多層電介質(zhì)存儲(chǔ)器設(shè)備

背景技術(shù)：
諸如閃速存儲(chǔ)器設(shè)備之類的基于晶體管的非易失存儲(chǔ)器設(shè)備的物理縮放面臨著許多挑戰(zhàn)。正在考慮基于晶體管的存儲(chǔ)器設(shè)備和存儲(chǔ)器陣列的備選方案。附圖說明圖1是集成有存取晶體管的存儲(chǔ)器堆疊體的截面圖。圖2a是包括兩個(gè)電介質(zhì)勢壘（barrier）區(qū)域的孤立的（isolated）存儲(chǔ)器堆疊體的截面圖。圖2b是包括兩個(gè)勢壘區(qū)域的孤立的存儲(chǔ)器堆疊體的截面圖，其中在一區(qū)域中第一電介質(zhì)勢壘區(qū)域具有子區(qū)域。圖2c是包括兩個(gè)勢壘區(qū)域的孤立的存儲(chǔ)器堆疊體的截面圖，其中在一區(qū)域中第二電介質(zhì)勢壘區(qū)域具有子區(qū)域。圖3是包括三個(gè)電介質(zhì)勢壘區(qū)域的孤立的存儲(chǔ)器堆疊體的截面圖。圖4a描繪了在對(duì)第一電極區(qū)域施加負(fù)偏壓的情況下，包括兩個(gè)電介質(zhì)勢壘區(qū)域的存儲(chǔ)器堆疊體的示意性能量-距離圖。圖4b描繪了在對(duì)第一電極區(qū)域施加正偏壓的情況下，包括兩個(gè)電介質(zhì)勢壘區(qū)域的存儲(chǔ)器堆疊體的示意性能量-距離圖。圖5a描繪了在對(duì)第一電極區(qū)域施加負(fù)偏壓的情況下，包括三個(gè)電介質(zhì)勢壘區(qū)域的存儲(chǔ)器堆疊體的示意性能量-距離圖。圖5b描繪了在對(duì)第一電極區(qū)域施加正偏壓的情況下，包括三個(gè)電介質(zhì)勢壘區(qū)域的存儲(chǔ)器堆疊體的示意性能量-距離圖。圖6至圖9是示出了集成有存取晶體管的存儲(chǔ)器堆疊體的步驟的截面圖。圖10是示出了在“交叉點(diǎn)（cross-point）”結(jié)構(gòu)中的存儲(chǔ)器陣列的示例性實(shí)施例的俯視圖。圖11是示出了在“交叉點(diǎn)”結(jié)構(gòu)中的包括兩個(gè)電介質(zhì)勢壘區(qū)域的存儲(chǔ)器設(shè)備的截面圖。圖12是示出了在“交叉點(diǎn)”結(jié)構(gòu)中的包括三個(gè)電介質(zhì)勢壘區(qū)域的存儲(chǔ)器設(shè)備的截面圖。具體實(shí)施方式在各個(gè)實(shí)施例中，描述了包括電介質(zhì)勢壘區(qū)域的存儲(chǔ)器設(shè)備以及其制造方法。在以下的介紹中，將描述各個(gè)實(shí)施例。然而，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將認(rèn)識(shí)到在沒有一個(gè)或多個(gè)具體細(xì)節(jié)的情況下，或者利用其它替代和/或附加的方法、材料或部件，也可以實(shí)施各個(gè)實(shí)施例。在其它情況下，沒有示出或詳細(xì)描述公知的結(jié)構(gòu)、材料或操作，以避免使本發(fā)明的各個(gè)實(shí)施例的方案難以理解。類似地，為了解釋的目的，介紹了具體的數(shù)目、材料以及結(jié)構(gòu)，以便提供對(duì)本發(fā)明的透徹理解。盡管如此，可以在沒有具體的細(xì)節(jié)的情況下實(shí)施本發(fā)明。此外，也可以理解附圖中示出的各個(gè)實(shí)施例是說明性的圖示，并且未必是按比例繪制的。整個(gè)該說明書中提及的“一個(gè)實(shí)施例”或“實(shí)施例”意思是結(jié)合實(shí)施例描述的特定的特征、結(jié)構(gòu)、材料或特性包括在落入本發(fā)明的保護(hù)范圍的至少一個(gè)實(shí)施例中，但是并不表示它們存在于每個(gè)實(shí)施例中。因此，在整個(gè)該說明書中的各處出現(xiàn)的短語“在一個(gè)實(shí)施例中”或“在實(shí)施例中”未必都指的是本發(fā)明的相同的實(shí)施例。此外，所述特定的特征、結(jié)構(gòu)、材料或特性可以在一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例中以任意合適的方式組合。在其他的實(shí)施例中，可以包括各種附加的層和/或結(jié)構(gòu)，和/或可以省略描述過的特征。將以最有助于理解本發(fā)明的方式，將各個(gè)操作描述為多個(gè)分立的依次的操作。然而，描述的順序不應(yīng)被解釋為暗示這些操作是必須依順序的。具體地，這些操作不需要按照所陳述的順序來執(zhí)行。所描述的操作可以按照與所描述的實(shí)施例不同的、串行的或并行的順序來執(zhí)行?？梢詧?zhí)行各種附加的操作和/或在附加的實(shí)施例中可以省略所描述的操作。應(yīng)當(dāng)理解的是，當(dāng)一元件被描述為在另一個(gè)元件或?qū)印吧稀薄ⅰ斑B接到”另一個(gè)元件或?qū)踊蛘摺榜詈系健绷硪粋€(gè)元件或?qū)訒r(shí)，它可以直接地在另一個(gè)元件上，連接到另一個(gè)元件或者耦合到另一個(gè)元件，或者替換的，在該元件和另一個(gè)元件之間可以存在插入元件。當(dāng)一元件被描述為“直接地在……上”，“和……接觸”，“直接地連接到”或者“直接與……耦合”，它可以是直接地在……上，和...接觸，直接地連接到或者直接與……耦合，而沒有插入元件。應(yīng)當(dāng)理解的是，在這里使用空間性的描述術(shù)語，例如“之上”、“之下”、“在...下方”、“上”、“下”等來描述一個(gè)元件、部件或區(qū)域與另一個(gè)元件、部件或區(qū)域的相關(guān)空間關(guān)系，并且空間性的描述術(shù)語在實(shí)施例中包括一個(gè)元件、部件或區(qū)域的不同的取向。例如，如果實(shí)施例描述一元件在另一個(gè)元件“之下”，當(dāng)將所述實(shí)施例倒過來時(shí)，同一元件將在所述另一個(gè)元件“之上”。圖1是示出了集成有存取晶體管100的存儲(chǔ)器堆疊體140的示例性實(shí)施例的截面圖?？梢栽诎ü杈囊r底101上形成存儲(chǔ)器堆疊體140和存取晶體管100。在其它的實(shí)施例中，襯底101可以是包括諸如GaAs、InAs、InGaAs、Ge或絕緣體上硅之類的半導(dǎo)體材料的任何襯底。在其它的實(shí)施例中，襯底101可以具有部分地或完全地制造的結(jié)構(gòu)、部件或電路。例如，襯底101可以包括具有諸如晶體管、二極管或互連之類的各種部件的集成電路，所述集成電路可以與或者可以不與存儲(chǔ)器堆疊體140或存取晶體管100電耦合。存取晶體管100包括柵極電介質(zhì)106、在柵極電介質(zhì)106上的柵極108、源極104、漏極102和間隔體110與112。存取晶體管100也包括源極接觸部114和漏極接觸部116。在實(shí)施例中，存儲(chǔ)器堆疊體140可以通過漏極接觸部116與晶體管100的漏極102耦合。在另一個(gè)實(shí)施例中，存儲(chǔ)器堆疊體140可以通過源極接觸部114與存取晶體管100的源極104耦合。在其它的實(shí)施例中，可以是將存儲(chǔ)器140與存取晶體管100耦合的不同的布置。存儲(chǔ)器堆疊體包括第一電極區(qū)域120、第一電介質(zhì)勢壘區(qū)域124、第二電介質(zhì)勢壘區(qū)域128和第二電極區(qū)域132。存儲(chǔ)器單元可以經(jīng)由存取晶體管100而通過包括讀、寫、禁止和擦除的各種操作進(jìn)行存取。在示例性的操作中，可以在柵極108上設(shè)置柵極電壓，并且可以在第二電極區(qū)域140上設(shè)置存儲(chǔ)器存取電壓。在另一個(gè)示例性的操作中，可以在柵極108上設(shè)置柵極電壓，并且可以通過源極接觸部114在源極104上設(shè)置存儲(chǔ)器存取電壓。