(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第一の電極を形成することと、
前記第一の電極上に絶縁材料を形成することと、
前記絶縁材料中にビアを形成して、前記第一の電極の表面を露出させることと、
ガスクラスターイオンビームを使用して前記ビア内にヒーター材料を形成することであって、前記ヒーター材料は、前記第一の電極の前記表面上に形成され、かつ、前記ビアの側壁上には、前記ヒーター材料の厚みによるものを除き、形成されない、ことと、
前記ビア内に可変抵抗材料を形成することと、
前記可変抵抗材料およびヒーター材料上に第二の電極を形成することと、
を含む、メモリセルを形成する方法。
【請求項２】
前記可変抵抗材料は前記ヒーター材料上に形成される、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記絶縁材料上の前記ヒーター材料の一部は除去される、請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記可変抵抗材料は相変化材料である、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記相変化材料は、ＧｅｘＴｅｙ、ＧａＳｂ、ＳｂｘＴｅｙ、ＩｎＳｂ、ＩｎＳｅ、ＩｎｘＳｂｙＴｅｚ、ＳｎｘＳｂｙＴｅｚ、ＧａｘＳｅｙＴｅｚ、ＩｎＳｂＧｅ、ＡｇＩｎＳｂＴｅ、ＧｅＳｎＳｂＴｅ、ＴｅｘＧｅｙＳｂｚＳｋ、およびＧｅＳｂＳｅＴｅのうちの一つである、請求項４に記載の方法。
【請求項６】
前記相変化材料は、不純物原子として、Ｏ、Ｆ、ＮまたはＣのうちの少なくとも一つを有する、請求項５に記載の方法。
【請求項７】
前記可変抵抗材料は、ＮｉＯ、ＴｉＯ、ＣｕＳ、およびＳｒＴｉＯのうちの一つである、請求項１に記載の方法。
【請求項８】
前記ヒーター材料は、主要な原子としてＧｅを有し、不純物原子としてＮ、Ｓｂ、Ｆ、Ｏ、またはＴｅのうちの少なくとも一つを有する、請求項１に記載の方法。
【請求項９】
前記不純物原子は、前記ヒーター材料の約０．５原子百分率から約１５原子百分率である、請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
前記不純物原子は、前記ヒーター材料の約５原子百分率から約１０原子百分率である、請求項８に記載の方法。
【請求項１１】
前記ヒーター材料は、前記ヒーター材料の厚さを通して勾配のある窒素レベルを有する窒素不純物原子を含む、請求項８に記載の方法。
【請求項１２】
前記ヒーター材料内の窒素の濃度プロファイルを制御するために窒素ガスが使用される、請求項８に記載の方法。
【請求項１３】
前記ヒーター材料を形成するために、ＧｅＨ４ガスと、Ｎ２ガスと、Ｈｅガス、Ａｒガス、Ｏ２ガス、Ｆ２ガス、Ｎ２Ｏガス、メトキシドガスおよびエトキシドガスのうちの一つ以上とを使用する、請求項１に記載の方法。
【請求項１４】
前記ヒーター材料は、約１５００ＰＳＩから約３０００ＰＳＩの範囲内の圧力にてイオン化されたガスから形成される、請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
前記ガスは真空下でイオン化される、請求項１４に記載の方法。
【請求項１６】
第一の電極を形成することと、
前記第一の電極上に絶縁材料を形成することと、
前記絶縁材料中にビアを形成して、前記第一の電極の表面を露出させることと、
ガスクラスターイオンビームを使用して、前記ビア内に、ＧｅＮを含むヒーター材料を形成することであって、前記ヒーター材料は、前記第一の電極の前記表面上に形成され、かつ、前記ビアの側壁上には、前記ヒーター材料の厚みによるものを除き、形成されない、ことと、
前記ビア内に相変化材料を形成することと、
前記相変化材料およびヒーター材料上に第二の電極を形成することと、
を含む、相変化材料メモリセルを形成する方法。
