专利名称：使用高功率脉冲磁控管溅镀法形成存储器的利记博彩app
技术领域：
本发明概括来说涉及半导体存储器装置、方法和系统，且更具体来说涉及使用高功率脉冲磁控管溅镀法形成存储器。
背景技术：
通常提供存储器装置作为计算机或其它电子装置中的内部半导体集成电路。存在许多不同类型的存储器，其尤其包含随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、动态随机存取存储器(DRAM)、同步动态随机存取存储器(SDRAM)、快闪存储器和电阻式(例如电阻可变)存储器。电阻式存储器的类型尤其包含可编程导体存储器、电阻式随机存取存储器(RRAM)和相变随机存取存储器(PCRAM)。存储器装置(例如电阻式存储器装置)可作为非易失性存储器广泛用于需要高存储器密度、高可靠性和低功率消耗的电子应用。非易失性存储器可用于(例如)个人计算机、便携式存储器棒、固态驱动器(SSD)、数码相机、蜂窝式电话、便携式音乐播放器(例如MP3播放器)、电影播放器和其它电子装置。存储器装置(例如电阻式存储器装置)可包含布置成阵列的若干存储器单元，例如电阻式存储器单元。举例来说，存储器单元的存取装置(例如二极管、场效应晶体管(FET)或双极性结型晶体管(BJT))可耦合到存取线(例如字线)形成阵列的“行”。每一存储器单元的存储器单元材料(例如存储器元件)可耦合到阵列的“列”中的数据线(例如位线)。以此方式，可通过行解码器来存取存储器单元的存取装置，所述行解码器通过选择耦合到存储器单元栅极的字线启动一行存储器单元。在一行所选存储器单元中的特定存储器单元的经编程状态可通过使不同电流流入存储器元件中来确定(例如感测)，此取决于与特定存储器单元的经编程状态相关联的电阻。可将诸如电阻式存储器单元等存储器单元经编程(例如写入)到所要状态。也就是说，可为存储器单元设定若干经编程状态(例如，电阻电平)中的一者。举例来说，单电平单元(SLC)可代表两种逻辑状态中的一者，例如I或O。存储器单元也可经编程到两种 以上经编程状态中的一者，例如以代表两个以上二进制数字，例如1111、0111、0011、1011、1001、0001、0101、1101、1100、0100、0000、1000、1010、0010、0110 或 1110。所述单元可称为多状态存储器单元、多数字单元或多电平单元(MLC)。诸如RRAM单元等电阻式存储器单元可通过改变电阻式存储器单元材料(例如电阻式存储器元件)的电阻电平来存储数据。举例来说，通过将能量源(例如正或负电脉冲，例如正或负电压或电流脉冲)施加到特定RRAM单元材料并持续预定的持续时间，可将数据程序化到所选RRAM单元。可通过施加各种量值、极性和/或持续时间的电压或电流将RRAM单元经编程到若干电阻电平。RRAM (例如RRAM单元)可使用物理气相沉积(PVD)方法(例如直流电(DC)溅镀法或脉冲DC溅镀法)形成。然而，使用DC或脉冲DC溅镀法所形成的RRAM可在高温环境(例如具有高温的PVD室)中形成，和/或具有低电离，此可降低RRAM的性能、一致性和/或可靠性。举例来说，使用DC或脉冲DC溅镀法所形成RRAM单元的感测电阻电平可与所述单元经编程到的电阻电平不同。而且，使用DC或脉冲DC溅镀法所形成的RRAM不能在常规PVD室中形成，此可增加与形成RRAM相关联的成本和/或时间量
发明内容
图I图解说明根据本 发明的一个或一个以上实施例形成存储器材料的系统的功能性框图。图2A图解说明根据本发明的一个或一个以上实施例的若干脉冲的图表。图2B图解说明可提供到靶以根据先前方法形成存储器的各种功率数量的图表。图3A到3C图解说明根据本发明的一个或一个以上实施例的结构的剖面图。
