專利名稱：橫向相變存儲器及其制造方法
技術領域：
本發明涉及相變存儲器，并特別涉及橫向存儲器及其制造方法。
背景技術：
相變存儲器裝置利用相變材料用于電存儲器的應用，相變材料就是在常規非晶態和常規晶態之間可以進行電轉換的材料。在一種應用中，一種類型的存儲器元件利用一種相變材料，該相變材料在常規非晶和常規晶體局部有序(local order)的一種結構態之間或在跨越完全非晶態和完全晶態之間的整個譜上的局部有序的不同可檢測態之間進行電轉換。
適合于這種應用的典型材料包括使用各種硫屬元素的那些材料。相變材料的態還是非易失性的，其中當設置為晶態、半晶態、非晶態或半非晶態的任一種狀態時都表現出一個電阻值，除非重新設置為表示材料的相態或物理態(例如，晶態或非晶態)的那種值，否則仍保持該電阻值。
通過提供經過該材料的電流以便加熱該材料來進行編程相變材料以至改變相變材料的相或存儲器狀態。要降低存儲器裝置的功耗就需要減少提供給相變材料的電流。
因此，就不斷需要用于更改制造相變存儲器裝置的方法以便減少用于編程相變材料的電流。
發明內容
本發明的一個方面提供一種方法，包括在一襯底之上形成導電材料；去除該導電材料的一部分以便由該導電材料形成兩個電極，其中該兩個電極分開一亞光刻距離；以及在該兩個電極之間形成相變材料。
本發明的另一方面提供一種設備，包括在第一材料之上的第一電極；與第一電極分開一亞光刻距離的第二電極，其中第一電極接觸該第一材料并且第二電極接觸該第一材料；以及第一電極和第二電極之間的相變材料。
本發明的再一方面提供一種設備，包括在基底材料之上的第一電介質材料；與第一電介質材料分開一亞光刻距離的第二電介質材料，其中第一電介質材料接觸該基底材料，并且第二電介質材料接觸該基底材料；以及第一電介質材料與第二電介質材料之間的相變材料。
本發明的又一方面提供一種方法，包括在基底材料之上淀積電介質材料；構圖該電介質材料以至由該電介質材料形成兩個間隔物，其中兩個間隔物分開一亞光刻距離；以及在兩個間隔物之間形成相變材料。
本發明的一個方面提供一種系統，包括一處理器；耦連到該處理器的一無線接口；以及耦連到該處理器的一存儲器，所說存儲器包含一存儲器單元，該存儲器單元包括在第一材料之上的第一電極；與第一電極分開一亞光刻距離的第二電極，其中第一電極接觸第一材料并且第二電極也接觸第一材料；以及在第一電極和第二電極之間的相變材料。
在說明書的結論部分特別地指出并清楚地申明了本發明的目的。然而，通過閱讀并參照以下結合附圖的詳細說明書，就能更好地理解本發明的結構和操作方法以及本發明的目的、特征和優點，在附圖中圖1是根據本發明的一個實施例相變存儲器的一部分的剖面圖；圖2是根據本發明的一個實施例在制造期間圖1的存儲器的剖面圖；圖3是在制造的后續階段中圖2的結構的剖面圖；圖4是在制造的后續階段中圖3的結構的剖面圖；圖5是沿線5-5的圖4的結構的剖面圖；圖6是在制造的后續階段中圖5的結構的剖面圖；圖7是在圖6中說明的制造階段的圖6的結構的頂視圖；圖8是在制造的后續階段中圖6的結構的剖面圖；圖9是在制造的后續階段中圖8的結構的剖面圖；圖10是圖9中說明的制造階段的圖9的結構的頂視圖；
圖11是在制造的后續階段中圖10的結構的頂視圖；圖12是根據本發明的另一個實施例的相變存儲器的一部分的剖面圖；圖13是根據本發明的另一個實施例的相變存儲器的一部分的剖面圖；圖14是根據本發明的另一個實施例的相變存儲器的一部分的剖面圖；圖15說明根據本發明的一個實施例的存儲器陣列的示意圖；圖16說明根據本發明的一個實施例的系統的一部分的方框圖。
應當理解，為了說明的簡單和清楚，附圖中說明的元件并沒必要按比例繪制。例如，為了清楚，一些元件的尺寸相對于其它元件進行了放大。此外，考慮到適用，在各個附圖中重復參考數字以表示相應或類似的元件。
具體實施例方式
在以下詳細的說明書中，為了提供對本發明的完整理解，提出了許多具體的細節。然而，本領域普通技術人員應當理解，不需要這些具體的細節也可以實現本發明。在其它實例中，沒有詳細地描述公知的方法、步驟、元件和電路，以至不會混淆本發明。