【請求項１７】
前記相変化材料は前記ヒーター材料上に形成される、請求項１６に記載の方法。
【請求項１８】
前記ヒーター材料を形成するために、ＧｅＨ４ガスと、Ｎ２ガスと、Ｈｅガス、Ａｒガス、Ｏ２ガス、Ｆ２ガス、Ｎ２Ｏガス、メトキシドガスおよびエトキシドガスのうちの一つ以上とを使用する、請求項１６に記載の方法。
【請求項１９】
ＧｅＨ４ガスと、Ｎ２ガスと、Ｈｅガス、Ａｒガス、Ｏ２ガス、Ｆ２ガス、Ｎ２Ｏガス、メトキシドガスおよびエトキシドガスのうちの一つ以上との混合を含むパスの組み合わせで、前記ビアに渡ってガスを走査することを更に含む、請求項１８に記載の方法。
【請求項２０】
前記相変化材料は、ＧｅｘＴｅｙ、ＧａＳｂ、ＳｂｘＴｅｙ、ＩｎＳｂ、ＩｎＳｅ、ＩｎｘＳｂｙＴｅｚ、ＳｎｘＳｂｙＴｅｚ、ＧａｘＳｅｙＴｅｚ、ＩｎＳｂＧｅ、ＡｇＩｎＳｂＴｅ、ＧｅＳｎＳｂＴｅ、ＴｅｘＧｅｙＳｂｚＳｋ、およびＧｅＳｂＳｅＴｅのうちの一つである、請求項１６に記載の方法。
【請求項２１】
前記相変化材料は、不純物原子としてＯ、Ｆ、Ｎ、またはＣのうちの少なくとも一つを有する、請求項２０に記載の方法。
【請求項２２】
第一の電極を形成することと、
前記第一の電極上に、ＧｅＮを含むヒーター材料を形成することと、
前記ヒーター材料上に絶縁材料を形成することと、
前記絶縁材料中にビアを形成して、前記ヒーター材料の表面を露出させることと、
前記ビア内に相変化材料を形成することと、
前記相変化材料およびヒーター材料上に第二の電極を形成することと、
を含む、相変化材料メモリセルを形成する方法。
【請求項２３】
第一の電極と、
前記第一の電極上の絶縁材料と、
前記第一の電極の表面を露出する、前記絶縁材料中のビアと、
前記ビア内にガスクラスターイオンビームによって形成された、ＧｅＮを含む材料であって、ＧｅＮを含む前記材料は、前記第一の電極の前記表面上に形成されており、かつ、前記ビアの側壁上には、ＧｅＮを含む前記材料の厚みによるものを除き、形成されていない、ＧｅＮを含む材料と、
前記ビア内の可変抵材料と、
前記可変抵抗材料上、およびＧｅＮを含む前記材料上の第二の電極と、
を含む、可変抵抗材料メモリセル。
【請求項２４】
前記可変抵抗材料は相変化材料である、請求項２３に記載のメモリセル。
【請求項２５】
前記相変化材料は、ＧｅｘＴｅｙ、ＧａＳｂ、ＳｂｘＴｅｙ、ＩｎＳｂ、ＩｎＳｅ、ＩｎｘＳｂｙＴｅｚ、ＳｎｘＳｂｙＴｅｚ、ＧａｘＳｅｙＴｅｚ、ＩｎＳｂＧｅ、ＡｇＩｎＳｂＴｅ、ＧｅＳｎＳｂＴｅ、ＴｅｘＧｅｙＳｂｚＳｋ、およびＧｅＳｂＳｅＴｅのうちの一つである、請求項２４に記載のメモリセル。
【請求項２６】
前記相変化材料は、不純物原子として、Ｏ、Ｆ、Ｎ、またはＣのうちの少なくとも一つを有する、請求項２５に記載の方法。
【請求項２７】
前記可変抵抗材料は、ＮｉＯ、ＴｉＯ、ＣｕＳ、およびＳｒＴｉＯのうちの一つである、請求項２３に記載のメモリセル。
【請求項２８】
前記可変抵抗材料は、ＧｅＮを含む前記材料上にある、請求項２３に記載のメモリセル。
【請求項２９】
ＧｅＮを含む前記材料は、約０．５原子百分率から約１５原子百分率の窒素を含む、請求項２３に記載のメモリセル。
【請求項３０】
ＧｅＮを含む前記材料は、約５原子百分率から約１０原子百分率の窒素を含む、請求項２３に記載のメモリセル。
【請求項３１】
ＧｅＮを含む前記材料は、ＧｅＮを含む前記材料中に、勾配のある窒素レベルを含む、請求項２３に記載のメモリセル。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は半導体装置の分野に関する。特に、実施形態は、ガスクラスターイオンビーム（ＧＣＩＢ）を用いてメモリセルを製造する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