具体实施例方式本文中阐述使用高功率脉冲磁控管溅镀法形成存储器。一个或一个以上方法实施例包含使用高功率脉冲磁控管溅镀法(HIPIMS)在结构上形成电阻式存储器材料，其中所述电阻式存储器材料是在温度为大约400°C或400°C以下的环境中在所述结构上形成。相比之下，先前方法可包含在温度高于600°C的环境中形成存储器。根据本发明的一个或一个以上实施例形成存储器(例如使用HIPMS形成存储器)可增加电阻式存储器材料的电离，此可增加存储器的性能、一致性和/或可靠性，如本文中将进一步阐述。举例来说，根据本发明的一个或一个以上实施例形成存储器可减少与存储器相关联的错误数据读取的数量，例如可减少存储器的感测电阻电平与存储器经编程到的电阻电平不同的次数，如本文中将进一步阐述。此外，根据本发明的一个或一个以上实施例所形成的存储器可在常规物理气相沉积室中形成，此可降低与形成存储器相关联的成本和/或时间量，如本文中将进一步阐述。在本发明的以下详细说明中，参考形成本发明一部分的附图，且在附图中以图解说明方式显示可如何实践本发明若干实施例。充分详细地描述这些实施例以使所属领域的技术人员能够实践本发明的若干实施例，且应了解，可利用其它实施例且可在不背离本发明范围的情况下作出工艺、电或机械改变。本文中的图式遵循编号惯例，其中首位数或前几个数字对应于图式编号，且其余数字识别图式中的元件或组件。不同图式之间的相似元件或组件可通过使用相似数字来识另IJ。举例来说，在图I中116可指示元件“16”，且在图3中相似元件可称为316。如应了解，可添加、交换和/或消除在本文各个实施例中所显示的元件，以便提供本发明的若干额外实施例。此外，如应了解，图式中所提供元件的比例和相对标度打算图解说明本发明的实施例，且不应视为限定意义。如本文中所用，“若干”某物可指一个或一个以上所述事物。举例来说，若干存储器装置可指一个或一个以上存储器装置。图I图解说明根据本发明的一个或一个以上实施例形成存储器材料的系统100的功能性框图。如在图I中所显示，系统100包含环境110。环境110可为(例如)常规物理气相沉积(PVD)室。如图I中所显示，环境110包含具有面向结构固持件114的平坦表面的单一水平定向靶112。靶112可耦合到电源118-1，且结构固持件114可耦合到电源118-2。如在图I中所图解说明，电源118-1和118-2可位于环境110外部。然而，本发明的环境并不限于此,例如电源118-1和/或118-2也可位于环境110内部。靶112可包含存储器材料，例如存储器单元材料。举例来说，靶112可为包含磁铁或磁控管的阴极，且存储器材料可通过磁场和/或电场定位和/或陷获于磁铁或磁控管的表面附近和/或周围，如所属领域的技术人员应了解。存储器材料可为例如电阻式存储器材料，例如电阻式随机存取存储器(RRAM)材料。RRAM材料可包含(例如)超巨磁阻材料(colossal magnetoresistive material),例如 Pr(1_x)CaxMnO3 (PCMO)、La(1_x)CaxMnO3 (LCMO)和 Ba(1_x)SrxTiO3。RRAM 材料也可包含金属氧化物，例如碱金属氧化物，例如Li20、Na20、K20、Rb20、Cs20、Be0、Mg0、Ca0、Sr0和BaO ;折射性金·属氧化物，例如 NbO、NbO2、Nb2O5、MoO2、MoO3、Ta2O5、W2O3、WO2、WO3、ReO2、ReO3 和 Re2O7 ;和二元金属氧化物，例如 Cux0y、W0X、Nb2O5, A1203、Ta2O5, TiOx, ZrOx, NixO 和 Fex0。RRAM 材料也可包含GexSey和可支持固相电解质行为的其它材料。除其它类型的RRAM材料以外，其它RRAM材料可包含钙钛矿氧化物，例如掺杂或未掺杂SrTi03、SrZrO3和BaTiO3 ;和聚合物材料，例如孟加拉玫瑰红(Bengala Rose)、AlQ3Ag、Cu_TCNQ、DDQ、TAPA和基于突光素的聚合物。本发明的实施例并不限于特定类型的RRAM材料。举例来说，存储器材料可包含上文所列示RRAM材料的各种组合。进一步地，存储器材料可为电容性的或电感性的。结构固持件114可固持结构116，例如结构116可安置在结构固持件114上。如图I中所显示,结构116可安置在结构固持件114上，以便结构116在环境110中远离靶112大约3英寸到4英寸。结构固持件114可为(例如)静电夹盘(E-Chuck)或晶片固持件。