[發(fā)明專利]半導(dǎo)體存儲器及其制造方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201010145630.X
• 申請日: 2010-04-09
• 公開（公告）號: CN101866940A
• 公開（公告）日: 2010-10-20
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 青屜浩
• 申請（專利權(quán)）人: 索尼公司
• 主分類號: H01L27/24
• 分類號: H01L27/24;H01L45/00;H01L21/82
• 代理公司: 北京東方億思知識產(chǎn)權(quán)代理有限責(zé)任公司 11258
• 代理人: 宋鶴;南霆

1.一種半導(dǎo)體存儲器，包括：

第一MOS晶體管，其形成在半導(dǎo)體基板上并具有兩個擴散層；

第二MOS晶體管，其形成在所述半導(dǎo)體基板上，并且具有所述第一MOS晶體管的所述兩個擴散層之一作為所述第一和第二MOS晶體管的公共擴散層；以及

可變電阻元件，其形成在側(cè)壁絕緣膜之間并被連接到所述公共擴散層，所述側(cè)壁絕緣膜形成在所述第一MOS晶體管的第一柵電極和所述第二MOS晶體管的第二柵電極的各自的側(cè)壁上。

2.如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體存儲器，

其中，所述第二MOS晶體管被形成在一單元中，該單元與形成所述第一MOS晶體管的單元相鄰。

3.如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體存儲器，

其中，所述可變電阻元件包括：

第一電極，其形成在所述側(cè)壁絕緣膜之間、所述公共擴散層上方；

可變電阻層，其形成在所述側(cè)壁絕緣膜之間、所述第一電極上方；

第二電極，其形成在所述可變電阻層上方。

4.如權(quán)利要求3所述的半導(dǎo)體存儲器，

其中，所述可變電阻層包括：

存儲層，其形成在所述第一電極那側(cè)；以及

離子源層，其形成在所述第二電極那側(cè)，并且向所述存儲層供應(yīng)金屬離子或接受向所述存儲層供應(yīng)的金屬離子。

5.如權(quán)利要求4所述的半導(dǎo)體存儲器，

其中，所述離子源層包含從由銅、銀和鋅構(gòu)成的組中選出的元素并且包含從由碲、硫和硒構(gòu)成的組中選出的元素；并且

所述存儲層或者包含從由氧化釓、氧化鉭、氧化鈮、氧化鋁、氧化鉿和氧化鋯構(gòu)成的組中選出的氧化物，或者包含這些氧化物中的某些的混合物。

6.如權(quán)利要求5所述的半導(dǎo)體存儲器，

其中，所述離子源層是銅-碲層。

7.如權(quán)利要求3所述的半導(dǎo)體存儲器，

其中，所述可變電阻層包括固態(tài)電解膜，該固態(tài)電解膜具有銀和銅中的任一種或兩者，以及硫化鍺、鍺-硒、錫-硒和錫-鍺-硒中的任一種或兩者。

8.如權(quán)利要求3所述的半導(dǎo)體存儲器，

其中，所述可變電阻層包括從如下組選出的金屬氧化物：氧化鈦、氧化鎳、氧化鋯和鋯酸鍶。

9.如權(quán)利要求3所述的半導(dǎo)體存儲器，

其中，所述第一電極隔著障礙金屬層被形成在所述公共擴散層上方。

10.一種制造半導(dǎo)體存儲器的方法，包括以下步驟：

在半導(dǎo)體基板上方，分別隔著柵絕緣膜形成第一電極和第二電極；

在所述第一電極和所述第二電極各自的側(cè)壁上形成第一側(cè)壁絕緣膜和第二側(cè)壁絕緣膜；

在所述半導(dǎo)體基板中、在所述第一柵電極的橫向兩側(cè)形成多個第一擴散層；

在所述半導(dǎo)體基板中、在所述第二柵電極的橫向兩側(cè)形成多個第二擴散層，使得所述第二擴散層之一與所述第一擴散層之一構(gòu)成公共擴散層；以及

在所述公共擴散層上方、在所述第一側(cè)壁絕緣膜和所述第二側(cè)壁絕緣膜之間形成可變電阻元件。

11.如權(quán)利要求10所述的方法，

其中，形成所述可變電阻元件的步驟包括以下步驟：

在所述公共擴散層上方、在所述第一側(cè)壁絕緣膜和所述第二側(cè)壁絕緣膜之間形成第一電極；

在所述第一電極上方、在所述第一側(cè)壁絕緣膜和所述第二側(cè)壁絕緣膜之間形成可變電阻層；并且

在所述可變電阻層上方形成第二電極。

12.如權(quán)利要求11所述的方法，

其中，形成所述可變電阻層的步驟包括以下步驟：

在所述第一電極上方形成包含金屬氧化物的存儲層；并且

在所述存儲層上方形成離子源層，該離子源層向所述存儲層供應(yīng)金屬離子或接受向所述存儲層供應(yīng)的金屬離子。

13.如權(quán)利要求12所述的方法，

其中，所述離子源層包含從由銅、銀和鋅構(gòu)成的組中選出的元素并且包含從由碲、硫和硒構(gòu)成的組中選出的元素；并且

所述存儲層或者包含從由氧化釓、氧化鉭、氧化鈮、氧化鋁、氧化鉿和氧化鋯構(gòu)成的組中選出的氧化物，或者包含這些氧化物中的某些的混合物。