[發明專利]可變電阻存儲器有效

申請號：	201010598271.3	申請日：	2010-12-21
公開（公告）號：	CN102104055A	公開（公告）日：	2011-06-22
發明（設計）人：	樸正熙;堀井秀樹;樸惠英;吳真浩;權賢俶	申請（專利權）人：	三星電子株式會社
主分類號：	H01L27/24	分類號：	H01L27/24;H01L45/00
代理公司：	北京市柳沈律師事務所 11105	代理人：	張波
地址：	韓國***	國省代碼：	韓國;KR
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摘要：
搜索關鍵詞：	可變電阻存儲器
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【說明書】：

技術領域

本公開在此涉及半導體存儲器，更具體地，涉及可變電阻存儲器及其形成方法。

背景技術

通常，半導體存儲器被分為易失性存儲器和非易失性存儲器。當易失性存儲器的電源被中斷時，易失性存儲器會丟失其存儲的數據。易失性存儲器可以，例如，包括動態隨機存取存儲器(DRAM)和靜態隨機存取存儲器(SRAM)。當非易失存儲器的電源被中斷時，非易失存儲器會保留其存儲的數據。非易失存儲器可以，例如，包括可編程只讀存儲器(PROM)、可擦除PROM(EPROM)、電EPROM(EEPROM)、快閃存儲器。

同樣，根據近來的半導體存儲器的高性能和低功率的趨勢，已經開發了下一代半導體存儲器。下一代半導體存儲器可以，例如，包括鐵電隨機存取存儲器(FRAM)、磁隨機存取存儲器(MRAM)以及相變隨機存取存儲器(PRAM)。構成下一代半導體存儲器的材料可以根據加于其上的電流或施加于其上的電壓而具有不同的電阻，并且即使電流供應或電壓供應被中斷時也具有保持電阻的特性。

發明內容

發明構思的實施方式提供了可變電阻存儲器。可變電阻存儲器可以包括基板；在基板上的多個底電極；第一層間絕緣層，包括形成在其中的溝槽。溝槽暴露底電極并沿第一方向延伸。可變電阻存儲器還包括頂電極和多個可變電阻圖案，該頂電極設置在第一層間絕緣層上并沿與第一方向交叉的第二方向延伸，該多個可變電阻圖案設置在溝槽中并具有與頂電極的側壁對準的側壁。

發明構思的實施方式提供了可變電阻存儲器。可變電阻存儲器可以包括在基板上的多個底電極以及提供在底電極上并沿第一方向延伸的多個可變電阻線。可變電阻線設置在溝槽內部，該溝槽暴露底電極并沿第一方向延伸。可變電阻存儲器包括頂電極和擴散防止圖案，該頂電極設置在可變電阻線上并沿與第一方向交叉的第二方向延伸，該擴散防止圖案在可變電阻圖案與頂電極之間。

發明構思的實施方式還提供了可變電阻存儲器的制造方法。該方法可以包括在基板上形成多個底電極以及在底電極上形成沿第一方向延伸的多個可變電阻線。形成可變電阻線包括在底電極上形成第一層間絕緣層、在第一層間絕緣層中形成溝槽以及在溝槽中形成可變電阻材料層，該溝槽沿第一方向延伸并暴露底電極的頂表面的一部分。該方法還包括在可變電阻線上形成沿與第一方向交叉的第二方向延伸的頂電極。

附圖說明

包括附圖以提供對發明構思的進一步理解，并且被并入和構成本說明書的一部分。附圖和文字描述一起示出發明構思的示范性實施方式，并且用來解釋發明構思的原理。在圖中：

圖1是電路圖，示出根據本發明構思實施方式的可變電阻存儲器的存儲單元陳列；

圖2是根據本發明構思第一實施方式的可變電阻存儲器的頂視平面圖；

圖3A和圖3B為根據本發明構思第一實施方式的可變電阻存儲器的橫截面圖，該橫截面圖分別沿圖2中示出的A-A’線和B-B’線截取；

圖4A至圖8A為沿圖2的A-A’線截取的橫截面圖，示出根據本發明構思第一實施方式的可變電阻存儲器的制造方法；

圖4B至圖8B為沿圖2的B-B’線截取的橫截面圖，示出根據本發明構思第一實施方式的可變電阻存儲器的制造方法；

圖9是根據本發明構思第二實施方式的可變電阻存儲器的頂視平面圖；

圖10A和圖10B為根據本發明構思第二實施方式的可變電阻存儲器的橫截面圖，該橫截面圖分別沿圖9中示出的C-C’線和D-D’線截取；

圖11A至圖13A為沿圖9的C-C’線截取的橫截面圖，示出根據本發明構思第二實施方式的可變電阻存儲器的制造方法；

圖11B至圖13B為沿圖9的D-D’線截取的橫截面圖，示出根據本發明構思第二實施方式的可變電阻存儲器的制造方法；

圖14是根據本發明構思第三實施方式的可變電阻存儲器的頂視平面圖；