然而，本发明的实施例并不限于特定类型的结构固持件。结构116可为(例如)存储器结构，例如衬底。衬底可为(例如)硅衬底，例如P型硅衬底。除其它类型的衬底以外，衬底可为绝缘体上硅(SOI)衬底、来自晶片接合的金属上硅或蓝宝石上硅(SOS)衬底。衬底可包含其它半导体材料，例如Ge、SiGe, GaAs, InAs,InP, CdS和CdTe。本发明的实施例并不限于特定类型的衬底。在一个或一个以上实施例中，系统100可经配置以使用高功率脉冲磁控管溅镀法(HIPMS)(例如高功率脉冲式磁控管溅镀法(HPPMS))在环境110中在结构116上形成靶112中的存储器材料。举例来说，电源118-1可以脉冲(与恒定相反)方式将电力提供(例如施加)到靶112。换句话说，电源118-1可通过将若干脉冲提供给靶112来将电力提供到靶112。电力的此施加在本文中称为“脉冲(pulse) ”、“若干脉冲(pulses) ”或“脉冲(pulsing)”。进一步地，电源118-2可将恒定的电力供应(例如恒定偏压)提供到结构固持件114和/或结构116，同时靶112接收脉冲。响应于提供到靶112的脉冲可形成含有存储器材料的等离子120。对应于等离子120的存储器材料可沉积到环境110中的结构116上。在一个或一个以上实施例中，提供到靶112的每一脉冲可具有至少I千瓦的功率。在一些实施例中，提供到靶112的每一脉冲可具有至少I兆瓦的功率。举例来说，每一脉冲可具有大约18兆瓦的功率。此外，在一个或一个以上实施例中，提供到靶112的每一脉冲可具有大约I微秒到300微秒的持续时间。在一些实施例中，提供到靶112的每一脉冲可具有大约I微秒到200微秒的持续时间或大约100微秒到200微秒的持续时间。举例来说，每一脉冲可具有大约100微秒的持续时间。进一步地，在一个或一个以上实施例中，提供到靶112的每一脉冲可间隔大约100毫秒的持续时间。换句话说，在提供到靶112的每一脉冲之间可为100毫秒。然而，本发明的实施例并不限于特定持续时间。提供到靶112的每一脉冲可具有相同量的功率和/或相同持续时间。将结合图2A进一步阐述具有相同量的功率和相同持续时间的脉冲的实例。然而，本发明的实施例并不限于此。举例来说，提供到靶112的每一脉冲可具有不同量的功率和/或不同持续时间。在结构116上所形成的存储器材料可具有小于100埃的厚度。举例来说，在结构116上所形成的存储器材料可具有大约40埃到70埃的厚度。此外，在结构116上所形成的存储器材料可经结晶，且可包含或可不包含垂直于结构116的晶界。 根据本发明的一个或一个以上实施例，在结构116上所形成的存储器材料可在结构116上在低温环境(例如温度为大约400°C或400°C以下的环境)中形成。换句话说，当在结构116上形成存储器材料时，环境110可具有低温(例如大约400°C或400°C以下)。此外，根据本发明的一个或一个以上实施例，在结构116上所形成的存储器材料可具有高电离，例如至少80 %的电离。举例来说，在结构116上所形成的存储器材料可具有大约80 %到95%的电离。换句话说，在结构116上所形成的存储器材料中大约80%到95%的原子和/或分子可经电离。除其它益处以外，此相对高电离与先前方法相比可具有诸如提供低温结晶等益处。由于结构116上所形成的存储器材料可在低温环境中形成，和/或由于结构116上所形成的存储器材料可具有高电离，因此具有结构116上所形成的存储器材料的存储器(例如存储器单元)可准确地和/或可靠地执行。举例来说，具有在结构116上所形成的存储器材料的存储器可具有低数量的与存储器相关联的错误数据读取，例如存储器的感测电阻电平与存储器经编程到的电阻电平不同的次数可较少。此外，根据本发明的一个或一个以上实施例，在结构116上所形成的存储器材料可在结构116上在常规物理气相沉积(PVD)室中形成。换句话说，环境110可为常规PVD室。举例来说，环境110可包含具有水平定向且面向结构固持件114的表面的单一靶112和相距大约3英寸到4英寸远的结构116，如本文中先前所阐述。