不揮発性相変化メモリセルは、電力の供給がなくてもデータを維持する能力があるために、集積回路の素子として望ましい。アモルファス相と結晶相の間で安定的に変化することが可能なカルコゲニド合金を含む様々な可変抵抗材料が不揮発性メモリセルへの使用のために研究されてきた。各々の相は特有の抵抗状態を示し、そのような抵抗状態はメモリセルの論理値を区別するために使用されることが可能である。具体的には、アモルファス状態は比較的高い抵抗を示し、結晶状態は比較的低い抵抗を示す。
【０００３】
そのような一つの相変化メモリセル１１０は、第一および第二の電極１１２および１１８の間に相変化材料１１６の層を含む、図１Ａおよび図１Ｂに示される構造を持ち得て、第一および第二の電極１１２および１１８は、第一の電極１１２を含む開口を有する誘電材料１１４によって支持されている。第一および第二の電極１１２および１１８によって印加される電流の量に従って、相変化材料１１６は特定の抵抗状態に設定される。アモルファス状態（図１Ｂ）を得るために、第一の電極１１２に隣接する相変化材料１１６の少なくとも部分１２６を変化させるべく初期書き込み電流パルス（すなわちリセットパルス）が第一の時間周期の間、相変化メモリセル１１０を通して印加される。電流が取り去られ、相変化材料１１６が結晶化温度未満の温度まで冷え、この結果として、第一の電極１１２を覆う相変化材料１１６の部分１２６はアモルファス状態を有する。結晶状態（図１Ａ）を得るために、アモルファス相変化の結晶化時間より典型的には持続時間が長い第二の時間周期の間、初期書き込み電流パルスより低い書込み電流パルス（すなわちセットパルス）が相変化メモリセル１１０に印加され、この結果、相変化材料１１６のアモルファス部分１２６が、その融点より低いが結晶化温度よりは高い温度まで加熱される。これによって、相変化材料１１６のアモルファス部分１２６は再結晶化する。アモルファス部分１２６は、いったん電流が取り去られ相変化メモリセル１１０が冷却されると再結晶化し、その状態に維持される。相変化材料１１６の状態を変化させないが相変化材料１１６の抵抗を読み出すことは可能とする読み出し電圧を電極１１２および１１８に印加することで、相変化メモリセル１１０は、読み出される。
【０００４】
上記された相変化メモリセル１１０の潜在的な欠点は、相変化を達成すのに必要な大量の書込み（ｐｒｏｇｒａｍｍｉｎｇ）電流である。大量の電流に対するこのような必要性は、メモリセルのサイズを縮小しようとするときの、および、大型のメモリセルアレイを製造するときの、制約である。上記した相変化メモリセル１１０に関する別の問題は熱損失である。相変化材料１１６は第一の電極１１２の大きな領域と直接接触しているために、大量のリセット電流要求を結果として招く程度に十分な量の熱損失が起こりうる。加えて、相変化材料１１６の書込み可能領域（プログラマブル・ボリューム）（すなわち、部分１２６）は、画定されておらず相変化の間に横方向に自由に伸張することができるため、スイッチングの安定性が低減され得る。
【０００５】
大量の電流要求を低減し、熱損失を低減し、そしてスイッチングの安定性を向上させるための一つの技術は、相変化材料１１６の書込み可能領域を画定して縮小し、また、書込み可能領域と接触する電極領域を縮小する。図２Ａは、この画定する技術を使用した相変化メモリセル２１０の一例を示す。相変化メモリセル２１０を製造するために、例えば円柱形のビアといったビアが、第一の電極２１２を露出させるために、第二の絶縁層２２４内にエッチングされる。相変化メモリセル２１０の書込み可能領域として機能するために相変化材料２１６の層がビア２２２の側壁２３０に沿って蒸着（堆積）される。相変化材料２１６の上でかつビア２２２内に第三の絶縁層２２８が蒸着される。その後の化学機械平坦化（ＣＭＰ）ステップで、相変化材料２１６および絶縁層２２８が除去され、このステップは、第二の絶縁層２２４にて停止する。ＣＭＰプロセスは、第二の電極２１８に覆われ、第二の電極２１８に接触することが可能である、相変化材料２１６のリング２３２を露出させる。