讀取操作可以是在對(duì)柵極108施加讀取柵極電壓時(shí)通過第二電極區(qū)域132檢測讀取電壓、讀取電流或兩者的操作。在實(shí)施例中，在對(duì)第二電極區(qū)域132施加正讀取電壓且同時(shí)對(duì)柵極108施加讀取柵極電壓時(shí)，可以檢測讀取電流。在另一個(gè)實(shí)施例中，在對(duì)第二電極區(qū)域132施加負(fù)讀取電壓且同時(shí)對(duì)柵極108施加讀取柵極電壓時(shí)，可以檢測讀取電流。在實(shí)施例中，讀取操作可以是無損的并且對(duì)存儲(chǔ)器堆疊體140引起微小的變化，以使得當(dāng)緊接著執(zhí)行第一、第二和第三讀取操作時(shí)，第三讀取操作產(chǎn)生與第一讀取操作相比基本上相同的讀取電壓、讀取電流或者兩者。在另一個(gè)實(shí)施例中，讀取操作可以是無損的并且對(duì)存儲(chǔ)器堆疊體140引起顯著的變化，以使得當(dāng)緊接著執(zhí)行第一、第二和第三讀取操作時(shí)，第三讀取操作產(chǎn)生與第一讀取操作相比基本上相同的讀取電壓、讀取電流或者兩者。寫入操作可以是對(duì)存儲(chǔ)器堆疊體140引起實(shí)質(zhì)的變化，以使得在執(zhí)行寫入操作之后所執(zhí)行的讀取操作產(chǎn)生與在寫入操作之前所執(zhí)行的讀取操作基本上相同的讀取電壓、讀取電流或者兩者的操作。在實(shí)施例中，可以執(zhí)行寫入操作，其中第二電極區(qū)域132上的寫入電壓具有與讀取電壓極性相同的電壓極性。在另一個(gè)實(shí)施例中，可以執(zhí)行寫入操作，其中第二電極區(qū)域132上的寫入電壓具有與讀取電壓極性相反的電壓極性。在實(shí)施例中，寫入操作的結(jié)果可以是更高的后續(xù)的讀取電流、讀取電壓或者兩者。在另一個(gè)實(shí)施例中，寫入操作的結(jié)果可以是更低的后續(xù)的讀取電流、讀取電壓或者兩者。擦除操作可以是對(duì)讀取電流、讀取電壓或兩者引起與寫入操作相比基本上相反的變化的操作。在實(shí)施例中，可以執(zhí)行擦除操作，其中第二電極區(qū)域132上的擦除電壓具有與讀取電壓極性相同的電壓極性。在另一個(gè)實(shí)施例中，可以執(zhí)行擦除操作，其中第二電極區(qū)域132上的擦除電壓具有與讀取電壓極性相反的電壓極性。在實(shí)施例中，擦除操作的結(jié)果可以是更高的后續(xù)的讀取電流、讀取電壓或者兩者。在另一個(gè)實(shí)施例中，擦除操作的結(jié)果可以是更低的后續(xù)的讀取電流、讀取電壓或者兩者。圖2a示出了孤立的存儲(chǔ)器堆疊體158的示例性實(shí)施例。孤立的存儲(chǔ)器堆疊體158包括第一電極區(qū)域142、第一電介質(zhì)勢壘區(qū)域146、第二電介質(zhì)勢壘區(qū)域150和第二電極區(qū)域154。在其它的實(shí)施例中，第一電介質(zhì)勢壘區(qū)域146可以被稱為第一存儲(chǔ)器勢壘區(qū)域。類似地，第二電介質(zhì)勢壘區(qū)域150可以被稱為第二存儲(chǔ)器勢壘區(qū)域。參考圖2a，第一電極區(qū)域142可以包括金屬元素。在實(shí)施例中，第一電極區(qū)域142可以包括選自由Ti、Ta、Pt、Ru、Ni、W、Al和Cu構(gòu)成的組的元素。在另一個(gè)實(shí)施例中，第一電極區(qū)域142可以包括金屬氧化物或金屬氮化物，例如TiN、TaN、WO、SrRuO等。應(yīng)當(dāng)理解的是，金屬氧化物和金屬氮化物可以具有多種成分。在另一個(gè)實(shí)施例中，第一電極區(qū)域142可以包括摻雜的半導(dǎo)體，例如重?fù)诫s的硅或鍺。在任何給定的實(shí)施例中，可以基于材料的功函數(shù)或有效功函數(shù)來作出針對(duì)第一電極區(qū)域142的材料選擇。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將理解的是，對(duì)于金屬材料，更實(shí)用的參數(shù)可以是有效功函數(shù)，而不是針對(duì)真空能級(jí)所測量的功函數(shù)，該有效功函數(shù)可以是對(duì)于所測量的系統(tǒng)而言特定的視功函數(shù)（apparentworkfunction）。在實(shí)施例中，第一電極區(qū)域142可以包括其功函數(shù)或有效功函數(shù)在從2.7eV（電子伏特）到3.5eV范圍之內(nèi)的金屬。在另一個(gè)實(shí)施例中，第一電極區(qū)域142可以包括其功函數(shù)或有效功函數(shù)在從3.5eV到4.3eV范圍之內(nèi)的金屬。在另一個(gè)實(shí)施例中，第一電極區(qū)域142可以包括其功函數(shù)或有效功函數(shù)在從2.7eV到4.3eV范圍之內(nèi)的金屬。圖2a示出了在第一電極區(qū)域142上的第一電介質(zhì)勢壘區(qū)域146。第一電介質(zhì)勢壘區(qū)域146具有第一厚度。在實(shí)施例中，第一厚度可以是0.5-2nm。在另一個(gè)實(shí)施例中，第一厚度可以是2-5nm。在另一個(gè)實(shí)施例中，第一厚度可以是5-10nm。在另一個(gè)實(shí)施例中，第一厚度可以是0.5-10nm。將被理解的是在某些實(shí)施例中，第一電介質(zhì)勢壘區(qū)域146可以是基本上平滑的和/或基本上平坦的。在其它的實(shí)施例中，第一電介質(zhì)勢壘區(qū)域146可以不是基本上平滑的和/或基本上平坦的。因此，第一電介質(zhì)勢壘區(qū)域146的第一厚度可以不是單一的值。在實(shí)施例中，第一厚度可以是跨過第一電介質(zhì)勢壘區(qū)域146的多次測量的平均厚度。在另一個(gè)實(shí)施例中，第一厚度可以是跨過第一電介質(zhì)勢壘區(qū)域146的多次測量的最小厚度。在另一個(gè)實(shí)施例中，第一厚度可以是跨過第一電介質(zhì)勢壘區(qū)域146的多次測量的最大厚度。在另一個(gè)實(shí)施例中，第一厚度可以是通過跨過第一電介質(zhì)勢壘區(qū)域146的至少一個(gè)位置而測量的厚度。第一電介質(zhì)勢壘區(qū)域146具有第一介電常數(shù)。在實(shí)施例中，第一介電常數(shù)可以是3-7。在另一個(gè)實(shí)施例中，第一介電常數(shù)可以是7-10。在另一個(gè)實(shí)施例中，第一介電常數(shù)可以是3-10。第一電介質(zhì)勢壘區(qū)域146的進(jìn)一步特征在于第一電介質(zhì)勢壘區(qū)域146和第一電極區(qū)域142之間的第一勢壘高度。在實(shí)施例中，第一勢壘高度在0.5eV和2.0eV之間，在另一個(gè)實(shí)施例中，第一勢壘高度在2.0eV和3.0eV之間。在另一個(gè)實(shí)施例中，第一勢壘高度在3.0eV和4.0eV之間。在另一個(gè)實(shí)施例中，第一勢壘高度在0.5eV和4eV之間。第一電介質(zhì)勢壘區(qū)域146包括第一勢壘材料。在實(shí)施例中，第一電介質(zhì)勢壘區(qū)域146可以包括電介質(zhì)，該電介質(zhì)基于Si、Al、Mg、La、Gd、Dy、Pd或Sc的單一金屬氧化物、單一金屬氮化物或單一金屬氮氧化物。例如，單一金屬氧化物可以是SiO2或Al2O3。在另一個(gè)實(shí)施例中，第一電介質(zhì)勢壘區(qū)域146可以包括電介質(zhì)，該電介質(zhì)基于包括選自Si、Al、Hf、Zr、Mg、La、Y、Gd、Dy、Pd和Sc構(gòu)成的組的金屬的多元金屬氧化物、多元金屬氮化物或多元金屬氮氧化物。例如，多元金屬氧化物可以是HfSiO4或LaAlO3。