在以下的說明書和權利要求書中，可以采用術語“耦連”和“連接”以及它們的派生詞語。應當理解，這些術語并不希望成為彼此的同義詞。當然，在具體的實施例中，可以采用“連接”來表示彼此直接物理接觸或彼此電接觸的兩個或多個元件。“耦連”意味著直接物理接觸或電接觸的兩個或多個元件。然而，“耦連”還可以意味著兩個或多個元件不彼此直接接觸，但仍然相互協作或彼此相互作用。
參照圖1，說明相變存儲器(phase change memory)100的一部分的一個實施例。相變存儲器100可以包括可以含有相變材料120的存儲器元件110，其中相變材料120的至少一部分位于兩個電極130和140之間。電極130和140可以形成在電介質材料150上，在本實施例中電介質材料150可以稱為基底材料。絕緣物160和170可以分別形成在電極130和140上。電介質層180可以形成在相變材料120的一部分和絕緣物160和170的一部分上。
應當注意，本發明的范圍并不限于相變存儲器100的具體排列和結構。在替換的實施例中，相變存儲器100可以不同地進行排列并包含附加的層和附加的結構。例如，它可以需要形成隔離結構、地址線、外圍電路(例如，尋址電路)，等等。應當理解，本發明的范圍并不限于沒有這些元件。圖1簡要地說明在電極130和140之間如何形成相變材料120。
電極130和140可以由淀積在電介質層上的單層導電材料形成。圖2-4可以用于說明制造存儲器元件110的一個實施例，其中電極130和140(圖1)可以由單層導電材料230(圖2)形成。在一個實施例中，電極130和140彼此相距一個亞光刻距離(sub-lithographicdistance)。例如，在一個實施例中，電極130和140可以相隔小于大約1000埃的距離，雖然本發明的范圍并不限于這方面。此外，圖2-4可以用于說明由單層電介質材料240(圖2)形成絕緣物160和170(圖1)，其中絕緣物160和170可以彼此相距一個亞光刻距離。
亞光刻(sub-lithographic)距離可以是指小于結構的特征尺寸(a feature size)的一個距離。結構的特征尺寸可以是指利用光刻可獲得的最小尺寸。例如，特征尺寸可以指在一個結構中一種材料的寬度或材料的間隔。應當理解，光刻指一種利用紫外(UV)光將圖形或圖像從一個介質轉移到另一個介質例如從一個掩模轉移到一個晶片的工藝。被轉移圖形的最小特征尺寸可以是由UV光制約的限制。小于特征尺寸的距離、體積(size)或尺寸可以稱為亞光刻距離、亞光刻體積或亞光刻尺寸。例如，一些結構可以具有大約2500埃的特征尺寸。在本示例中，亞光刻距離可以指具有小于大約2500埃的一個寬度的一種特征。
可以采用幾種技術來獲得亞光刻尺寸。雖然本發明的范圍并不限于這些技術，但是可以采用相移掩模、電子束光刻或x射線光刻來獲得亞光刻尺寸。電子束光刻可以指利用電子束曝光晶片上的抗蝕劑的一種直寫光刻(direct-write lithography)技術。x射線光刻可以指一種用于將圖形轉移到硅晶片的光刻工藝，其中使用的電磁射線是x射線而不是可見光。x射線的較短波長(例如，相對于紫外線的大約2000-3000埃，x射線為大約10-50埃)可以減少衍射，并且采用x射線的較短波長可以獲得大約1000埃的特征尺寸。而且，還可以采用側壁間隔物來獲得亞光刻尺寸。可以采用圖2-4說明利用側壁間隔物來獲得亞光刻尺寸。
參照圖2，導電材料230可以形成在電介質材料150上。電介質材料150可以由各種材料例如二氧化硅、氮化硅或其它材料形成。作為一個實例，利用物理汽相淀積(PVD)工藝可以在電介質材料150上形成導電材料230。導電材料230可以是碳或例如過渡金屬的半金屬，該過渡金屬包含但不限于鈦、鎢、氮化鈦(TiN)或氮化鋁鈦(TiAlN)。其它適合的電極材料可以包含例如多晶硅的多晶半導體材料，但本發明的范圍并不限于這些材料。導電材料230可以具有從大50埃至大約250埃范圍的厚度，但本發明的范圍并不限于這方面。