【０００６】
図２Ｂを参照すると、到来角の分布および不十分なステップカバレージのために、従来の物理蒸着（ＰＶＤ）プロセスでは、ビア２２２の側壁２３０に沿って蒸着された相変化材料２１６の厚さを正確に制御することは必ずしも可能ではないということが分かる。ビア２２２を取り囲むフィールド領域２３１に蒸着された相変化材料の厚い層は、この層が強い膜応力を引き起こし、ＣＭＰプロセスの間に相変化材料の接着の問題が発生するため、その後のＣＭＰプロセスに問題を課す。ビア２２２の最上部における材料の過度な張り出しは、開口の「ネックイン（ｎｅｃｋｉｎｇ  ｉｎ）」を生じさせ得、このことは、その後の薄膜蒸着および／またはストラクチャーの充填を制限または不可能にし得る。この問題は、結果として相変化メモリセルにおける空洞、または不良なメモリ装置、を生み出しうる。
【０００７】
従って、プロセスフロー全体にわたって問題をひきおこすことなく、ヒーター材料と相変化材料の間の境界面にて必要なレベルの異方性を提供する製造プロセスを使用することが望ましい。空洞を減少させること、および相変化メモリのビアの開口における材料の過度な張り出しに起因する不良な装置の修復を可能とする、半導体装置の製造方法を提供することもまた望ましい。
【発明の概要】
【０００８】
（本文中に発明の概要に該当する記載なし。）
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１Ａ】従来の相変化メモリセルの概略図である。
【図１Ｂ】従来の相変化メモリセルの概略図である。
【図２Ａ】従来の別の相変化メモリセルおよび、その製造の中間の過程を示す概略図である。
【図２Ｂ】従来の別の相変化メモリセルおよび、その製造の中間の過程を示す概略図である。
【図３Ａ】本明細書に記載される実施形態による可変抵抗メモリセルの形成を概略的に示す。
【図３Ｂ】本明細書に記載される実施形態による可変抵抗メモリセルの形成を概略的に示す。
【図３Ｃ】本明細書に記載される実施形態による可変抵抗メモリセルの形成を概略的に示す。
【図３Ｄ】本明細書に記載される実施形態による可変抵抗メモリセルの形成を概略的に示す。
【図３Ｅ】本明細書に記載される実施形態による可変抵抗メモリセルの形成を概略的に示す。
【図３Ｆ】本明細書に記載される実施形態による可変抵抗メモリセルの形成を概略的に示す。
【図３Ｇ】本明細書に記載される実施形態による可変抵抗メモリセルの形成を概略的に示す。
【図３Ｈ】本明細書に記載される実施形態による可変抵抗メモリセルの形成を概略的に示す。
【図３Ｉ】本明細書に記載される実施形態による可変抵抗メモリセルの形成を概略的に示す。
【図４Ａ】本明細書に記載される別の実施形態のいくつかのステップよる可変抵抗メモリセルの形成を概略的に示す。
【図４Ｂ】本明細書に記載される別の実施形態のいくつかのステップよる可変抵抗メモリセルの形成を概略的に示す。
【図４Ｃ】本明細書に記載される別の実施形態のいくつかのステップよる可変抵抗メモリセルの形成を概略的に示す。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下の詳細な説明にて実施形態が参照される。これらの実施形態は、当業者がこれらの実施形態を実施することができる程度に十分に詳細に記載されている。他の実施形態が採用され得ること、および、構造的、論理的、および電気的に様々な変更が成され得ることは理解されよう。
【００１１】