將理解的是，術(shù)語“化學(xué)計(jì)量（stoichiometric）”描述了普通情況下的穩(wěn)定的材料成分。例如，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將理解，化學(xué)計(jì)量的硅的氧化物將是SiO2，其金屬與氧的比基本上接近于2。類似地，術(shù)語“亞化學(xué)計(jì)量（sub-stoichiometric）”描述了基本上偏離化學(xué)計(jì)量成分的材料成分。例如，將理解的是，亞化學(xué)計(jì)量的硅的氧化物將是SiOx，其中x基本上小于它的化學(xué)計(jì)量值2。類似地，亞化學(xué)計(jì)量的硅和鉿的多元金屬氧化物將是HfSiOx，其中x基本上小于它的化學(xué)計(jì)量值4。圖2b示出了其中第一電介質(zhì)勢壘區(qū)域146包括第一電介質(zhì)子區(qū)域148的示例性實(shí)施例，該第一電介質(zhì)子區(qū)域148包括其成分偏離它的化學(xué)計(jì)量成分10%到30%的電介質(zhì)。在另一個(gè)實(shí)施例中，第一電介質(zhì)勢壘區(qū)域146可以包括第一電介質(zhì)子區(qū)域148，該第一電介質(zhì)子區(qū)域148包括其成分偏離它的化學(xué)計(jì)量成分30%到50%的電介質(zhì)。在另一個(gè)實(shí)施例中，第一電介質(zhì)勢壘區(qū)域146可以包括第一電介質(zhì)子區(qū)域148，該第一電介質(zhì)子區(qū)域148包括其成分偏離它的化學(xué)計(jì)量成分50%到70%的電介質(zhì)。在另一個(gè)實(shí)施例中，第一電介質(zhì)勢壘區(qū)域146可以包括第一電介質(zhì)子區(qū)域148，該第一電介質(zhì)子區(qū)域148包括其成分偏離它的化學(xué)計(jì)量成分10%到70%的電介質(zhì)。將理解的是，在圖2b的實(shí)施例中，第一電介質(zhì)子區(qū)域148位于第一電介質(zhì)勢壘區(qū)域146的下部，而其它的實(shí)施例可以具有位于第一電介質(zhì)勢壘區(qū)域146之內(nèi)的任何地方的第一電介質(zhì)子區(qū)域148。在實(shí)施例中，可以對(duì)第一電介質(zhì)勢壘區(qū)域146的成分進(jìn)行分級(jí)以使得它的成分跨過它的厚度連續(xù)地變化10%到30%。在另一個(gè)實(shí)施例中，可以對(duì)第一電介質(zhì)勢壘區(qū)域146的成分進(jìn)行分級(jí)以使得它的成分跨過它的厚度連續(xù)地變化30%到50%。在實(shí)施例中，可以對(duì)第一電介質(zhì)勢壘區(qū)域146的成分進(jìn)行分級(jí)以使得它的成分跨過它的厚度連續(xù)地變化50%到70%。在另一個(gè)實(shí)施例中，可以對(duì)第一電介質(zhì)勢壘區(qū)域146的成分進(jìn)行分級(jí)以使得它的成分跨過它的厚度連續(xù)地變化10%到70%。在實(shí)施例中，第一電介質(zhì)勢壘區(qū)域146可以與第一電極區(qū)域142直接接觸。在另一個(gè)實(shí)施例中，第一電介質(zhì)勢壘區(qū)域146可以由一層或多層界面層分隔開，所述界面層包括至少一種不同于構(gòu)成第一電極區(qū)域142或第一電介質(zhì)勢壘區(qū)域146的元素的元素。圖2a也示出了在第一電極區(qū)域142上的第二電介質(zhì)勢壘區(qū)域150。第二電介質(zhì)勢壘區(qū)域150具有不同于第一電介質(zhì)勢壘區(qū)域146的第一厚度的第二厚度。在實(shí)施例中，第二厚度可以是2-5nm。在另一個(gè)實(shí)施例中，第二厚度可以是5-10nm。在另一個(gè)實(shí)施例中，第二厚度可以是10-20nm。在實(shí)施例中，第二電介質(zhì)勢壘區(qū)域150的第二厚度大于第一電介質(zhì)勢壘區(qū)域146的第一厚度。將被理解的是在某些實(shí)施例中，第二電介質(zhì)勢壘區(qū)域150可以是基本上平滑的和/或基本上平坦的。在其它的實(shí)施例中，第二電介質(zhì)勢壘區(qū)域150可以不是基本上平滑的和/或基本上平坦的。因此，第二電介質(zhì)勢壘區(qū)域150的第二厚度可以不是單一的值。在實(shí)施例中，第二厚度可以是跨過第二電介質(zhì)勢壘區(qū)域150的多次測量的平均厚度。在另一個(gè)實(shí)施例中，第二厚度可以是跨過第一電介質(zhì)勢壘區(qū)域150的多次測量的最小厚度。在另一個(gè)實(shí)施例中，第二厚度可以是跨過第二電介質(zhì)勢壘區(qū)域150的多次測量的最大厚度。在另一個(gè)實(shí)施例中，第二厚度可以是通過跨過第二電介質(zhì)勢壘區(qū)域150的至少一個(gè)位置而測量的厚度。第二電介質(zhì)勢壘區(qū)域150具有不同于第一電介質(zhì)勢壘區(qū)域146的第二介電常數(shù)的第二介電常數(shù)。在實(shí)施例中，第二介電常數(shù)可以是7到20。在另一個(gè)實(shí)施例中，第二介電常數(shù)可以是20-100。在另一個(gè)實(shí)施例中，第二介電常數(shù)可以是100到3000。在另一個(gè)實(shí)施例中，第二介電常數(shù)可以是100到3000。在實(shí)施例中，第二勢壘區(qū)域150的第二介電常數(shù)比第一電介質(zhì)勢壘區(qū)域146的第一介電常數(shù)高2到5倍。在另一個(gè)實(shí)施例中，第二勢壘區(qū)域150的第二介電常數(shù)比第一電介質(zhì)勢壘區(qū)域146的第一介電常數(shù)高5到20倍。在另一個(gè)實(shí)施例中，第二勢壘區(qū)域150的第二介電常數(shù)比第一電介質(zhì)勢壘區(qū)域146的第一介電常數(shù)高20到1000倍。在另一個(gè)實(shí)施例中，第二勢壘區(qū)域150的第二介電常數(shù)比第一電介質(zhì)勢壘區(qū)域146的第一介電常數(shù)高2到1000倍。第二電介質(zhì)勢壘區(qū)域150的進(jìn)一步特征在于第二電介質(zhì)勢壘區(qū)域150和第一電極區(qū)域142之間的第二勢壘高度。在實(shí)施例中，第二勢壘高度在0eV和0.5eV之間。在另一個(gè)實(shí)施例中，第二勢壘高度在0.5eV和1.5eV之間。在另一個(gè)實(shí)施例中，第二勢壘高度在1.5eV和3eV之間。在另一個(gè)實(shí)施例中，第二勢壘高度在0eV到3eV之間。在實(shí)施例中，第二勢壘區(qū)域150和第一電極區(qū)域142之間的第二勢壘高度比第一勢壘區(qū)域146和第一電極區(qū)域142之間的第一勢壘高度低0eV到1eV。在另一個(gè)實(shí)施例中，第二勢壘區(qū)域150和第一電極區(qū)域142之間的第二勢壘高度比第一勢壘區(qū)域146和第一電極區(qū)域142之間的第一勢壘高度低1eV到2eV。在另一個(gè)實(shí)施例中，第二勢壘區(qū)域150和第一電極區(qū)域142之間的第二勢壘高度比第一勢壘區(qū)域146和第一電極區(qū)域142之間的第一勢壘高度低2eV到3eV。在另一個(gè)實(shí)施例中，第二勢壘區(qū)域150和第一電極區(qū)域142之間的第二勢壘高度比第一勢壘區(qū)域146和第一電極區(qū)域142之間的第一勢壘高度低0eV到3eV。第二電介質(zhì)勢壘區(qū)域150包括第二勢壘材料。在實(shí)施例中，第二電介質(zhì)勢壘區(qū)域150可以包括電介質(zhì)，該電介質(zhì)基于W、Ni、Mo、Cu、Ti、Ta、Hf或Zr的單一金屬氧化物、單一金屬氮化物或單一金屬氮氧化物。