在形成導電層230之后，可以利用化學汽相淀積(CVD)工藝在導電材料230上形成電介質材料層240。電介質材料240可以是二氧化硅、氮化硅或其它電介質材料。電介質材料240可以具有從大約25埃至大約500埃范圍的厚度，但本發明的范圍并不限于這方面。
可以在電介質材料240上形成另一層電介質材料250，例如氧化物或氧氮化物。可以通過蝕刻電介質材料250形成具有側壁256的開口255。開口255可以是一個通孔或一個凹槽，但本發明的范圍并不限于這些結構。作為一個實例，可以通過在電介質材料250上提供光抗蝕劑材料層(未示出)并使該光抗蝕劑材料曝光來形成開口255。可以采用一個掩模(未示出)以便使光抗蝕劑材料的被選擇區域曝光，該選擇區域限定將被去除例如將被蝕刻的區域。該蝕刻可以是一種稱為濕法腐蝕的化學腐蝕。或者，蝕刻可以是一種電解腐蝕或一種稱為干法腐蝕的等離子體(離子轟擊)腐蝕。如果利用光刻技術形成開口255，開口255的直徑或寬度就至少為一個特征尺寸。
圖3說明在共形地引入電介質材料260之后的圖2的結構。可以在電介質材料250之上、沿側壁256并在電介質材料240的一部分上形成電介質材料260。用于電介質材料260的適合材料可以包含二氧化硅、氮化硅或多晶硅，但本發明的范圍并不限于這些。
電介質材料260可以具有比電介質材料250更小的厚度。作為一個實例，電介質材料260可以具有從大約六分之一(1/6)的特征尺寸至大約三分之一(1/3)的特征尺寸范圍的厚度，但本發明的范圍并不限于這些厚度。應當理解，電介質材料260的引入縮小了開口255(圖2)。利用電介質材料260可以形成較小的開口即開口265。開口265的寬度小于開口255的寬度，并且開口265的寬度可以是一個亞光刻寬度。沿側壁256的電介質材料260的該部分稱為側壁間隔物261和262。因此，應當理解，可以利用側壁間隔物261和262來形成具有一個亞光刻寬度的開口265。在一個實施例中，開口255(圖2)的寬度可以為大約一個特征尺寸，并且可以選擇電介質材料260的厚度以致開口265(圖3)的寬度為開口255的大約三分之一尺寸。在一個實施例中，開口265的寬度可以小于大約1000埃，但本發明的范圍并不限于這個寬度。
在形成電介質材料260之后，利用例如蝕刻工藝可以去除材料230、240和260的一部分。圖4說明在構圖材料230、240和260之后的圖3的結構。參照圖4，在一個實施例中，可以利用干法腐蝕例如各向異性腐蝕來去除材料230、240和260的一部分，由此由導電材料230形成電極130和140，并由電介質材料240形成絕緣物160和170。在一個實施例中，電極130和140可以彼此相距一個亞光刻距離，并且絕緣物160和170彼此相距一個亞光刻距離。參照圖2-4說明的利用側壁間隔物形成亞光刻尺寸的工藝還可以稱為亞光刻蝕刻。在形成電極130和140之后，可以去除電介質材料260和250，但本發明的范圍并不限于這種工藝。
在一個實施例中，如圖1所示，在形成電極130和140以及絕緣物160和170之后，電極130和140之間以及絕緣物160和170之間可以設置相變材料。或者，在一個替換的實施例中，可以采用多個側壁間隔物以便減少電極130和140之間的相變材料的數量。例如，可以通過在相變材料淀積之前、設置多個側壁間隔物來減少在z方向(圖1-4中所示的垂直于XY的透視方向)上的相變材料的厚度。利用圖5-10來說明制造存儲器元件110的一個實施例，其中在電極130和140之間形成相變材料150之前、可以利用側壁間隔物來減少電極130和140之間的空間。
圖5是沿圖4的線5-5的存儲器元件110的剖面圖。圖5提供在制造的后續狀態期間的存儲器單元100的一個視圖，其垂直于圖4中所示的視圖(即ZY透視圖)。在圖5中，說明電介質材料150。