以下の記述において使用される「基板（ｓｕｂｓｔｒａｔｅ）」という語は、露出された基板表面を有する半導体基板を、これらに限定することなく、含む任意の支持構造を含み得る。半導体基板は、シリコン、シリコンオンインスレーター（ＳＯＩ）、シリコンオンサファイア（ＳＯＳ）、ドープ半導体および非ドープ半導体、ベース半導体基板部（ｂａｓｅ  ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ  ｆｏｕｎｄａｔｉｏｎ）に支持されたシリコンのエピタキシャル層、および、シリコン以外の半導体で作られたものを含む他の半導体構造、を含むと理解されるべきである。以下の記述で半導体基板が参照されるとき、ベース半導体または基盤部の内部あるいはその上に領域または接合部を形成するために以前のプロセスステップが利用されていることがあり得る。基板もまた、半導体ベースである必要はなく、金属、合金、ガラス、ポリマー、セラミック、およびこの分野で知られる支持に向いた他の任意の材料をこれらに限定することなく含む、集積回路を支持するための任意の適切な支持構造体であり得る。
【００１２】
本明細書に記載される実施形態は、ヒーター材料と可変抵抗材料の間の境界面にて必要なレベルの異方性を提供する材料をビアの底部に形成する方法を提供する。すなわち、その方法は、高い縦横比のビアの底部に、そのビアの側壁への著しい蒸着なしに、均一な被覆を提供する。その方法は、可変抵抗メモリセルのビアの底部にのみ存在する材料を蒸着させるためにガスクラスターイオンビーム（ＧＣＩＢ）を使用する。その方法は、第一の電極の形成、上記第一の電極上への絶縁材料の形成、上記第一電極の表面を露出させるための、上記絶縁材料におけるビアの形成、ガスクラスターイオンビームの使用による上記第一の電極の表面上のヒーター材料の形成、上記絶縁材料上の上記ヒーター材料の一部の除去、上記ヒーター材料上の可変抵抗材料の形成、および、上記可変抵抗材料上の第二の電極の形成を含む。
【００１３】
図３Ａから３Ｉを参照すると、一つの実施形態が、可変抵抗メモリセルの形成への参照とともに、記載されている。これらの図面を通して、同様なフィーチャには同様な参照番号が一貫して使用されている。本明細書に記載される実施形態は、同時に形成可能なメモリセルのアレイ、または、ある部分では、メモリセルとして使用されない集積回路のアレイ、のために利用可能である。
【００１４】
図３Ａは、図３Ｂから図３Ｉに関連して後に記載される方法にて形成された複数の可変抵抗材料メモリセル３０２を含むメモリ装置３１０を示す。メモリ装置３１０は、基板３００、第一の電極３１２、ヒーター材料３１６、可変抵抗材料３１８、および第二の電極３２０、を含む。メモリセル３０２は、絶縁層３１４および３２４内に形成される。
【００１５】
図３Ｂは、例えば支持基板３００上に第一の絶縁層３１４を蒸着させることによって形成された中間工程の可変抵抗メモリ装置構造３１０ａを示す。第一の絶縁層３１４は任意の適切な方法によって形成可能であり、また、例えば、とりわけ窒化物、酸化物、高温ポリマー、低誘電率材料、絶縁ガラス、絶縁ポリマーといった任意の絶縁材料であることが可能である。
【００１６】
図３Ｃに示されるように、第一の絶縁層３１４は、ビア３０１を作るために、任意の適切な方法によってエッチングされる。図３Ｄに示されるように、第一の電極３１２はビア３０１に形成される。第一の電極３１２は任意の適切な方法によって形成可能であり、また、例えばとりわけ窒化チタン（ＴｉＮ）、窒化タンタル（ＴａＮ）、タングステン（Ｗ）、窒化タングステン（ＷＮ）、窒化チタンアルミニウム（ＴｉＡｌＮ）、チタンタングステン（ＴｉＷ）またはプラチナ（Ｐｔ）といった任意の導電性材料であることが可能である。
【００１７】
次に、図３Ｅに示されるように、第二の絶縁層３２４が第一の絶縁層３１４と第一の電極３１２の上に形成される。第二の絶縁層３２４は任意の適切な方法によって形成可能であり、また、例えば窒化物、酸化物、高温ポリマー、低誘電率材料、絶縁ガラス、または絶縁ポリマーといった任意の絶縁材料であることが可能であり、また、この分野において公知の任意の方法によって形成され得る。
【００１８】