在另一個(gè)實(shí)施例中，第二電介質(zhì)勢壘區(qū)域150可以包括電介質(zhì)，該電介質(zhì)基于包括選自由W、Ni、Mo、Cu、Ti、Ta、Hf、Sr、Ba、Pr、Ca和Mn構(gòu)成的組的金屬的多元金屬氧化物、多元金屬氮化物或多元金屬氮氧化物。例如，多元金屬氧化物可以是SrTiOx、BaTiOx或PrCaMnOx，其中x可以是全化學(xué)計(jì)量所要求的值以下的任何值。在實(shí)施例中，第二電介質(zhì)勢壘區(qū)域150可以是包括至少一種不同于構(gòu)成第一電介質(zhì)勢壘區(qū)域146的元素的元素的材料。圖2c示出了其中第二電介質(zhì)勢壘區(qū)域150包括第二電介質(zhì)子區(qū)域152的示例性實(shí)施例，該第二電介質(zhì)子區(qū)域152包括其成分偏離它的化學(xué)計(jì)量成分10%到30%的電介質(zhì)。在另一個(gè)實(shí)施例中，第二電介質(zhì)勢壘區(qū)域150可以包括第二電介質(zhì)子區(qū)域152，該第二電介質(zhì)子區(qū)域152包括其成分偏離它的化學(xué)計(jì)量成分10%到30%的電介質(zhì)。在另一個(gè)實(shí)施例中，第二電介質(zhì)勢壘區(qū)域150可以包括第二電介質(zhì)子區(qū)域152，該第二電介質(zhì)子區(qū)域152包括其成分偏離它的化學(xué)計(jì)量成分30%到50%的電介質(zhì)。在另一個(gè)實(shí)施例中，第二電介質(zhì)勢壘區(qū)域150可以包括第二電介質(zhì)子區(qū)域152，該第二電介質(zhì)子區(qū)域152包括其成分偏離它的化學(xué)計(jì)量成分50%到70%的電介質(zhì)。在另一個(gè)實(shí)施例中，第二電介質(zhì)勢壘區(qū)域150可以包括第二電介質(zhì)子區(qū)域152，該第二電介質(zhì)子區(qū)域152包括其成分偏離它的化學(xué)計(jì)量成分10%到70%的電介質(zhì)。將被理解的是，在圖2c所示的實(shí)施例中，第二電介質(zhì)子區(qū)域152位于第二電介質(zhì)勢壘區(qū)域150的上部，而其它的實(shí)施例可以具有位于第二電介質(zhì)勢壘區(qū)域150之內(nèi)的任何地方的第二電介質(zhì)子區(qū)域152。在實(shí)施例中，可以對(duì)第二電介質(zhì)勢壘區(qū)域150的成分進(jìn)行分級(jí)以使得它的成分跨過它的厚度連續(xù)地變化10%到30%。在另一個(gè)實(shí)施例中，可以對(duì)第二電介質(zhì)勢壘區(qū)域150的成分進(jìn)行分級(jí)以使得它的成分跨過它的厚度連續(xù)地變化30%到50%。在實(shí)施例中，可以對(duì)第二電介質(zhì)勢壘區(qū)域150的成分進(jìn)行分級(jí)以使得它的成分跨過它的厚度連續(xù)地變化50%到70%。在另一個(gè)實(shí)施例中，可以對(duì)第二電介質(zhì)勢壘區(qū)域150的成分進(jìn)行分級(jí)以使得它的成分跨過它的厚度連續(xù)地變化10%到70%。在實(shí)施例中，第二電介質(zhì)勢壘區(qū)域150可以與第一電介質(zhì)勢壘區(qū)域146直接接觸。在另一個(gè)實(shí)施例中，可以由一層或多層界面層將第二電介質(zhì)勢壘區(qū)域150與第一電介質(zhì)勢壘區(qū)域142分隔開，所述界面層包括至少一種不同于構(gòu)成第二電極區(qū)域142或第二電介質(zhì)勢壘區(qū)域150的元素的元素。參考圖2a，第二電極區(qū)域154可以包括金屬元素。在實(shí)施例中，第二電極區(qū)域154可以包括選自由Ti、Ta、Pt、Ru、Ni、W、Al和Cu構(gòu)成的組的元素。在另一個(gè)實(shí)施例中，第二電極區(qū)域154可以包括金屬氧化物或金屬氮化物，例如TiN、TaN、WO、SrRuO等。應(yīng)當(dāng)理解的是，金屬氧化物和金屬氮化物可以具有多種成分。在另一個(gè)實(shí)施例中，第二電極區(qū)域154可以包括摻雜的半導(dǎo)體，例如重?fù)诫s的硅或鍺。在實(shí)施例中，第二電極區(qū)域154包括至少一種第一電極區(qū)域不包括的元素。在另一個(gè)實(shí)施例中，第二電極區(qū)域154包括與第一電極區(qū)域142相同的元素。在任何給定的實(shí)施例中，可以基于材料的功函數(shù)或有效功函數(shù)來作出針對(duì)第二電極區(qū)域154的材料選擇。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將理解的是，對(duì)于金屬材料，更實(shí)用的參數(shù)可以是有效功函數(shù)，而不是針對(duì)真空能級(jí)所測量的功函數(shù)，該有效功函數(shù)可以是對(duì)于所測量的系統(tǒng)而言特定的視功函數(shù)。在實(shí)施例中，第二電極區(qū)域154可以包括其功函數(shù)或有效功函數(shù)在從2.7eV到3.5eV范圍之內(nèi)的金屬。在另一個(gè)實(shí)施例中，第二電極區(qū)域154可以包括其功函數(shù)或有效功函數(shù)在從3.5eV到4.3eV范圍之內(nèi)的金屬。在另一個(gè)實(shí)施例中，第二電極區(qū)域154可以包括其功函數(shù)或有效功函數(shù)在從2.7eV到4.3eV范圍之內(nèi)的金屬。在實(shí)施例中，第二電極區(qū)域154可以與第二電介質(zhì)勢壘區(qū)域150直接接觸。在另一個(gè)實(shí)施例中，可以由一層或多層界面層將第二電極區(qū)域154分隔開，所述界面層包括一材料，該材料包括至少一種不同于構(gòu)成第二電極區(qū)域154或第二電介質(zhì)勢壘區(qū)域150的元素的元素。圖3示出了孤立的存儲(chǔ)器堆疊體180的示例性實(shí)施例。第一電極區(qū)域160、第一電介質(zhì)勢壘區(qū)域164、第二電介質(zhì)勢壘區(qū)域168和第二電極區(qū)域176的特征可以在于：分別與參考圖2a對(duì)孤立的存儲(chǔ)器堆疊體158所描述的第一電極區(qū)域142、第一電介質(zhì)勢壘區(qū)域146、第二電介質(zhì)勢壘區(qū)域150和第二電極區(qū)域154基本上相同的成分、結(jié)構(gòu)和性質(zhì)。參考圖3，孤立的存儲(chǔ)器堆疊體180進(jìn)一步包括在第二電介質(zhì)勢壘區(qū)域168和第二電極區(qū)域176之間的第三電介質(zhì)勢壘區(qū)域172。在其它的實(shí)施例中，第三電介質(zhì)勢壘區(qū)域172可以被稱為第三存儲(chǔ)器勢壘區(qū)域。第三電介質(zhì)勢壘區(qū)域172具有第三厚度和第三介電常數(shù)。在實(shí)施例中，第三厚度可以是0.5-2nm。在另一個(gè)實(shí)施例中，第三厚度可以是2-5nm。在另一個(gè)實(shí)施例中，第三厚度可以是5-10nm。在另一個(gè)實(shí)施例中，第三厚度可以是0.5-10nm。將被理解的是，在某些實(shí)施例中，第三電介質(zhì)勢壘區(qū)域172可以是基本上平滑的和/或基本上平坦的。在其它的實(shí)施例中，第三電介質(zhì)勢壘區(qū)域172可以不是基本上平滑的和/或基本上平坦的。因此，第三電介質(zhì)勢壘區(qū)域172的第三厚度可以不是單一的值。在實(shí)施例中，第三厚度可以是跨過第三電介質(zhì)勢壘區(qū)域172的多次測量的平均厚度。在另一個(gè)實(shí)施例中，第三厚度可以是跨過第三電介質(zhì)勢壘區(qū)域172的多次測量的最小厚度。