由于在结构116上所形成的存储器材料可在常规PVD室中形成，因此与先前方法相比，具有在结构116上所形成的存储器材料的存储器(例如存储器单元)可以减少的成本和/或以减少的时间量形成。如所属领域的技术人员应了解，在结构116上形成存储器材料之后，可执行额外处理步骤以形成个别存储器单元。举例来说，可移除(例如蚀刻)存储器材料和/或结构116的多个部分。进一步地，可在存储器材料和/或结构116上形成(例如沉积)诸如绝缘体材料和/或电极等额外材料。可在环境110中和/或在不同于环境110的环境中执行额外处理步骤。图2A图解说明根据本发明的一个或一个以上实施例的若干脉冲(例如第一脉冲230-1、第二脉冲230-2和第三脉冲230-3)的图表201。在本发明的实施例中，可将脉冲230-1、230-2和230-3施加到结合图I所阐述的靶112，从而形成包括存储器材料(例如含有其和/或由其构成)的等离子120。换句话说，脉冲230-1、230-2和230-3可用于沉积存储器材料以形成根据本发明的一个或一个以上实施例的存储器。如在图2A中所显示，脉冲230-1、230_2和230-3各自可具有大约I兆瓦的功率。此外，每一脉冲230-1、230-2和230-3可提供到靶(例如结合图I所阐述的靶112)并持续大约100微秒的持续时间。进一步地，每一脉冲230-1、230-2和230-3间隔大约100毫秒的持续时间。换句话说，可在将第一脉冲230-1提供到靶之后大约100毫秒时将第二脉冲230-2提供到靶，且可在将第二脉冲230-2提供到靶之后大约100毫秒时将第三脉冲230-3提供到靶。进一步地，在图2A中所图解说明的实施例中，在将第一脉冲230-1提供到靶之后且在将第二脉冲230-2提供到靶之前不将额外脉冲提供到靶，且在将第二脉冲230-2提供到靶之后且在将第三脉冲230-3提供到靶之前不将额外脉冲提供到靶。尽管在图2A中图解说明三个脉冲，但本发明的实施例并不限于特定数量的脉冲。此外，尽管在图2A中所显示的脉冲具有相同功率和相同持续时间，但本发明的实施例并不限于此。举例来说，本发明的脉冲可具有不同量的功率和/或不同持续时间，如本文中先前所阐述。进一步地，本发明的实施例并不限于功率为大约I兆瓦或持续时间为大约100微 秒的脉冲。举例来说，本发明的一个或一个以上实施例可包含功率为至少I千瓦的脉冲和/或持续时间为大约I微秒到300微秒的脉冲，如本文中先前所阐述。图2B图解说明可提供到靶(例如具有存储器材料的靶)以根据先前方法(例如先前物理气相沉积(PVD)方法)形成存储器的各种功率量(例如功率量234和功率量236)的图表202。功率量234可与直流电(DC)溅镀法相关联，且功率量236可与脉冲DC溅镀法相关联。如在图2B中所显示,功率量234可包含单一‘〖亘定(例如持续)的电力供应。换句话说，DC溅镀法可包含将单一恒定的电力供应(例如大约I千瓦)提供到具有存储器材料的靶。相比来说，本发明的一个或一个以上实施例包含若干脉冲，例如结合图2A所阐述的脉冲。如在图2B中所图解说明，功率量236可包含若干脉冲。换句话说，脉冲DC溅镀法可包含将若干脉冲提供到具有存储器材料的靶。然而，与功率量236相关联的脉冲具有比与本发明的一个或一个以上实施例相关联的脉冲(例如在图2A中所图解说明的脉冲)更低的功率和更长的持续时间。举例来说，与功率量236相关联的每一脉冲可具有大约O. 8千瓦的功率和大约200微秒的持续时间。相比来说，在图2A中所图解说明的脉冲230-1、230-2和230-3各自具有大约I兆瓦的功率和大约100微秒的持续时间，如本文中先前所阐述。进一步地，与功率量236相关联的每一脉冲之间的时间量小于与本发明的一个或一个以上实施例相关联的脉冲之间的时间量。举例来说，与功率量236相关联的每一脉冲可间隔大约10毫秒的持续时间。相比来说，在图2A中所图解说明的脉冲230-1、230-2和230-3间隔大约100毫秒的持续时间，如本文中先前所阐述。根据先前方法(例如DC溅镀法和脉冲DC溅镀法)所形成的存储器可在高温环境(例如温度高于600°C的环境)中形成。