図３Ｆを参照すると、各第一の電極３１２の一部を露出させるために、フォトリソグラフィー技術およびエッチング技術といったこの分野で公知の方法を用いて第二の絶縁層３２４にビア３２２が形成されている。任意に、ビア３２２は、部分的に各第一の電極３１２を通って延びることが可能である。ビア３２２は底部表面３３０を有し、第二の絶縁層３２４は頂面３３１を有する。底部表面３３０は実質的に平坦な面であることが好ましい。ビア３２２は、実質的な円柱形状を含む任意の適切な形状であることが可能である。本実施形態はビアの形成という観点から記載されているが、他のアパーチャー、溝、およびコンタクトホールをこれらに限定することなく含む任意のタイプの開口が用途に応じて適切に形成され得ることは認識することができよう。
【００１９】
ここで図３Ｇを参照すると、いったんビア３２２が形成されると、ＧＣＩＢ蒸着されたヒーター材料３１６がビア３２２の底部表面３３０上および第二の絶縁層３２４の頂面３３１上に形成されている。ヒーター材料３１６は、３１６自身の厚みによって生じる側壁との接触部分以外では側壁蒸着が生じないように形成される。これに加えてまたはこれに替えて、ヒーター材料３１６はバリア材料および／または接着材料として機能することが可能である。
【００２０】
ヒーター材料３１６は、以下のように他の原子を含み得るＧｅＮ材料を使って形成可能である。例えば東京エレクトロン株式会社によって製造されるｎＦｕｓｉｏｎ製品であることが可能なＧＣＩＢツールの電離チャンバ内に高圧にてガスが注入される。真空状態であり得る電離チャンバへのガス注入の段階で、圧力は約１５００ＰＳＩから約３０００ＰＳＩまでの範囲にある。ヒーター材料３１６を蒸着させるために、ＧＣＩＢプロセスはＧｅＨ４ガス、Ｎ２ガス、Ｈｅガス、およびＡｒガスを使用することが可能である。各々の割合は、材料の厚さ、およびＧｅＮ材料の窒化物含有量、および異方性を制御するために使用される。イオン化された分子クラスターはその後、露出された第一の電極３１２と第二の絶縁層３２４を含むメモリ装置３１０ａの表面３３０および３３１に向けられる。クラスターはある電位から接地まで約３ＫｅＶから約１５ＫｅＶほど加速される。クラスターは、メモリ装置３１０ａの表面との衝突に際して直ちに解離（ｄｉｓｓｏｃｉａｔｅ）する。ビームがメモリ装置の表面に渡って走査されると、表面の温度および圧力は、約５ｐｓｅｃから約１５ｐｓｅｃのオーダーの一時（例えばスパイク）の間、急激に上昇する。ガスのエネルギの放出によって、メモリ装置の表面上に、またはメモリ装置の表面の近傍内に部分的に、新しいＧｅＮ材料が造られる。新しいＧｅＮ材料の位置は、電位差、種、および表面に依存する。ガスクラスターは、直径で３０オングストロームオーダーであることが可能であり、また、数千の気体分子によって形成され得る。
【００２１】
製造プロセスの間、ＧＣＩＢがメモリ装置の表面に渡って走査された場合、その走査はＧｅＨ４ガス、Ｇｅガス、Ｎ２ガス、Ａｒガス、Ｈｅガス、メトキシドガス、エトキシドガス、Ｏ２ガス、Ｆ２ガス、またはＮ２Ｏガス、の混合であり得るパス（Ｐａｓｓｅｓ）の組み合わせを含むことが可能である。ＧＣＩＢ蒸着プロセスは、ゲルマン（ＧｅＨ４）ガス、窒素（Ｎ２）ガス、アルゴン（Ａｒ）ガス、ヘリウム（Ｈｅ）ガス、メトキシドガス、エトキシドガス、酸素（Ｏ２）ガス、フッ素（Ｆ２）ガス、硝気（Ｎ２Ｏ）、またはこれらの任意の組み合わせの量における変化を含み得る。純窒素（Ｎ２）は窒素の最も有益な濃度プロファイルを制御するためにも使用され得る。窒素レベルは、材料の厚さ内でトップダウン勾配、またはボトムアップ勾配であり得る。勾配は、隣接する材料によって、高−低、低―高、低―高―低、あるいは高―低―高であることが可能である。
【００２２】