在另一個(gè)實(shí)施例中，第三厚度可以是跨過第三電介質(zhì)勢壘區(qū)域172的多次測量的最大厚度。在另一個(gè)實(shí)施例中，第三厚度可以是通過跨過第三電介質(zhì)勢壘區(qū)域172的至少一個(gè)位置而測量的厚度。在實(shí)施例中，第三介電常數(shù)可以是3-7。在另一個(gè)實(shí)施例中，第三介電常數(shù)可以是7-10。在實(shí)施例中，第三電介質(zhì)勢壘區(qū)域172的第三厚度和/或第三介電常數(shù)可以與第一電介質(zhì)勢壘區(qū)域164的第一厚度和/或第一介電常數(shù)基本上相同。在其它的實(shí)施例中，第三厚度和/或第三介電常數(shù)可以基本上不同于第一厚度和/或第一介電常數(shù)。第三電介質(zhì)勢壘區(qū)域172的進(jìn)一步特征在于第三電介質(zhì)勢壘區(qū)域172和第一電極區(qū)域160之間的第三勢壘高度。勢壘高度具有電介質(zhì)材料的導(dǎo)帶邊緣和金屬材料的功函數(shù)或有效功函數(shù)之間的能量差的一般含義。在實(shí)施例中，第三勢壘高度在0.5eV和2.0eV之間。在另一個(gè)實(shí)施例中，第三勢壘高度在2.0eV和3.0eV之間。在另一個(gè)實(shí)施例中，第三勢壘高度在3.0eV和4eV之間。在另一個(gè)實(shí)施例中，第三勢壘高度在0.5eV和4eV之間。在實(shí)施例中，在第三電介質(zhì)勢壘區(qū)域172和第一電極區(qū)域160之間的第三勢壘高度可以與在第一電介質(zhì)勢壘區(qū)域164和第一電極區(qū)域160之間的第一勢壘高度基本上相同。在其它的實(shí)施例中，第三勢壘高度可以基本上不同于第一勢壘高度。第三電介質(zhì)勢壘區(qū)域172包括第三勢壘材料。在實(shí)施例中，第三電介質(zhì)勢壘區(qū)域172可以包括電介質(zhì)，該電介質(zhì)基于Si、Al、Mg、La、Gd、Dy、Pd或Sc的單一金屬氧化物、單一金屬氮化物或單一金屬氮氧化物。例如，單一金屬氧化物可以是SiO2或Al2O3。在另一個(gè)實(shí)施例中，第三電介質(zhì)勢壘區(qū)域172可以包括基于包括電介質(zhì)，該電介質(zhì)基于選自由Si、Al、Hf、Zr、Mg、La、Y、Gd、Dy、Pd和Sc構(gòu)成的組的金屬的多元金屬氧化物、多元金屬氮化物或多元金屬氮氧化物。例如，多元金屬氧化物可以是HfSiO4或LaAlO3。在實(shí)施例中，第三電介質(zhì)勢壘區(qū)域172可以包括與構(gòu)成第一電介質(zhì)勢壘區(qū)域164的電介質(zhì)材料基本上相同的電介質(zhì)材料。在其它的實(shí)施例中，第三電介質(zhì)勢壘區(qū)域172可以包括基本上不同于構(gòu)成第一電介質(zhì)勢壘區(qū)域164的電介質(zhì)材料的電介質(zhì)材料。在其它的實(shí)施例中，第三電介質(zhì)勢壘區(qū)域172可以由與構(gòu)成第一電介質(zhì)勢壘區(qū)域164的電介質(zhì)材料基本上相同的電介質(zhì)材料來構(gòu)成。在實(shí)施例中，第三電介質(zhì)勢壘區(qū)域172可以包括第三電介質(zhì)子區(qū)域（未示出），該第三電介質(zhì)子區(qū)域包括其成分偏離它的化學(xué)計(jì)量成分10%到30%的電介質(zhì)。在另一個(gè)實(shí)施例中，第三電介質(zhì)勢壘區(qū)域172包括第三電介質(zhì)子區(qū)域（未示出），該第三電介質(zhì)子區(qū)域包括其成分偏離它的化學(xué)計(jì)量成分30%到50%的電介質(zhì)。在另一個(gè)實(shí)施例中，第三電介質(zhì)勢壘區(qū)域150可以包括第三電介質(zhì)子區(qū)域（未示出），該第三電介質(zhì)子區(qū)域包括其成分偏離它的化學(xué)計(jì)量成分50%到70%的電介質(zhì)。在另一個(gè)實(shí)施例中，第三電介質(zhì)勢壘區(qū)域150可以包括第三電介質(zhì)子區(qū)域（未示出），該第三電介質(zhì)子區(qū)域包括其成分偏離它的化學(xué)計(jì)量成分10%到70%的電介質(zhì)。在實(shí)施例中，可以對(duì)第三電介質(zhì)勢壘區(qū)域172的成分進(jìn)行分級(jí)以使得它的成分跨過它的厚度連續(xù)地變化10%到30%。在另一個(gè)實(shí)施例中，可以對(duì)第三電介質(zhì)勢壘區(qū)域172的成分進(jìn)行分級(jí)以使得它的成分跨過它的厚度連續(xù)地變化30%到50%。在實(shí)施例中，可以對(duì)第三電介質(zhì)勢壘區(qū)域172的成分進(jìn)行分級(jí)以使得它的成分跨過它的厚度連續(xù)地變化50%到70%。在另一個(gè)實(shí)施例中，可以對(duì)第三電介質(zhì)勢壘區(qū)域172的成分進(jìn)行分級(jí)以使得它的成分跨過它的厚度連續(xù)地變化10%到70%。在實(shí)施例中，第三電介質(zhì)勢壘區(qū)域172可以與第二電介質(zhì)勢壘區(qū)域168直接接觸。在另一個(gè)實(shí)施例中，可以由一層或多層界面層將第三電介質(zhì)勢壘區(qū)域172分隔開，所述界面層包括至少一種不同于構(gòu)成第三電介質(zhì)勢壘區(qū)域172或第二電介質(zhì)勢壘區(qū)域168的元素的元素。圖4a描繪了在對(duì)第一電極區(qū)域204施加負(fù)偏壓的情況下，包括第一電介質(zhì)勢壘區(qū)域208和第二電介質(zhì)勢壘區(qū)域212的存儲(chǔ)器堆疊體200的示意性能量-距離圖。在施加特定電壓的情況下，存儲(chǔ)器堆疊體200可以導(dǎo)致由電子主要地隧穿第一電介質(zhì)勢壘區(qū)域208來產(chǎn)生電流的情況。在其它的電壓的情況下，存儲(chǔ)器堆疊體200可以導(dǎo)致由電子隧穿第一電介質(zhì)勢壘區(qū)域208和第二電介質(zhì)勢壘區(qū)域212來產(chǎn)生電流的情況。圖4b描繪了在對(duì)第二電極區(qū)域236施加負(fù)偏壓的情況下，包括第一電介質(zhì)勢壘區(qū)域228和第二電介質(zhì)勢壘區(qū)域232的存儲(chǔ)器堆疊體220的示意性能量-距離圖。在施加特定電壓的情況下，存儲(chǔ)器堆疊體220可以導(dǎo)致由電子隧穿第二電介質(zhì)勢壘區(qū)域232和第一電介質(zhì)勢壘區(qū)域228來產(chǎn)生電流的情況。參考圖4a和圖4b，在實(shí)施例中，在對(duì)第一電極區(qū)域204施加負(fù)偏壓的情況下通過存儲(chǔ)器堆疊體200所產(chǎn)生的電流的大小將基本上大于在對(duì)第二電極區(qū)域236施加負(fù)偏壓的情況下通過存儲(chǔ)器堆疊體220所產(chǎn)生的電流的大小，該存儲(chǔ)器堆疊體220包括與存儲(chǔ)器堆疊體200相同的部件。圖5a描繪了在對(duì)第一電極區(qū)域244施加負(fù)偏壓的情況下，包括第一電介質(zhì)勢壘區(qū)域248、第二電介質(zhì)勢壘區(qū)域252和第三電介質(zhì)勢壘區(qū)域256的存儲(chǔ)器堆疊體240的示意性能量-距離圖。在施加特定電壓的情況下，存儲(chǔ)器堆疊體240可以導(dǎo)致通過電子主要地隧穿第一電介質(zhì)勢壘區(qū)域248而產(chǎn)生電流的情況。在施加其它的電壓的情況下，存儲(chǔ)器堆疊體240可以導(dǎo)致通過電子隧穿第一電介質(zhì)勢壘區(qū)域248、第二電介質(zhì)勢壘區(qū)域252和第三電介質(zhì)勢壘區(qū)域256而產(chǎn)生電流的情況。