圖6說明在形成并構圖電介質材料450之后的圖5的結構。在一個實施例中，可以利用CVD工藝在電介質材料150上形成電介質材料450。用于電介質材料450的適合的材料可以包含二氧化硅或低K電介質材料，但本發明的范圍并不限于這些材料。電介質材料450具有從大約1000埃至大約3000埃范圍的厚度，但本發明的范圍并不限于這些厚度。可以利用各向異性干法腐蝕通過蝕刻電介質材料450來形成具有側壁456的開口455。開口455可以是一個通孔或一個凹槽，但本發明的范圍并不限于這些結構。如果利用光刻技術來形成開口455，那么開口455的寬度就至少為一個特征尺寸。
圖7是在圖6中說明的制造階段的存儲器元件110的頂視圖。如圖7中所示，在蝕刻操作期間去除電介質材料460的一部分以至形成開口455，由此暴露電介質材料150、160和170的一部分。
圖8說明在共形地引入電介質材料460之后的圖6的結構。可以在電介質材料450之上并沿側壁456形成電介質材料460。用于電介質材料460的適合的材料可以包含二氧化硅、氮化硅或低K電介質材料，但本發明的范圍并不限于這些材料。電介質材料460可以具有比電介質材料450更小的厚度。作為一個示例，電介質材料460可以具有從大約六分之一的特征尺寸至大約三分之一的特征尺寸范圍的厚度，但本發明的范圍并不限于這些厚度。可以利用電介質材料460來形成開口465。開口465的寬度可以是一個亞光刻寬度。沿側壁456的電介質材料460的一部分稱為側壁間隔物461和462。在一個實施例中，開口455(圖6)的寬度可以是大約一個特征尺寸，并且可以選擇電介質材料460的厚度，以致開口465(圖8)的寬度是開口455的大約三分之一的尺寸。例如，開口465的寬度即側壁間隔物461和462之間的距離可以小于大約1000埃。
在形成電介質材料460之后，可以利用蝕刻工藝來構圖電介質材料460。圖9說明在構圖電介質材料460之后的圖8的結構。參照圖9，在一個實施例中，可以采用干法腐蝕例如各向異性腐蝕來形成具有亞光刻寬度的溝槽475。在一個實施例中，溝槽475的寬度可以小于大約1000埃，但本發明的范圍并不限于這種厚度。
圖10是在圖9中說明的制造階段的存儲器元件110的頂視圖。如圖10所示，可以在蝕刻操作期間去除電介質材料460的一部分以便形成溝槽475，由此暴露電介質材料150、160和170的一部分。在一個實施例中，在形成溝槽475之后，可以在側壁間隔物461和462之間、在電極130和140之間以及在絕緣物160和170之間形成相變材料120。
圖11是在后續制造階段的圖10的結構的頂視圖。圖11說明在側壁間隔物461和462之間、在電極130和140之間以及在絕緣物160和170之間的開口475中淀積相變材料120之后的存儲器元件110。
應當理解，利用至少一個亞光刻工藝，即側壁間隔物來形成存儲器元件110可以減少在電極130和140之間以及在絕緣物160和170之間的空間體積，由此減少了在電極130和140之間的相變材料的數量。正如參照圖2-4所述，可以形成相變材料的電極130和140之間的在x方向上的空間可以是亞光刻的。此外，正如參照圖5-10所述，電極130和140之間的在z方向上的空間也可以是亞光刻的。
再次參照圖1，絕緣物160和170可以提供電隔離和/或熱隔離。絕緣物130和140可以有助于限制相變材料120和電極130和140之間的歐姆接觸區域。在圖1中說明的實施例中，只有電極130的一個表面或一個邊緣131接觸相變材料120的一部分。此外只有電極140的一個表面或一個邊緣141接觸相變材料120的一部分。如圖1中還示出，絕緣物160的邊緣161可以是連續的并與電極130的邊緣131對準，并且絕緣物170的邊緣171可以是連續的并與邊緣141對準。
雖然用絕緣物160和170來說明存儲器元件110，但本發明并不限于此。在一個替換的實施例中，可以不用絕緣物160和170而形成存儲器元件110。如上所述，在一個實施例中，可以采用相同的蝕刻操作以便形成絕緣物160和170以及電極130和140。在另一個實施例中，可以采用分開的蝕刻操作以便形成絕緣物160和170以及電極130和140。