図３Ｈに示されるように、第二の絶縁層３２４の頂面３３１上に形成された、ＧＣＩＢ蒸着されたヒーター材料３１６は、例えば公知の技術によるエッチングといった任意の適切な技術によって除去される。ヒーター材料３１６は、主要な原子としてゲルマニウム（Ｇｅ）および、約０．５原子百分率から約１５原子百分率であることが可能な他の不純物原子を含むことが可能である。不純物原子は窒素（Ｎ）、アンチモン（Ｓｂ）、フッ素（Ｆ）、酸素（Ｏ）、およびテルル（Ｔｅ）を含むことが可能である。ある実施形態では、不純物原子は５原子百分率から１０原子百分率である。
【００２３】
図３Ｉに示されるように、可変抵抗材料３１８の層はＧＣＩＢ蒸着されたヒーター材料３１６上に、任意の適切な技術を用いて形成され得る。適切な技術は、とりわけ物理蒸着、原子層蒸着、化学蒸着、および湿式浸漬（ｗｅｔ  ｉｍｍｅｒｓｉｏｎ）を含む。可変抵抗材料３１８は、例えば、ＧｅｘＴｅｙ、ＧａＳｂ、ＳｂｘＴｅｙ、ＩｎＳｂ、ＩｎＳｅ、ＩｎｘＳｂｙＴｅｚ、ＳｎｘＳｂｙＴｅｚ、ＧａｘＳｅｙＴｅｚ、ＩｎＳｂＧｅ、ＡｇＩｎＳｂＴｅ、ＧｅＳｎＳｂＴｅ、ＴｅｘＧｅｙＳｂｚＳｋ、およびＧｅＳｂＳｅＴｅといた任意の相変化カルコゲニド合金から形成可能である。これらの可変抵抗材料は酸素（Ｏ）、フッ素（Ｆ）、窒素（Ｎ）、および炭素（Ｃ）の不純物を含むことも可能である。可変抵抗材料３１８は、ＮｉＯ、ＴｉＯ、ＣｕＳ、およびＳｒＴｉＯを含む、抵抗の変化のために相変化を必要としない任意の他の抵抗性セル材料で形成することも可能である。
【００２４】
その後、最上部電極３２０は、図３Ａに示されるような結果として生じる可変抵抗メモリ装置を獲得するために表面上に形成され得る。
【００２５】
別の実施形態では、図３Ｂから図３Ｄに示されるステップが実施される。その後、図４Ａに示されるように、ＧＣＩＢ蒸着されたヒーター材料３１６が、電極３１２および第一の絶縁層３１４上にブランケット蒸着される。その後、第一の絶縁層３１４を露出させるために、ヒーター材料３１６の一部が、フォトリソグラフィー技術およびエチング技術といった、この分野で公知の方法を用いて除去される（図４Ｂ）。図４Ｃを参照すると、ヒーター材料３１６および第一の絶縁層３１４上に第二の絶縁層３２４がブランケット蒸着されている。この図では、第二の絶縁層３２４の一部は、図３Ｈに示されるようにヒーター材料３１６を露出させるために、フォトリソグラフィー技術およびエチング技術といった、この分野で公知の方法を用いて、除去されている。その後、図３Ａに示されるような結果として生じる構造を獲得するために、方法は、図３Ｉに関して概説されたようなプロセスをたどる。
【００２６】
上記記載および図面は、本明細書で記載された特徴および利点を実現する特定の実施形態の例としてのみ考えられるべきである。特定のプロセス条件に対して変更および置き換えが成されることが可能である。従って、本発明の実施形態は、上記の記載および図面によって限定されると考えられず、添付の特許請求の範囲によってのみ限定される。
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図３Ｃ】
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【図３Ｄ】
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【図３Ｅ】
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【図３Ｆ】
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【図３Ｇ】
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【図３Ｈ】
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【図３Ｉ】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図４Ｃ】
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