相比来说，根据本发明的一个或一个以上实施例所形成的存储器可在低温环境(例如温度为大约400°C或400°C以下的环境)中形成，如本文中先前所阐述。此外，根据先前方法(例如DC溅镀法和脉冲DC溅镀法)形成的存储器材料可具有低电离，例如小于80%的电离。相比来说，根据本发明的一个或一个以上实施例形成的存储器材料可具有高电离，例如至少80%的电离，如本文中先前所阐述。由于根据先前方法所形成的存储器可在高温环境中形成，和/或由于根据先前方法所形成的存储器材料可具有低电离，因此根据先前方法所形成的存储器不能准确地和/或可靠地执行。举例来说，根据先前方法所形成的存储器可具有高数量的与存储器相关联的错误数据读取，例如存储器的感测电阻电平与存储器经编程到的电阻电平不同的次数可较高。相比来说，根据本发明的一个或一个以上实施例所形成的存储器可准确地和/或可靠地实施，如本文中先前所阐述。此外，根据先前方法(例如DC溅镀法和脉冲DC溅镀法)所形成的存储器可在非常规PVD室中形成，例如具有以下靶的PVD室垂直定向靶、为具有中空磁铁或磁控管的中空阴极的靶、在PVD室中背对结构固持件和/或存储器结构的靶、面向彼此的多个靶、具有 诸如钟形表面等弯曲表面的靶和/或在PVD室中远离存储器结构大约12英寸到16英寸的靶。相比来说，根据本发明的一个或一个以上实施例所形成的存储器可在常规PVD室中形成，如本文中先前所阐述。由于根据先前方法所形成的存储器可在非常规PVD室中形成，因此根据先前方法所形成的存储器可能以高成本和/或以大量时间形成。相比来说，根据本发明的一个或一个以上实施例所形成的存储器可以减少的成本和/或以减少的时间量形成，如本文中先前所阐述。图3A到3C图解说明本发明的一个或一个以上实施例的结构316的剖面图。图3A图解说明在形成电极(例如在图3B和3C中所显示的电极348-1和348-2)之前的(例如)镶嵌结构316和其上面的存储器材料(例如在图3C中所显示的存储器材料350)。图3B图解说明在其上面形成电极(例如底部电极348-1和348-2)之后的结构316。图3C图解说明上面形成存储器材料350之后的结构316。结构316可对应于结合图I所阐述的结构 116。如在图3A到3C中所显示，结构316包含在字线导体344上所形成的位线电介质346。在获得图3A中所显示的配置之前，将位线电介质346图案化以在图3A中所显示的位线电介质346中形成开口，如所属领域的技术人员应了解。接着可在结构316上(例如在位线电介质346中的开口中的字线导体344上)形成电极348-1和348-2，如在图3B中所显示。如所属领域的技术人员应了解，可以若干方式在位线电介质346中的开口中的字线导体344上形成电极348-1和348-2。接着可在结构316上(例如在位线电介质346上且在位线电介质346中的开口中的电极348-1和348-2上)形成存储器材料350，如图3C中所显示。通过形成具有存储器材料350的等离子(例如结合图I所阐述的等离子120)并在结构316上形成存于等离子中的存储器材料350,可在结构316上形成存储器材料350。根据本发明的一个或一个以上实施例，等离子可通过将若干脉冲提供到具有存储器材料350的靶(例如结合图I所阐述的靶112)来形成。换句话说，存储器材料350可对应于存于结合图I先前所阐述的等离子120和/或靶112中的存储器材料。存储器材料350可具有小于100埃的厚度。举例来说，存储器材料350可具有大约40埃到70埃的厚度。此外，存储器材料350可经结晶，且可包含或可不包含垂直于结构116的晶界。
