈷CoO、三 氧化二鐵Fe203、 二氧化鉿HfG2、 二氧化鈦7102、鈦酸鍶SrTi03、鋯酸鍶 SrZr03、鈦酸鍶鋇(BaSr) Ti03、鍺鈦GeTi、錫錳碲SnMnTe、銻碲SbTe、 錳酸的鈣鐠化物Pr,.xCaxMn03、含銀離子或亞銅離子的碲-銅/釓氧化物或 鍺銻Te-Cu/GdOx, GeSb with Ag+ or Cu+。
14、 根據(jù)權(quán)利要求11所述的存儲器裝置，其特征在于，該緩沖層包 括一介于1013至1016歐姆-厘米間的電阻率。
15、 根據(jù)權(quán)利要求11所述的存儲器裝置，其特征在于，更包括一第 二緩沖層，該第二緩沖層是介于該存儲元件與該第二電極之間，并與該存 儲元件以及該第二電極電性耦接，且該第二緩沖層至少包括一氧化物或一 氮化物之一。
16、 根據(jù)權(quán)利要求15所述的存儲器裝置，其特征在于，該第二緩沖 層包括一小于50埃的厚度。
17、 根據(jù)權(quán)利要求11所述的存儲器裝置，其特征在于，該存儲元件介于該第一電極與該第二電極之間的厚度是介于50至1000埃。
18、 根據(jù)權(quán)利要求11所述的存儲器裝置，其特征在于，該緩沖層至 少包括一種下列物質(zhì)氧化鉤WO、氧化鈦TiO、氧化鎳NiO、氧化鋁AIO、 氧化銅CuO、氧化鋯ZrO、氮化硅Si3N4、氮化鈦TiN。
19、 根據(jù)權(quán)利要求11所述的存儲器裝置，其特征在于，該緩沖層包 括二氧化硅Si02。
20、 一種制造一存儲器裝置的方法，其特征在于，包括.-形成一第一電極與一第二電極；以及形成一存儲元件與一緩沖層，該存儲元件與該緩沖層是介于該第一電 極以及該第二電極之間，并與該第一電極以及該第二電極電性耦接，該存 儲元件包括一種或以上的金屬氧化合物，以及該緩沖層至少包括一氧化物或一氮化物之一。
21、 根據(jù)權(quán)利要求20所述的方法，其特征在于，該緩沖層是以順流 式等離子體、等離子體濺射或反應(yīng)性濺射的方式形成。
22、 根據(jù)權(quán)利要求20所述的方法，其特征在于，該存儲元件是以等 離子體氧化或熱氧化的方式形成。
23、 根據(jù)權(quán)利要求20所述的方法，其特征在于，該緩沖層是介于該 存儲元件與該第一電極之間，并與該存儲元件以及該第一電極電性耦接。
24、 根據(jù)權(quán)利要求20所述的方法，其特征在于，該緩沖層包括一小 于50埃的厚度。
25、 根據(jù)權(quán)利要求20所述的方法，其特征在于，該緩沖層包括一介 于1013至1016歐姆-厘米間的電阻率。
26、 根據(jù)權(quán)利要求23所述的方法，其特征在于，更包括形成一第二 緩沖層，該第二緩沖層是介于該存儲元件與該第二電極之間，并與該存儲 元件以及該第二電極電性耦接，且該第二緩沖層至少包括一氧化物或一氮 化物之一。
27、 根據(jù)權(quán)利要求26所述的方法，其特征在于，該第二緩沖層包括 一小于50埃的厚度。
28、 根據(jù)權(quán)利要求20所述的方法，其特征在于，該存儲元件介于該 第一電極與該第二電極之間的厚度是介于50至1000埃。
29、 根據(jù)權(quán)利要求20所述的方法，其特征在于，該存儲元件至少包 括一種下列物質(zhì)鴿的氧化物WOx、氧化鎳NiO、五氧化二鈮Nb20" 二 氧化銅0102、五氧化二鉭了3205、三氧化二鋁Al20"氧化鈷CoO、三氧 化二鐵Fe203、 二氧化鉿HfD2、 二氧化鈦Ti02、鈦酸鍶SrTi03、鋯酸鍶 SrZr03、鈦酸鍶鋇(BaSr) Ti03、鍺鈦GeTi、錫錳碲SnMnTe、銻碲SbTe、 錳酸的鈣鐠化物Pri.xCaxMn03、含銀離子或亞銅離子的碲-銅/釓氧化物或 鍺銻(Te陽Cu/GdOx, GeSb with Ag+ or Cu+)。
30、 根據(jù)權(quán)利要求20所述的方法，其特征在于，該緩沖層至少包括 一種下列物質(zhì)氧化鎢WO、氧化鈦TiO、氧化鎳NiO、氧化鋁AIO、氧 化銅CuO、氧化鋯ZrO、氮化硅Si3N4、氮化鈦TiN。
31、 根據(jù)權(quán)利要求20所述的方法，其特征在于，該緩沖層包括二氧 化硅Si02。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種存儲器裝置，包括第一電極與第二電極以及介于第一與第二電極間并與其電性耦接的存儲元件與緩沖層。存儲元件包括一種以上的金屬氧化合物。緩沖層至少包括一氧化物或一氮化物。于另一實施例中，存儲裝置包括第一電極與第二電極以及介于第一與第二電極間并與其電性耦接的存儲元件與緩沖層。緩沖層具有一小于50埃的厚度。存儲裝置包括一或多種金屬的氧化合物。制造存儲裝置方法的實施例包括形成第一電極與第二電極，形成介于第一與第二電極間并與其電性耦接的存儲器，該存儲器包括一或多種金屬的氧化合物，緩沖層包括至少一氧化物或一氮化物。
文檔編號G11C11/56GK101409327SQ20081012816
公開日2009年4月15日 申請日期2008年7月21日 優(yōu)先權(quán)日2007年7月20日
發(fā)明者張國彬, 簡維志, 謝光宇, 賴二琨 申請人:旺宏電子股份有限公司