[發明專利]可變電阻存儲器件及其制造方法

無效

• 申請號: 201210364526.9
• 申請日: 2012-09-26
• 公開（公告）號: CN103187526A
• 公開（公告）日: 2013-07-03
• 發明（設計）人: 宋錫杓;鄭星雄;鄭璲鈺;金東準
• 申請（專利權）人: 愛思開海力士有限公司
• 主分類號: H01L45/00
• 分類號: H01L45/00;H01L27/24;G11C13/00
• 代理公司: 北京弘權知識產權代理事務所(普通合伙) 11363
• 代理人: 石卓瓊;俞波

1.一種可變電阻存儲器件，包括：

半導體襯底，所述半導體襯底具有由沿一個方向延伸的隔離層限定的有源區；

柵極線，所述柵極線經由所述隔離層和所述有源區，沿與所述隔離層交叉的另一個方向延伸；

保護層，所述保護層位于所述柵極線之上；

接觸插塞，所述接觸插塞位于所述保護層之間的所述有源區的部分去除的空間中；以及

可變電阻圖案，所述可變電阻圖案與所述接觸插塞的一部分耦接。

2.如權利要求1所述的可變電阻存儲器件，其中，所述接觸插塞包括歐姆接觸層。

3.如權利要求1所述的可變電阻存儲器件，其中，所述隔離層和所述保護層由相對于所述有源區具有刻蝕選擇性的材料形成。

4.如權利要求1所述的可變電阻存儲器件，其中，所述有源區具有比所述柵極線大的寬度。

5.如權利要求1所述的可變電阻存儲器件，其中，所述柵極線與所述有源區以60°至120°角交叉。

6.如權利要求1所述的可變電阻存儲器件，還包括位線，所述位線與所述可變電阻圖案耦接，并沿與所述柵極線交叉的方向延伸。

7.如權利要求1所述的可變電阻存儲器件，還包括：

源極線接觸插塞，所述源極線接觸插塞與位于所述可變電阻圖案之間的所述接觸插塞耦接；以及

源極線，所述源極線與所述源極線接觸插塞耦接，并沿與所述柵極線交叉的方向延伸。

8.如權利要求1所述的可變電阻存儲器件，其中，所述可變電阻圖案包括磁隧道結結構，所述磁隧道結結構的電阻通過磁場或自旋轉移力矩來改變。

9.如權利要求1所述的可變電阻存儲器件，其中，所述可變電阻圖案包括電阻通過氧空位或離子的遷移、或材料的相變而改變的結構。

10.如權利要求6所述的可變電阻存儲器件，還包括：

源極線接觸插塞，所述源極線接觸插塞與位于所述可變電阻圖案之間的所述接觸插塞耦接；以及

源極線，所述源極線與所述源極線接觸插塞耦接，并形成在比所述位線高的位置。

11.如權利要求6所述的可變電阻存儲器件，還包括：

源極線接觸插塞，所述源極線接觸插塞與位于所述可變電阻圖案之間的所述接觸插塞耦接；以及

源極線，所述源極線與所述源極線接觸插塞耦接，并與所述位線在同一平面上沿相同的方向延伸。

12.如權利要求7所述的可變電阻存儲器件，其中，所述源極線接觸插塞具有比所述可變電阻圖案大的高度。

13.一種用于制造可變電阻存儲器件的方法，包括以下步驟：

提供具有由沿一個方向延伸的隔離層限定的有源區的半導體存儲器件；

通過選擇性地刻蝕所述隔離層和所述有源區，來形成沿與所述隔離層交叉的方向延伸的溝槽；

在所述溝槽中形成柵極線和在所述柵極線之上的保護層；

通過部分地刻蝕所述保護層之間的所述有源區來形成接觸孔；

在所述接觸孔中形成接觸插塞；以及

形成與所述接觸插塞的一部分耦接的可變電阻圖案。

14.如權利要求13所述的方法，其中，形成所述接觸插塞的步驟包括如下步驟：在與所述接觸孔的底表面相對應的有源區之上形成歐姆接觸層。

15.如權利要求13所述的方法，其中，所述隔離層和所述保護層由相對于所述有源區具有刻蝕選擇性的材料形成。

16.如權利要求13所述的方法，其中，所述有源區被形成為具有比所述柵極線大的寬度。

17.如權利要求13所述的方法，其中，所述柵極線被形成為與所述有源區以60°至120°角交叉。

18.如權利要求13所述的方法，還包括如下步驟：形成與所述可變電阻圖案耦接并沿與所述柵極線交叉的方向延伸的位線。

19.如權利要求13所述的方法，還包括以下步驟：

形成與位于所述可變電阻圖案之間的所述接觸插塞耦接的源極線接觸插塞；以及

形成與所述源極線接觸插塞耦接并沿與所述柵極線交叉的方向延伸的源極線。