在结构316上形成存储器材料350之后，可执行额外处理步骤以形成个别存储器单元，如所属领域的技术人员应了解。举例来说，可移除(例如蚀刻)存储器材料350和/或结构316的多个部分。进一步地，可在存储器材料350和/或结构316上形成(例如沉积)诸如绝缘体材料和/或电极等额外材料。Mlt本文中阐述使用高功率脉冲磁控管溅镀法形成存储器。一个或一个以上方法实施例包含使用高功率脉冲磁控管溅镀法(HIPIMS)在结构上形成电阻式存储器材料，其中所述电阻式存储器材料是在温度为大约400°C或400°C以下的环境中在所述结构上形成。尽管本文中已图解说明并阐述了特定实施例，但所属领域的技术人员应了解，经计算以实现相同结果的布置可替代所显示的特定实施例。本发明打算涵盖本发明的各个实 施例的修改或变化。应了解，已以说明方式而非限制性方式作出以上说明。在审阅以上说明后，以上实施例的组合和本文中未特别阐述的其它实施例将对所属领域的技术人员显而易见。本发明的各个实施例的范围包含其中使用以上结构和方法的其它应用。因此，本发明的各个实施例的范围应参考所附权利要求书以及所述权利要求书授权给其的等效物的全部范围来确定。在上述具体实施方式
中，出于简化本发明的目的，将各种特征一起组合于单一实施例中。本发明的此方法不应解释为反映本发明所揭示实施例必须使用比明确陈述于每一项权利要求中更多的特征的意图。相反，如以上权利要求书所反映，发明性标的物在于少于单一所揭示实施例的所有特征。因此，以上权利要求书由此并入具体实施方式
中，其中每一项权利要求支持其自身作为单独实施例。
权利要求
1.一种处理存储器的方法，其包括 使用高功率脉冲磁控管溅镀法HIPMS在结构上形成电阻式存储器材料； 其中所述电阻式存储器材料是在具有大约400°C或400°C以下的温度的环境中在所述结构上形成。
2.根据权利要求I所述的方法，其中在所述结构上形成所述电阻式存储器材料包含 使用HIPMS形成包括所述电阻式存储器材料的等离子；和 在所述结构上在所述等离子中形成所述电阻式存储器材料。
3.根据权利要求I所述的方法，其中在所述结构上形成所述电阻式存储器材料包含 将至少I千瓦的第一脉冲提供到具有所述电阻式存储器材料的靶并持续大约I微秒到300微秒的持续时间；和 将至少I千瓦的第二脉冲提供到所述靶并持续大约I微秒到300微秒的持续时间。
4.根据权利要求3所述的方法，其中所述方法包含在将所述第一脉冲提供到所述靶之后大约100毫秒时将所述第二脉冲提供到所述靶。
5.根据权利要求3到4中任一权利要求所述的方法，其中将所述第一脉冲和第二脉冲提供到所述靶并持续大约100微秒到200微秒的持续时间。
6.根据权利要求3到4中任一权利要求所述的方法，其中在所述结构上形成所述电阻式存储器材料包含将至少I千瓦的第三脉冲提供到所述靶并持续大约I微秒到300微秒的持续时间。
7.—种处理存储器的方法，其包括 使用高功率脉冲磁控管溅镀法HIPMS在结构上形成电阻式存储器材料； 其中在所述结构上形成所述电阻式存储器材料，以便在所述结构上的所述电阻式存储器材料具有至少80 %的电离。
8.根据权利要求7所述的方法，其中在所述结构上形成所述电阻式存储器材料包含 将至少I兆瓦的第一脉冲提供到具有所述电阻式存储器材料的靶并持续大约I微秒到300微秒的持续时间；和 将至少I兆瓦的第二脉冲提供到所述靶并持续大约I微秒到300微秒的持续时间，其中在将所述第一脉冲提供到所述靶之后大约100毫秒时将所述第二脉冲提供到所述靶。
9.根据权利要求8所述的方法，其中在所述结构上形成所述电阻式存储器材料包含在将所述第一脉冲提供到所述靶之后且在将所述第二脉冲提供到所述靶之前不将额外脉冲提供到所述靶。
10.根据权利要求8到9中任一权利要求所述的方法，其中所述第一脉冲和第二脉冲具有大约18兆瓦的功率。
11.根据权利要求8到9中任一权利要求所述的方法，其中将所述第一脉冲和第二脉冲提供到所述靶并持续大约100微秒的持续时间。
12.根据权利要求7到9中任一权利要求所述的方法，其中在所述结构上形成所述电阻式存储器材料，以便在所述结构上的所述电阻式存储器材料具有大约80%到95%的电离。
13.—种处理存储器的方法，其包括 使用高功率脉冲磁控管溅镀法HIPMS在存储器结构上形成电阻式随机存取存储器RRAM单元材料；其中所述RRAM单元材料是在物理气相沉积PVD室中在所述存储器结构上形成。
14.根据权利要求13所述的方法，其中在所述存储器结构上形成所述RRAM单元材料包含 通过将若干脉冲提供到具有所述RRAM单元材料的祀来形成包括所述RRAM单元材料的等离子，其中 每一脉冲具有至少I千瓦的功率；且 每一脉冲具有大约I微秒到300微秒的持续时间；和 将所述等离子中的所述RRAM单元材料沉积到所述存储器结构上。