在形成電極130和140以及絕緣物160和170之后，在電極130和140之間、在絕緣物160和170之間并覆蓋絕緣物160和170的一部分可以形成相變材料120。相變材料120的一部分可以與電極130和140的一部分可以形成電信連接。相變材料150的實例包含但不限于碲鍺銻(TexGeySbz)材料或GeSbTe合金類的硫屬元素組合物，但本發明的范圍并不僅限于這些材料。可選擇地，可以采用另一種相變材料，它的電特性(例如，電阻、電容等)可以隨著提供的例如光、熱或電流的能量產生改變。
在形成相變材料120之后，在相變材料120和絕緣物160和170之上形成電介質材料180。雖然本發明的范圍并不僅限于一方面，但是電介質材料180可以是二氧化硅、氮化硅或其它材料。電介質材料180稱為包覆物(encapsulator)。
通過將電壓電勢提供到電極130和140就可以進行相變材料120的編程以便改變相變材料的狀態或相變材料的相。例如，通過將大約5伏的電壓提供到電極140并將大約零伏的電壓提供到電極130，就可以在相變材料120之上提供小于大約5伏的電壓電勢差。響應于提供的電壓電勢，電流就可以流過相變材料120，就會在相變材料120中和電極130和140中產生熱。這種熱就可以改變相變材料120的存儲狀態或相變材料120的相。
相變材料120從一個態轉換為另一個態所需的電壓電勢與電極130和140之間的距離成正比例。因此，降低電極130和140之間的距離還可以減少相變材料120從一個存儲態轉換為另一個存儲態所需的電壓電勢。例如，在一個實施例中，如果電極130和140之間的距離為大約1000埃，那么就可以在電極130和140之間的相變材料120的該部分上提供大約2伏的電壓電勢差以便感應一個電流來使這些材料發熱。這種電壓和電流足以使相變母體從常規非晶態改變為常規的晶態。在存儲器元件110的操作期間采用降低的電壓和電流還可以降低相變存儲器100的功耗。
如上所述，絕緣物160和170可以限制相變材料120和電極130和140之間的接觸區。通過限制相變材料120和電極130和140之間的接觸區，這樣就能降低進行編程的相變材料120的體積。換句話說，存儲信息的編程區、即相變材料120響應于提供的電壓電勢而進行態轉換或相轉換的區域限定為相變材料120的一部分，該區域小于相變材料120的總體積。沒有絕緣物160和170，那么相變材料120和電極130和140之間的接觸區就增加。這樣就會增加編程的區域，就會增加編程相變材料120所需的電壓/電流。
還可以利用如上所述的亞光刻技術、通過減少電極130和140之間的x方向和z方向上的相變材料的數量來限制編程區域。因此，對相變材料的較小的部分進行編程、就能夠降低編程相變材料120所需的電壓/電流值。
可以采用電介質材料150和180來提供存儲器元件110的電隔離和/或熱隔離。除了上述的實例之外，電介質材料150和180還可以采用低K電介質材料。可以根據存儲器元件110的所需特性來選擇用于形成這些電介質材料的厚度和技術。通過提供這種絕緣并限定編程區域，就可以提高利用電加熱來編程相變材料120的效率。
因為電流橫向流動、即電流在水平方向或x方向上流動，因此存儲器元件110可以稱為橫向相變存儲器裝置。如圖1中所示，在相變材料的一部分之下可以形成電極130和140。可選擇地，一些相變存儲器(未示出)可以采用垂直結構的存儲器單元，其中電極位于相變材料之上和相變材料之下，因此電流就在垂直方向上流動。
雖然本發明的范圍并不限于此，但是在一些實施例中，電極130和140在尺寸上可以是對稱的，并且利用相同的工藝操作由相同的材料來形成電極130和140，因此降低了制造存儲器元件110的成本和復雜性。可以在淀積相變材料120之前淀積電極130和140，因此，與用于制備相變材料120的溫度相比、可以在較高的溫度下制備電極130和140。此外，在圖1說明的實施例中，相對較大部分的相變材料120可以由絕緣物環繞，并且相對較小部分的電極130和140可以接觸相變材料120。因此，圖1說明的結構就會產生了一種相對低功率的存儲器元件。而且，如果電極130和140在尺寸上對稱，那么這些電極就可以在編程期間對加熱相變材料120貢獻相同，這就可以提高存儲器元件110的效率和可靠性。
