[發(fā)明專利]一種集成電路的構(gòu)件的制造方法及利用此方法制作的元件

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310319350.X
• 申請日: 2013-07-25
• 公開（公告）號: CN104051616B
• 公開（公告）日: 2017-04-12
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李峰旻;賴二琨;簡維志;李明修;余志杰
• 申請（專利權(quán)）人: 旺宏電子股份有限公司
• 主分類號: H01L45/00
• 分類號: H01L45/00;G11C13/00
• 代理公司: 中科專利商標(biāo)代理有限責(zé)任公司11021
• 代理人: 任巖

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明是有關(guān)于一種存儲器裝置，且特別是有關(guān)于一種使用可編程電阻材料組裝存儲器裝置與存儲器裝置結(jié)構(gòu)的方法。

背景技術(shù)

許多存儲器技術(shù)應(yīng)用金屬氧化物于集成電路。用于金屬氧化物的存儲器類型，例如包括可編程金屬存儲單元與電阻式隨機(jī)存取存儲器(Random?Access?Memory，RAM)。存儲器裝置的金屬氧化物，包括使用過渡金屬的氧化物，在常見的互補(bǔ)式金屬氧化物半導(dǎo)體(Complementary?Metal-Oxide-Semiconductor，CMOS)工藝中，被期待用以增進(jìn)存儲器結(jié)構(gòu)的可微縮性(scalability)以及兼容性(compatibility)。

用于行程金屬氧化物的技術(shù)包括沉積法，例如化學(xué)氣相沉積(chemical?vapor?deposition，CVD)、物理氣象沉積(physical?vapor?deposition，PVD)或濺鍍(sputtering)、原子層沉積(atomic?layer?deposition，ALD)及其他方式。這些技術(shù)總是需要先驅(qū)物以及特殊的沉積設(shè)備，常提高成本且具有高度的操作成本。在制造一集成電路的過程中，可直接氧化下層的金屬(舉例來說使用例如是氧氣或氮氧化物作為氧化劑進(jìn)行一快速熱氧化)，但此程序需要超過450℃的高溫，且會消耗很大部分的「熱預(yù)算(thermal?budget)」。

因此，需要提供一種金屬氧化結(jié)構(gòu)，具有更佳的質(zhì)量，且在制造過程中對于熱預(yù)算具有較小的影響。

發(fā)明內(nèi)容

根據(jù)本發(fā)明，提出一種集成電路組成的制造方法，包括以下步驟：形成一第一有源元件于一襯底上，第一有源元件包括一金屬，金屬具有一金屬表面；沉積一感光材料于金屬表面；曝露感光材料于輻射光線中，誘導(dǎo)在金屬表面的金屬氧化，以形成一金屬氧化層；形成一第二有源元件于金屬氧化層上。

根據(jù)本發(fā)明，提出一種集成電路組成的制造方法，包括以下步驟：形成多個第一有源元件于一襯底上，每一些第一有源元件具有一金屬，金屬具有一金屬表面；沉積一感光材料于第一有源元件的金屬表面；透過一掩模，直接輻射光線至選定的第一有源元件的金屬表面上的感光材料，同時阻擋光線輻射至未選定的第一有源元件的金屬表面上的感光材料，用以誘導(dǎo)選定的些第一有源元件的金屬表面上的金屬氧化，以形成一金屬氧化層；形成多個第二有源元件于選定的些第一有源元件上的金屬氧化層。

根據(jù)本發(fā)明，提出一種集成電路組成的制造方法，包括以下步驟：形成一包括一核心與一襯墊的第一電極，核心包括一金屬，金屬具有一金屬表面；沉積一感光材料于金屬表面上；曝露感光材料于輻射光線中，誘導(dǎo)在金屬表面的金屬以及靠近金屬表面的襯墊氧化，以形成一介電層，介電層包括一金屬氧化層與在襯墊內(nèi)的材料的一氧化物；形成一離子源層于介電層上；形成一電極于離子源層上。

根據(jù)本發(fā)明，提出一種存儲器裝置，包括一第一電極、一介電層、一離子供應(yīng)層以及一第二電極；第一電極包括一導(dǎo)電核心與一襯墊，核心具有一金屬表面，襯墊位于核心的周圍；介電層位于第一電極上，介電層包括一金屬氧化物與一襯墊氧化物，金屬氧化物位于核心的金屬表面的金屬上；離子供應(yīng)層位于導(dǎo)電層上；第二電極位于離子供應(yīng)層上，位于核心的金屬表面的金屬氧化物用以電解形成與電解退化一導(dǎo)電橋。

根據(jù)本發(fā)明，提出一種存儲器裝置，包括一第一電極、一介電層以及一第二電極；第一電極包括一導(dǎo)電核心與一襯墊，核心具有一金屬表面，襯墊位于核心的周圍；介電層位于第一電極上，介電層包括一金屬氧化物與一襯墊氧化物，金屬氧化物位于核心的金屬表面的金屬上；第二電極位于金屬氧化物與襯墊氧化物上，襯墊氧化物具有一厚度介于第一電極與第二電極之間，且與在核心上的金屬氧化物具有相同的厚度。

為了對本發(fā)明的上述及其他方面有更佳的了解，下文特舉實施例，并配合所附圖式，作詳細(xì)說明如下：

附圖說明

圖1～圖6繪示形成金屬氧化物存儲材料的方法。

圖6A繪示應(yīng)用金屬氧化物存儲材料于可編程金屬化單元。

圖6B繪示應(yīng)用金屬氧化物存儲材料于電阻式可編程金屬化單元(例如：電阻式隨機(jī)存取存儲器(RRAM))。

圖7～圖10繪示本發(fā)明實施例在多個內(nèi)連接結(jié)構(gòu)中，形成金屬氧化物于選定的電極上的方法。

圖11～圖13繪示本發(fā)明實施例結(jié)合CMOS工藝形成一氧化存儲器材料的方法。

圖14繪示本發(fā)明實施例的集成電路組成的制造方法的工藝流程圖。