在施加另外其它的電壓的情況下，存儲(chǔ)器堆疊體240可以導(dǎo)致通過電子隧穿第一電介質(zhì)勢壘區(qū)域248和第三電介質(zhì)勢壘區(qū)域256而產(chǎn)生電流的情況。圖5b描繪了在對(duì)第二電極區(qū)域290施加負(fù)偏壓的情況下，包括第二電介質(zhì)勢壘區(qū)域278、第二電介質(zhì)勢壘區(qū)域282和第三電介質(zhì)勢壘區(qū)域286的存儲(chǔ)器堆疊體270的示意性能量-距離圖。在施加特定電壓的情況下，存儲(chǔ)器堆疊體270可以導(dǎo)致通過電子主要地隧穿第三電介質(zhì)勢壘區(qū)域286而產(chǎn)生電流的情況。在施加其它的電壓的情況下，存儲(chǔ)器堆疊體270可以導(dǎo)致通過電子貫穿隧穿第三電介質(zhì)勢壘區(qū)域286、第二電介質(zhì)勢壘區(qū)域282和第一電介質(zhì)勢壘區(qū)域278而產(chǎn)生電流的情況。在施加另外其它的電壓的情況下，存儲(chǔ)器堆疊體270可以導(dǎo)致通過電子貫穿隧穿第三電介質(zhì)勢壘區(qū)域286和第一電介質(zhì)勢壘區(qū)域278而產(chǎn)生電流的情況。參考圖5a和圖5b，在實(shí)施例中，在對(duì)第一電極區(qū)域244施加負(fù)偏壓的情況下通過存儲(chǔ)器堆疊體240所產(chǎn)生的電流的大小將與在對(duì)第二電極區(qū)域290施加負(fù)偏壓的情況下通過存儲(chǔ)器堆疊體270所產(chǎn)生的電流的大小基本上相似，所述存儲(chǔ)器堆疊體270包括與存儲(chǔ)器堆疊體240相同的部件。圖6到圖9是示出了根據(jù)某些實(shí)施例，制造包括類似于存儲(chǔ)器堆疊體158或存儲(chǔ)器堆疊體180的存儲(chǔ)器堆疊體的半導(dǎo)體器件的步驟的截面圖。參考圖6，如這里所描述的，可以在襯底300上形成包括柵極電介質(zhì)305和308，晶體管柵極306和307，間隔體310、312、309和311，漏極區(qū)域302和304以及源極區(qū)域303的多個(gè)晶體管。應(yīng)當(dāng)理解的是，雖然在這里以某些特征描述了可以采用的某些類型的晶體管，然而在各種其它的實(shí)施例中可以采用廣泛的不同類型的晶體管，例如平面晶體管、垂直晶體管、多柵極晶體管、基于納米管的晶體管、基于納米線的晶體管、基于自旋轉(zhuǎn)移的晶體管、基于掩埋溝道的晶體管、基于量子阱的晶體管以及基于不同材料和結(jié)構(gòu)的各種其它的晶體管?？梢栽谝r底300上形成隔離部301以限定有源區(qū)。隔離部301可以通過使用氧化物的淺溝槽隔離（STI）工藝來形成，所述氧化物通過例如高密度等離子體化學(xué)氣相沉積（HDPCVD）、化學(xué)氣相沉積（CVD）、旋涂玻璃工藝（SOG）或者類似的方法來形成。在其它的實(shí)施例中也可以采用其他類型的隔離部?？梢酝ㄟ^采用熱氧化、氧自由基、原位（in-situ）蒸汽生成或者類似的方法在襯底300上形成包括二氧化硅的柵極電介質(zhì)305和308。在其它的實(shí)施例中，柵極電介質(zhì)305和308也可以包括諸如HfO2、ZrO2、HfSiO4等之類的高K電介質(zhì)。在其它的實(shí)施例中，可以使用其他類型的材料來在晶體管中產(chǎn)生場效應(yīng)?？梢栽跂艠O電介質(zhì)305和308上形成晶體管柵極306和307（可以是n型或p型）。晶體管柵極306和307可以是使用摻雜有諸如P或As之類的n型雜質(zhì)的多晶硅而形成的n型柵極。晶體管柵極306和307可以是使用摻雜有諸如B之類的p型雜質(zhì)的多晶硅而形成的p型柵極。晶體管柵極306和307可以在多晶硅沉積期間進(jìn)行原位摻雜或者使用離子注入進(jìn)行非原位摻雜?？梢圆捎冒刮g劑沉積、曝光和抗蝕劑顯影的光刻步驟來限定晶體管柵極306和307。在某些實(shí)施例中，晶體管柵極306和307可以包括硅化物層，例如NiSi和CoSi。在其它的實(shí)施例中，晶體管柵極306和307可以包括其它的材料。晶體管柵極306和307可以是包括諸如Hf、Zr、Ti、Ta和Al之類的金屬的n型金屬柵極。晶體管柵極306和307可以是包括諸如Ru、Pd、Pt、Co、Ni、Ti、Ta、Al、W、C和Mo之類的金屬的p型金屬柵極。在其它的實(shí)施例中，針對(duì)晶體管柵極306和307可以使用其它類型的金屬?？梢酝ㄟ^用于n溝道晶體管的n型摻雜劑的離子注入或通過用于p溝道晶體管的p型摻雜劑的離子注入來形成源極區(qū)域303以及漏極區(qū)域302和304。在其它的實(shí)施例中，源極區(qū)域303以及漏極區(qū)域302和304可以包括諸如Ge或C之類的其它的雜質(zhì)以對(duì)晶體管溝道施加壓縮或拉伸應(yīng)變。源極區(qū)域303可以在多個(gè)晶體管之間形成公共源極。用于形成源極區(qū)域303以及漏極區(qū)域302和304的離子注入步驟可以使用晶體管柵極306和307以及有關(guān)的犧牲結(jié)構(gòu)（例如硬掩模（未示出）和作為離子注入掩模的光刻膠層（未示出））來進(jìn)行“自對(duì)準(zhǔn)”。離子注入步驟也可以使用間隔體309、310、311和312進(jìn)行“自對(duì)準(zhǔn)”。第一層間電介質(zhì)316的形成可以通過在多個(gè)晶體管上使用諸如CVD、等離子體增強(qiáng)氣相沉積（PECVD）、HDPCVD或SOG之類的工藝來進(jìn)行預(yù)備的（preliminary）第一層間電介質(zhì)的沉積開始，隨后可以進(jìn)行后續(xù)的化學(xué)機(jī)械平坦化（CMP）工藝。預(yù)備的第一層間電介質(zhì)可以包括SiO2。預(yù)備的第一層間電介質(zhì)可以進(jìn)一步包括B和/或P。在其它的實(shí)施例中可以使用不同的層間電介質(zhì)材料和工藝。可以通過首先使用光刻及隨后的接觸部蝕刻工藝穿過預(yù)備的第一層間電介質(zhì)形成接觸孔，來形成源極接觸部結(jié)構(gòu)314以及漏極接觸部結(jié)構(gòu)310和312。接觸部蝕刻工藝可以利用反應(yīng)離子蝕刻工藝穿過預(yù)備的第一層間電介質(zhì)來執(zhí)行，所述反應(yīng)離子蝕刻工藝采用了包括F或Cl的中性粒子或反應(yīng)離子。因此，可以通過接觸部填充步驟來填充所形成的接觸孔，其中將諸如重?fù)诫s的多晶硅之類的導(dǎo)電材料或者諸如W之類的金屬沉積到第一接觸孔中或者第一接觸孔之上。接觸部填充步驟可以使用CVD、物理氣相沉積（PVD）或原子層沉積（ALD）來執(zhí)行?？梢詫?duì)所沉積的Si或金屬進(jìn)一步進(jìn)行CMP步驟以暴露基本上平坦的表面，其暴露第一層間電介質(zhì)316、源極接觸部結(jié)構(gòu)314以及漏極接觸部結(jié)構(gòu)310和312?？梢允褂闷渌慕Y(jié)構(gòu)、材料和工藝來形成源極接觸部結(jié)構(gòu)314以及漏極接觸部結(jié)構(gòu)310和312。包括W、Al、Cu或類似的金屬的第一金屬線結(jié)構(gòu)322、324和326可以形成在暴露第一層間電介質(zhì)316、源極接觸部結(jié)構(gòu)314以及漏極接觸部結(jié)構(gòu)310和312的表面之上。在實(shí)施例中，可以通過減成金屬工藝來形成第一金屬線結(jié)構(gòu)322、324和326。在減成金屬工藝中，可以通過金屬沉積工藝來形成預(yù)備的第一金屬層，隨后進(jìn)行光刻步驟，隨后進(jìn)行金屬蝕刻步驟?？梢允褂肅VD、PVD、ALD或類似的方法來執(zhí)行金屬沉積工藝。金屬蝕刻工藝可以使用采用了包括F或Cl的中性粒子或反應(yīng)離子的反應(yīng)離子蝕刻工藝來執(zhí)行。