參照圖12，說明存儲器元件110的另一個實施例。在本實施例中，可以去除(例如，腐蝕)或構圖絕緣物160和電極130以致絕緣物160的一個邊緣161成為斜面并且電極130的一個邊緣131也成為斜面，并且其中絕緣物160的邊緣161和電極130的邊緣131共面并鄰接。換句話說，邊緣161和131相對于電介質材料150構成傾角。此外，可以構圖絕緣物170和電極140以致絕緣物170的一個邊緣171成為斜面并且電極140的一個邊緣141也成為斜面，并且其中絕緣物170的邊緣171和電極140的邊緣141共面并鄰接。以此方式形成電極130和140和絕緣物160和170就可以提高相變材料120和電極130和140之間的接觸。
參照圖13，說明存儲器元件110的另一個實施例。在本實施例中，構圖(例如，腐蝕)絕緣物160和電極130以致絕緣物160的邊緣161不與電極130的邊緣131鄰接并且不對準電極130的邊緣131。例如，可以改變用于形成絕緣物160和電極130的蝕刻操作以致蝕刻絕緣物130比蝕刻電極130更多。此外，蝕刻絕緣物170比蝕刻電極140更多，以致絕緣物170的邊緣171不與電極140的邊緣141鄰接并且不對準電極140的邊緣141。以此方式形成電極130和140和絕緣物160和170就可以提高相變材料120和電極130和140之間的接觸。
參照圖14，說明相變存儲器100的一個實施例。相變存儲器100包含存儲器元件110。相變存儲器100還可以包含附加的結構例如開關器件或選擇器件(例如，晶體管或二極管)、隔離結構和地址線。
在圖14說明的實施例中，相變存儲器100包括由半導體材料形成的襯底600。在本實施例中，可以在襯底600中引入P型摻雜物例如硼。雖然本發明的范圍并不限于此，但是在一個實例中，P型摻雜物適合的濃度大致為超過大約5×1018至大約1×1020原子/立方厘米(atoms/cm3)，致使襯底600表示為P++。在本實例中，可以用P型外延硅620覆蓋襯底600。在一個實例中，摻雜濃度為大約1015-1017原子/立方厘米(atoms/cm3)。
相變存儲器100還可以包含在外延硅620中形成的淺溝槽隔離(STI)結構630。STI結構630可以用于各個存儲器元件彼此間以及存儲器元件與在襯底中和在襯底上形成的相關電路元件(例如，晶體管器件)間的隔離。在一個實施例中，STI結構630可以是二氧化硅，但本發明的范圍并不限于此。
相變存儲器100還可以包含作為尋址電路的一部分的選擇器件640。選擇器件640可以是兩個金屬氧化物半導體場效應晶體管(MOSFETs)。一個晶體管可以包含區域651和652、導電材料653和654以及柵極655。另一個晶體管可以包含區域652和656、導電材料654和658以及柵極659。
區域651、652和656可以是通過引入例如濃度大致為大約1018-約1020atoms/cm3的磷或砷而形成的N型摻雜多晶硅(例如，N+硅)，但本發明的范圍并不限于此。在一個實例中，導電材料653、654和658可以是難熔金屬硅化物例如硅化鈷(CoSi2)。一方面，導電材料653、654和658可以作為芯片上電路結構的外圍電路(例如，尋址電路)的制造中的低阻材料。導體652和654一起作為字線行(例如，圖15中的行820)。
在一個實例中，可以由多晶硅材料形成選擇器件640的柵極655和659。在本實例中，柵極655和659可以稱為信號線或地址線。柵極655和659還可以稱為列線(例如，圖15的列線815)。