15.根据权利要求14所述的方法，其中所述方法包含将恒定电力供应提供到所述存储器结构，同时将所述RRAM单元材料沉积于所述存储器结构上。
16.根据权利要求13所述的方法，其中 所述存储器结构包含开口 ；且 所述RRAM单元材料形成于所述开口中。
17.根据权利要求13所述的方法，其中所述方法包含在所述存储器结构上形成所述RRAM单元材料，以便在所述存储器结构上的所述RRAM单元材料具有小于100埃的厚度。
18.根据权利要求13到17中任一权利要求所述的方法，其中所述方法包含在所述存储器结构上形成所述RRAM单元材料，以便使所述存储器结构上的所述RRAM单元材料结晶。
19.一种用于处理存储器的系统,其包括 结构；和 靶，其面向所述结构且经配置以在所述结构上形成结晶电阻式随机存取存储器RRAM单元材料，其中 所述靶经配置以在具有大约400°C或400°C以下的温度的物理气相沉积PVD室中在所述结构上形成所述结晶RRAM单元材料；且 所述靶经配置以在所述结构上形成所述结晶RRAM单元材料，以便在所述结构上的所述结晶RRAM单元材料具有至少80%的电离。
20.根据权利要求19所述的系统，其中所述靶经配置以 接收至少I千瓦的第一脉冲并持续大约I微秒到300微秒的持续时间；且 接收至少I千瓦的第二脉冲并持续大约I微秒到300微秒的持续时间。
21.根据权利要求19所述的系统，其中所述靶具有面向所述结构的表面。
22.根据权利要求19所述的系统，其中所述结构是镶嵌结构。
23.根据权利要求19所述的系统，其中所述结晶RRAM单元材料是Pr(1_x)CaxMnO3 (PCMO)。
24.根据权利要求19所述的系统，其中所述靶距所述结构大约3英寸到4英寸。
25.根据权利要求19所述的系统，其中所述靶经配置以在所述结构上形成所述结晶RRAM单元材料，以便在所述结构上的所述结晶RRAM单元材料具有大约40埃到70埃的厚度。
26.根据权利要求19到25中任一权利要求所述的系统，其中所述结晶RRAM单元材料包含垂直于所述结构的晶界。
27.根据权利要求19到25中任一权利要求所述的系统，其中所述结晶RRAM单元材料不包含垂直于所述结构的晶界。
28.一种用于处理存储器的系统，其包括 靶，其具有电阻式存储器材料且经配置以 接收若干脉冲，其中每一脉冲具有至少I千瓦的功率和大约I微秒到300微秒的持续时间；且 响应于接收到所述若干脉冲形成包括所述电阻式存储器材料的等离子；和存储器结构，其经配置以从所述等离子接收所述电阻式存储器材料，其中使由所述结构接收的所述电阻式存储器材料结晶。
29.根据权利要求28所述的系统，其中所述电阻式存储器材料是金属氧化物。
30.根据权利要求29所述的系统，其中所述金属氧化物是碱金属氧化物。
31.根据权利要求29所述的系统，其中所述金属氧化物是折射性金属氧化物。
32.根据权利要求28到31中任一权利要求所述的系统，其中每一脉冲间隔大约100毫秒的持续时间。
33.根据权利要求28到31中任一权利要求所述的系统，其中所述靶面向所述存储器结构。
34.根据权利要求28到31中任一权利要求所述的系统，其中所述靶水平定向。
35.根据权利要求28到31中任一权利要求所述的系统，其中每一脉冲均具有相同量的功率和相同持续时间。
全文摘要
本文中阐述使用高功率脉冲磁控管溅镀法形成存储器。一个或一个以上方法实施例包含使用高功率脉冲磁控管溅镀法HIPIMS在结构上形成电阻式存储器材料，其中所述电阻式存储器材料是在具有大约400℃或400℃以下的温度的环境中在所述结构上形成。
文档编号H01L21/203GK102971844SQ201180032068
公开日2013年3月13日 申请日期2011年6月21日 优先权日2010年6月28日
发明者永俊·杰夫·胡, 埃弗里特·A·麦克蒂尔, 约翰·A·斯迈思三世, 古尔特杰·S·桑胡 申请人:美光科技公司