第二層間電介質(zhì)320可以隨后通過使用例如CVD、PECVD、HDPCVD、SOG或類似的方法首先沉積預(yù)備的第二層間電介質(zhì)來形成?？梢詧?zhí)行后續(xù)的CMP以平坦化預(yù)備的第二層間電介質(zhì)。在其它的實(shí)施例中，第一金屬線結(jié)構(gòu)322、324和326可以通過Cu大馬士革金屬化工藝來形成，其中第二預(yù)備的層間電介質(zhì)沉積隨后可以是光刻步驟，隨后是層間電介質(zhì)蝕刻，隨后是電鍍步驟，隨后是金屬CMP步驟。產(chǎn)生的表面是基本上共面的表面，其暴露第一金屬線結(jié)構(gòu)322、324和326以及第二層間電介質(zhì)320。其它的結(jié)構(gòu)、材料和方法可以用來形成第一金屬線結(jié)構(gòu)322、324和326?？梢酝ㄟ^使用諸如CVD、PECVD、HDPCVD、SOG或其他類似的工藝首先沉積預(yù)備的第三層間電介質(zhì)，而將第一過孔結(jié)構(gòu)330和332形成在第一金屬線結(jié)構(gòu)322、324和326以及第二層間電介質(zhì)320之上。后續(xù)的CMP可以隨后進(jìn)行。預(yù)備的第三層間電介質(zhì)可以包括SiO2。預(yù)備的第三層間電介質(zhì)可以進(jìn)一步包括C或F?？梢允褂闷渌牟牧虾头椒▉硇纬深A(yù)備的第三層間電介質(zhì)。可以使用光刻及隨后的蝕刻工藝來穿過預(yù)備的第三層間電介質(zhì)形成第一過孔。蝕刻工藝可以利用反應(yīng)離子蝕刻工藝穿過預(yù)備的第三層間電介質(zhì)來執(zhí)行，所述反應(yīng)離子蝕刻工藝采用了包括F或Cl的中性粒子或反應(yīng)離子。因此，所形成的第一過孔可以通過第一過孔填充步驟來填充，其中將諸如Al或W之類的導(dǎo)電材料沉積到第一過孔中或者第一過孔之上。在實(shí)施例中，可以使用CVD、物理氣相沉積（PVD）、ALD或者其它類似的工藝來執(zhí)行第一過孔填充步驟。可以進(jìn)一步對(duì)所沉積的Al或W進(jìn)行CMP步驟以暴露基本上平坦的表面，其暴露第三層間電介質(zhì)334和第一過孔結(jié)構(gòu)330和332?？梢允褂闷渌慕Y(jié)構(gòu)、材料和方法來形成第一過孔結(jié)構(gòu)330和332。在其它的實(shí)施例中，第一過孔結(jié)構(gòu)330和332可以通過Cu大馬士革金屬化工藝來形成，其中預(yù)備的第三層間電介質(zhì)沉積隨后可以是光刻步驟，隨后是第一過孔蝕刻，隨后是電鍍步驟，隨后是金屬CMP步驟。所產(chǎn)生的表面是基本上共面的表面，其暴露第一過孔結(jié)構(gòu)330和332以及第三層間電介質(zhì)334?？梢允褂闷渌慕Y(jié)構(gòu)、材料和方法來形成第一過孔結(jié)構(gòu)330和332。參考圖7，可以在暴露第一過孔結(jié)構(gòu)330和332以及第三層間電介質(zhì)334的表面上形成包括預(yù)備的第一電極區(qū)域336、預(yù)備的第一電介質(zhì)勢壘區(qū)域338、預(yù)備的第二電介質(zhì)勢壘區(qū)域340和預(yù)備的第二電極區(qū)域342的預(yù)備的存儲(chǔ)器堆疊體?？梢允褂弥T如CVD、PVD、ALD、電鍍之類的沉積工藝或者其它類似的工藝來形成預(yù)備的第一電極區(qū)域336。可以使用其它的方法來形成預(yù)備的第一電極區(qū)域336。在實(shí)施例中，可使用諸如CVD、PVD、ALD之類的沉積工藝或者其它類似的工藝在預(yù)備的第一電極區(qū)域336上形成預(yù)備的第一電介質(zhì)勢壘區(qū)域338?？梢钥刂瞥练e條件以使得第一電介質(zhì)勢壘區(qū)域338的成分為化學(xué)計(jì)量的或者亞化學(xué)計(jì)量的。例如，通過在更少的氧化氣氛中執(zhí)行沉積可以形成亞化學(xué)計(jì)量的氧化物。在另一個(gè)實(shí)施例中，可以使用多元金屬源極來執(zhí)行沉積以使得第一電介質(zhì)勢壘區(qū)域338包括多元金屬氧化物。例如，通過使用除了包括Si的前體以外的包括Hf的前體來執(zhí)行ALD工藝，可以形成諸如HfSiO4之類的多元金屬氧化物。在另一個(gè)實(shí)施例中，可以通過首先沉積金屬，隨后進(jìn)行氧化、氮化或氮氧化來形成預(yù)備的第一電介質(zhì)勢壘區(qū)域338。例如，可以使用CVD、PVD、ALD、電鍍或其它的類似的工藝來首先沉積諸如Al或Mg之類的金屬，隨后在氧化或氮化環(huán)境中進(jìn)行氧化、氮化或氮氧化以形成Al2O3、AlN、AlON、MgO、MgN或MgON。在另一個(gè)實(shí)施例中，可以使用CVD、PVD、ALD、電鍍或者其它類似的工藝來對(duì)諸如Hf和Si之類的金屬的組合進(jìn)行共沉積以形成HfSiO4?？梢钥刂蒲趸虻h(huán)境以使得預(yù)備的第一電介質(zhì)勢壘區(qū)域338的成分是不同程度的亞化學(xué)計(jì)量的。在另一個(gè)實(shí)施例中，可以通過首先沉積金屬，隨后沉積氧化物或氮化物來形成預(yù)備的第一電介質(zhì)勢壘區(qū)域338?？梢詧?zhí)行后續(xù)的熱退火。例如，可以使用CVD、PVD、ALD、電鍍或者其它的類似的工藝來首先沉積諸如鋁或Mg之類的金屬，隨后使用諸如CVD、PVD、ALD之類的工藝或者其它類似的工藝來沉積Al2O3或MgO，以形成其成分偏離化學(xué)計(jì)量成分的第一電介質(zhì)子區(qū)域（未示出）。在另一個(gè)實(shí)施例中，可以將所得到的預(yù)備的第一電介質(zhì)勢壘區(qū)域338的成分進(jìn)行分級(jí)以使得它的化學(xué)計(jì)量跨過它的厚度連續(xù)地變化。在另一個(gè)實(shí)施例中，可以通過首先沉積氧化物或氮化物，隨后沉積金屬來形成預(yù)備的第一電介質(zhì)勢壘區(qū)域338?？梢詧?zhí)行后續(xù)的熱退火。例如，可以使用CVD、PVD、ALD或者其它的類似的工藝來首先形成諸如Al2O3或MgO之類的氧化物，隨后使用諸如CVD、PVD、ALD、電鍍之類的工藝或者其它類似的工藝來沉積金屬，以形成其成分偏離化學(xué)計(jì)量成分的第一電介質(zhì)子區(qū)域（未示出）。在另一個(gè)實(shí)施例中，可以將所得到的預(yù)備的第一電介質(zhì)勢壘區(qū)域338的成分進(jìn)行分級(jí)以使得它的化學(xué)計(jì)量跨過它的厚度連續(xù)地變化。在各種其它的實(shí)施例中，可以使用其它的材料和方法來形成預(yù)備的第一電介質(zhì)勢壘區(qū)域338。再次參考圖7，可以使用如上所述的介紹預(yù)備的第一電介質(zhì)勢壘區(qū)域338的形成的任何步驟在預(yù)備的第一勢壘區(qū)域338上形成預(yù)備的第二電介質(zhì)勢壘區(qū)域340。另外，可以使用如上所述的介紹預(yù)備的第一電介質(zhì)勢壘區(qū)域338的形成的任何步驟在預(yù)備的第二勢壘區(qū)域340上形成預(yù)備的第三電介質(zhì)勢壘區(qū)域（未示出）?？梢允褂闷渌牟牧戏椒▉硇纬深A(yù)備的第二電介質(zhì)勢壘區(qū)域340和/或預(yù)備的第三電介質(zhì)勢壘區(qū)域。再次參考圖7，可以使用諸如CVD、PVD、ALD、電鍍之類的沉積工藝或者其它類似的工藝來形成預(yù)備的第二電極區(qū)域342。接著，執(zhí)行光刻工藝（未示出）和后續(xù)的使用包括F或Cl的中性粒子或反應(yīng)離子的反應(yīng)離子蝕刻工藝來形成圖8所示的多個(gè)存儲(chǔ)器堆疊體358和368。存儲(chǔ)器堆疊體358和368包括第一電極區(qū)域350和360、第一電介質(zhì)勢壘區(qū)域352和362、第二電介質(zhì)勢壘區(qū)域354和364以及第二電極區(qū)域356和366?？