可以環繞柵極655和659形成電介質材料660，例如SiO2。可以由導電材料，例如鎢形成導電接觸670、675和680。接觸670和675可以是圖15中的將晶體管850連接到電極材料860的線。接觸680和690可以是圖15中的電壓電源線。導體690可以由導電材料，例如鋁形成。
應當注意，上述形成存儲器100的操作次序或順序，不是對本發明的限制。
圖15是存儲器陣列800的一個實施例的示意圖。存儲器陣列800可以包含與上述存儲器元件110一樣形成的多個相變存儲器元件810。在本實例中，存儲器陣列800的電路包含用于編程或讀取存儲器元件810的地址線815、820和830。在一個實施例中，地址線815、820和830可以耦連到外圍尋址電路(未示出)。存儲器元件810包括MOSFET 850、電阻860和相變材料870。
參照圖16，描述根據本發明的一個實施例的系統900的一部分。系統900可以用于無線裝置，例如個人數字助理(PDA)、具有無線功能的膝上型電腦或便攜式計算機、網絡圖形輸入板、無線電話、尋呼機、緊急消息裝置、數字音樂播放器、數字照相機或可以適合無線發送和/或接收信息的其它裝置。
系統900可包括控制器910，輸入/輸出(I/O)裝置920(例如，鍵盤，顯示器)，存儲器930和通過總線950彼此耦連的無線接口840。應當注意，本發明的范圍并不限于具有這些部件的任何一種部件或具有所有這些部件的實施例。
控制器910可包括例如一個或多個微處理器、數字信號處理器、微控制器等。存儲器930可以用于存儲傳輸到系統900或由系統900傳送的信息。存儲器930還可以隨意地用于存儲指令，在系統900的工作期間由控制器910執行的該指令，并可以用于存儲用戶數據。可以由一種或多種不同類型的存儲器提供存儲器930。例如，存儲器930可包括易失性存儲器(任何一種類型的隨機存取存儲器)、非易失性存儲器例如快閃存儲器和/或包含一種存儲器元件例如圖1、12、13或圖14中說明的相變存儲器100的相變存儲器。
用戶可使用I/O裝置920以便產生消息。系統900可利用無線接口940以便用射頻(RF)信號將消息發送到無線通訊網絡和從無線通訊網絡接收消息。無線接口940的實例可包含天線或無線收發機，但本發明的范圍并不限于這些結構。
雖然本發明的范圍并不限于這種結構，但是系統900可以采用以下的無線通訊接口協議之一來發送并接收消息碼分多址接入(CDMA)、蜂窩無線電話通訊系統、移動通訊全球系統(GSM)的蜂窩無線電話系統、北美數字蜂窩(NADC)的蜂窩無線電話系統、時分多址接入(TDMA)系統、擴展的-TDMA(E-TDMA)蜂窩無線電話系統、第三代(3G)系統如寬帶CDMA(WCDMA)、CDMA-2000，等等。
雖然在此已經說明并描述了本發明的某些特征，本領域普通技術人員現在可以對本發明進行許多修改、替換，改動和等同的變化。因此，應當理解，附加的權利要求書期望能夠覆蓋落入本發明的實質精神范圍內的所有這些修改和變化。
權利要求
1.一種方法，包括在一襯底之上形成導電材料；去除該導電材料的一部分以便由該導電材料形成兩個電極，其中該兩個電極分開一亞光刻距離；以及在該兩個電極之間形成相變材料。
2.權利要求1的方法，其中去除步驟包括蝕刻導電材料以至形成兩個電極。
3.權利要求1的方法，還包括在相變材料的一部分和兩個電極的第一電極的一部分之間形成第一電介質材料，其中第一電極的第二部分接觸相變材料的第二部分。
4.權利要求3的方法，還包括去除第一電介質材料和第一電極的一部分，由此第一電介質材料的邊緣傾斜并且第一電極的邊緣傾斜，其中第一電介質材料的邊緣和第一電極的邊緣是共面的。
5.權利要求3的方法，還包括去除第一電介質材料和第一電極的一部分，由此第一電介質材料的邊緣與第一電極邊緣不鄰接。
6.權利要求3的方法，還包括在第一電介質材料之上形成第二電介質材料，并去除第二電介質材料的一部分以至形成具有側壁的第一開口以便暴露第一電介質材料的一部分。
7.權利要求6的方法，還包括在第一開口中并沿著側壁設置第三電介質材料以形成第二開口，其中第二開口具有一個亞光刻寬度。