梢酝ㄟ^使用諸如CVD、PECVD、HDPCVD、SOG之類的工藝或者其它類似的工藝，在存儲(chǔ)器堆疊體358和368之上沉積電介質(zhì)來隨后形成第四層間電介質(zhì)368?？梢噪S后進(jìn)行后續(xù)的CMP以暴露基本上平坦的表面，該表面暴露存儲(chǔ)器堆疊體358和368以及第四層間電介質(zhì)368。第四層間電介質(zhì)可以包括SiO2。第四層間電介質(zhì)368可以進(jìn)一步包括C或F?？梢允褂酶鞣N其它的材料、結(jié)構(gòu)和方法來形成本段所描述的各種結(jié)構(gòu)。參考圖9，可以在存儲(chǔ)器堆疊體358和368之上形成第二金屬線結(jié)構(gòu)370和第三金屬線結(jié)構(gòu)376?？梢酝ㄟ^第二過孔結(jié)構(gòu)372連接第二金屬線結(jié)構(gòu)370和第三金屬線結(jié)構(gòu)376。第二金屬線結(jié)構(gòu)370和第三金屬線結(jié)構(gòu)376可以包括W、Al、Cu、或者其它的類似的金屬，并且可以通過使用與如上所述的用于形成第一金屬線結(jié)構(gòu)322、324和326基本上相同的工藝步驟來形成。第二過孔結(jié)構(gòu)372可以包括W、Al、Cu或者其它的類似的金屬，并且可以通過使用與用來形成第一過孔結(jié)構(gòu)330和332基本上形同的工藝步驟來形成。可以使用各種其它的材料、結(jié)構(gòu)和方法來形成本段所描述的各種結(jié)構(gòu)。圖10是示出了在“交叉點(diǎn)”結(jié)構(gòu)中的存儲(chǔ)器堆疊體410的示例性實(shí)施例的俯視圖。存儲(chǔ)器堆疊體在頂部互連404和底部互連411之間（這里在俯視圖中被頂部互連404掩蓋）。頂部互連404可以沿著例如圖例430所示的列方向延伸。底部互連411可以沿著例如圖例430所示的行方向延伸。列方向和行方向可以基本上垂線。頂部互連404和底部互連411可以包括W、Al、Cu或者類似的金屬，并且可以通過使用與用于形成圖9所示的第一金屬線結(jié)構(gòu)322、324和326基本上相同的工藝步驟來形成。存儲(chǔ)器堆疊體410可以與頂部互連404和底部互連411電耦合。可以通過在多個(gè)頂部互連401、402、403和404以及多個(gè)底部互連411、412、413和414之間設(shè)置多個(gè)存儲(chǔ)器堆疊體來形成包括多個(gè)存儲(chǔ)器堆疊體的存儲(chǔ)器陣列420。圖11是在“交叉點(diǎn)”結(jié)構(gòu)中的存儲(chǔ)器設(shè)備480的截面圖。存儲(chǔ)器設(shè)備包括存儲(chǔ)器堆疊體470。存儲(chǔ)器堆疊體470包括第一電極區(qū)域462、第一電介質(zhì)勢壘區(qū)域460、第二電介質(zhì)勢壘區(qū)域458和第二電極區(qū)域456。存儲(chǔ)器堆疊體470包括與構(gòu)成圖2a中的存儲(chǔ)器堆疊體140的示例性實(shí)施例的元素基本上相同的元素。存儲(chǔ)器設(shè)備進(jìn)一步包括頂部金屬互連454和底部金屬互連464。存儲(chǔ)器堆疊體470可以與頂部金屬互連454和底部金屬互連464電耦合。頂部金屬互連454可以沿著第一水平方向延伸。底部互連464可以沿著第二水平方向延伸，其中第二水平方向可以與第一水平方向基本上垂直。在實(shí)施例中，可以存在多個(gè)存儲(chǔ)器設(shè)備480和490?？梢杂砷g隔體452將存儲(chǔ)器設(shè)備480和存儲(chǔ)器設(shè)備490分隔開。間隔體452可以包括電介質(zhì)。間隔體452也可以包括空隙。圖12是在“交叉點(diǎn)”結(jié)構(gòu)中的存儲(chǔ)器設(shè)備530的截面圖。存儲(chǔ)器設(shè)備包括存儲(chǔ)器堆疊體520。存儲(chǔ)器堆疊體520包括第一電極區(qū)域514、第一電介質(zhì)勢壘區(qū)域512、第二電介質(zhì)勢壘區(qū)域510、第三電介質(zhì)勢壘區(qū)域508和第二電極區(qū)域506。存儲(chǔ)器堆疊體520包括與圖3中的存儲(chǔ)器堆疊體158基本上相同的元素。存儲(chǔ)器設(shè)備進(jìn)一步包括頂部金屬互連504和底部金屬互連514。存儲(chǔ)器堆疊體520可以與頂部互連504和底部金屬互連516電耦合。頂部互連504可以沿著第一水平方向延伸。底部互連516可以沿著第二水平方向延伸，其中第二水平方向可以與第一水平方向基本上垂直。在實(shí)施例中，可以存在多個(gè)存儲(chǔ)器設(shè)備530和540?？梢杂砷g隔體502將存儲(chǔ)器設(shè)備530和存儲(chǔ)器設(shè)備540分隔開。間隔體502可以包括電介質(zhì)。間隔體502也可以包括空隙。應(yīng)當(dāng)理解的是，雖然圖11和圖12示出的“交叉點(diǎn)”結(jié)構(gòu)中的存儲(chǔ)器設(shè)備實(shí)施例不具有選擇設(shè)備，但是其它的實(shí)施例可以具有耦合存儲(chǔ)器設(shè)備的選擇設(shè)備。在實(shí)施例中，存儲(chǔ)器設(shè)備可以與晶體管耦合。在另一個(gè)實(shí)施例中，存儲(chǔ)器設(shè)備可以與二極管耦合。在另一個(gè)實(shí)施例中，存儲(chǔ)器設(shè)備可以與基于硫族化物的開關(guān)耦合。關(guān)于圖11，在實(shí)施例中，存儲(chǔ)器設(shè)備480和490可以通過第一電極區(qū)域462或通過第二電極區(qū)域456與選擇設(shè)備（未示出）直接耦合。在其它的實(shí)施例中，存儲(chǔ)器設(shè)備可以通過頂部金屬互連454或底部金屬互連464與選擇設(shè)備（未示出）耦合。關(guān)于圖12，在實(shí)施例中，存儲(chǔ)器設(shè)備530和540可以通過第一電極區(qū)域514或者通過第二電極區(qū)域506與選擇設(shè)備（未示出）直接耦合。在其它的實(shí)施例中，存儲(chǔ)器設(shè)備可以通過頂部金屬互連504或底部金屬互連516與選擇設(shè)備（未示出）耦合。關(guān)于圖11，應(yīng)當(dāng)理解的是，雖然這里所描述的實(shí)施例示出了垂直布置的存儲(chǔ)器設(shè)備480和490，但是其它的實(shí)施例可以具有其它的布置。在實(shí)施例中，存儲(chǔ)器設(shè)備480和490可以水平地布置。在示例性實(shí)施例中，存儲(chǔ)器設(shè)備480可以包括從左至右水平地布置的存儲(chǔ)器堆疊體470，其中第一電極區(qū)域462在左邊，第一電介質(zhì)勢壘區(qū)域在第一電極區(qū)域462的右邊，第二電介質(zhì)勢壘區(qū)域458在第一電介質(zhì)勢壘區(qū)域460的右邊，并且第二電極區(qū)域456在第二電介質(zhì)勢壘區(qū)域458的右邊。類似地，雖然圖12中的所描述的實(shí)施例示出了垂直布置的存儲(chǔ)器設(shè)備530和540，但是其它的實(shí)施例可以具有其它的布置。在實(shí)施例中，存儲(chǔ)器設(shè)備530和540可以水平地布置。在示例性實(shí)施例中，存儲(chǔ)器設(shè)備530可以包括從左至右水平地布置的存儲(chǔ)器堆疊體520，其中第一電極區(qū)域514在左邊，第一電介質(zhì)勢壘區(qū)域512在第一電極區(qū)域514的右邊，第二電介質(zhì)勢壘區(qū)域510在第一電介質(zhì)勢壘區(qū)域512的右邊，第三電介質(zhì)勢壘區(qū)域508在第二電介質(zhì)勢壘區(qū)域510的右邊，并且第二電極區(qū)域506在第三電介質(zhì)勢壘區(qū)域508的右邊。