8.權利要求6的方法，還包括在第一開口中并沿著第一開口的側壁設置第三電介質材料以形成兩個側壁間隔物，其中兩個間隔物分開一亞光刻距離。
9.權利要求8的方法，其中形成一相變材料包括在兩個間隔物之間形成該相變材料。
10.權利要求1的方法，還包括將兩個電極的第一電極耦連到第一地址線；并且將兩個電極的第二電極耦連到第二地址線。
11.一種設備，包括在第一材料之上的第一電極；與第一電極分開一亞光刻距離的第二電極，其中第一電極接觸該第一材料并且第二電極接觸該第一材料；以及第一電極和第二電極之間的相變材料。
12.權利要求11的設備，其中第一材料是一種電介質材料。
13.權利要求11的設備，其中相變材料接觸第一材料。
14.權利要求11的設備，其中相變材料是硫屬化物材料。
15.權利要求11的設備，其中亞光刻距離小于大約1000埃。
16.權利要求11的設備，其中利用兩個電極跨越相變材料施加小于大約5伏的電壓電勢差，由此改變相變材料的狀態。
17.權利要求11的設備，其中第一電極和第二電極由單層導電材料形成。
18.權利要求11的設備，還包括在相變材料的第一部分和第一電極的第一部分之間耦連的第一電介質材料；以及在相變材料的第二部分和第二電極的第一部分之間耦連的第二電介質材料。
19.權利要求18的設備，其中第一電介質材料的一邊緣成為傾斜并且第一電極的一邊緣成為傾斜，其中第一電介質材料的邊緣與第一電極的邊緣是共面的。
20.權利要求11的設備，還包括第一間隔物，接觸相變材料的第一部分；以及第二間隔物，接觸相變材料的第二部分，其中第一間隔物與第二間隔物分開一亞光刻距離。
21.權利要求11的設備，其中大量的相變材料是在第一電極、第二電極、第一間隔物以及第二間隔物之間。
22.權利要求11的設備，其中第一電極耦連到第一地址線，并且第二電極耦連到第二地址線。
23.一種設備，包括在基底材料之上的第一電介質材料；與第一電介質材料分開一亞光刻距離的第二電介質材料，其中第一電介質材料接觸該基底材料，并且第二電介質材料接觸該基底材料；以及第一電介質材料與第二電介質材料之間的相變材料。
24.權利要求23的設備，其中亞光刻距離小于大約1000埃。
25.權利要求23的設備，還包括第一導體；以及與第一導體分開一第二亞光刻距離的第二導體，其中相變材料的一部分是在第一電介質材料、第二電介質材料、第一導體以及第二導體之間。
26.權利要求25的設備，其中第一導體接觸基底材料，并且第二導體接觸基底材料。
27.權利要求25的設備，其中相變材料接觸第一電介質材料、第二電介質材料、第一導體和第二導體。
28.一種方法，包括在基底材料之上淀積電介質材料；構圖該電介質材料以至由該電介質材料形成兩個間隔物，其中兩個間隔物分開一亞光刻距離；以及在兩個間隔物之間形成相變材料。
29.權利要求28的方法，還包括在基底材料之上淀積導電材料；構圖該導電材料以至由該導電材料形成兩個電極，其中兩個電極分開一亞光刻距離，并且其中形成相變材料包括在該兩個電極之間形成相變材料。
30.一種系統，包括一處理器；耦連到該處理器的一無線接口；以及耦連到該處理器的一存儲器，所說存儲器包含一存儲器單元，該存儲器單元包括在第一材料之上的第一電極；與第一電極分開一亞光刻距離的第二電極，其中第一電極接觸第一材料并且第二電極接觸第一材料；以及在第一電極和第二電極之間的相變材料。
31.權利要求30的系統，其中無線接口是一種無線發射接收機。
32.權利要求30的系統，其中無線接口是一種天線。
全文摘要
根據本發明的一個實施例，主要提供一種橫向相變存儲器和一種制造相變存儲器的方法。該方法包括在襯底之上形成導電材料并構圖該導電材料以便由該導電材料形成兩個電極，其中兩個電極分開相距一個亞光刻距離。該方法還包括在兩個電極之間形成一種相變材料。
文檔編號H01L45/00GK1507088SQ0315468
公開日2004年6月23日 申請日期2003年8月25日 優先權日2002年12月13日
發明者G·C·維克, G C 維克 申請人:英特爾公司