[發明專利]半導體器件及其制造方法

有效

• 申請號: 201410242414.5
• 申請日: 2014-06-03
• 公開（公告）號: CN104518086B
• 公開（公告）日: 2019-03-05
• 發明（設計）人: 河泰政
• 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
• 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: 俞波;周曉雨

一種半導體器件，包括：沿著第一方向延伸的第一導電層；沿著第二方向延伸且形成在第一導電層之上的第二導電層，第一方向和第二方向彼此大體垂直；以及設置在第一導電層之上的可變電阻層，可變電阻層沿著第二方向延伸。可變電阻層的上部被設置在包括第二導電層的兩個相鄰的第二導電層的下部之間。

背景技術

本文描述的背景技術出于一般性提供公開內容的目的。發明人目前的工作，就本背景技術部分中所描述的程度而言，以及在提交時可不被作為現有技術的描述的各方面，既沒有明確地也沒有隱含地被承認為針對本發明的現有技術。

諸如計算機、便攜式通信設備等的現代電子設備包括用于存儲執行各種任務的數據的半導體存儲器。一些半導體存儲器使用可變電阻元件來存儲數據，所述可變電阻元件響應于施加至其的電壓或電流而具有不同的電阻狀態。這些半導體存儲器包括：阻變隨機存取存儲器(RRAM)、相變隨機存取存儲器(PCRAM)、鐵電隨機存取存儲器 (FRAM)、磁阻隨機存取存儲器(MRAM)、電熔絲等。

隨著電子設備變得越來越小和越來越多樣化，電子設備中包括的半導體存儲器繼續減小尺寸并增加集成度。半導體存儲器的這種持續縮小帶來了制造問題，諸如制造工藝復雜性和制造成本的增加。

發明內容

各種實施例針對一種半導體器件及其制造方法，其減少制造工藝的數目和制造成本。

實施例針對一種包括存儲器單元的半導體器件，所述存儲器單元具有使用側壁間隔件制造工藝而形成的電極。

在一個實施例中，一種半導體器件包括：第一導電層，沿著第一方向延伸；第二導電層，沿著第二方向延伸且被設置在第一導電層之上，第一方向和第二方向彼此大體垂直；以及可變電阻層，被設置在第一導電層之上，可變電阻層沿著第二方向延伸。可變電阻層的上部被設置在包括第二導電層的兩個相鄰的第二導電層的下部之間。

在一個實施例中，一種半導體器件包括：第一導電層，沿著第一方向延伸；第二導電層，沿著第二方向延伸且被設置在第一導電層之上，第一方向和第二方向彼此大體垂直；絕緣層，被設置在包括所述第二導電層的兩個相鄰的第二導電層之間；以及可變電阻層，沿著第二方向延伸且被設置在第一導電層和第二導電層之間。通過在絕緣層的側壁上執行形成側壁間隔件的工藝來形成第二導電層。

在一個實施例中，一種制造半導體器件的方法，所述方法包括以下步驟：在襯底之上形成第一導電層，第一導電層沿著第一方向延伸；在第一導電層之上形成可變電阻層，可變電阻層沿著第二方向延伸，第一方向和第二方向彼此大體垂直；以及在第一導電層之上形成沿著第二方向延伸的兩個相鄰的第二導電層，使得可變電阻層的上部被設置在兩個相鄰的第二導電層的下部之間。形成兩個相鄰的第二導電層的步驟包括以下步驟：在可變電阻層的上部的兩個側壁上形成側壁間隔件，使得側壁間隔件的上部被設置在比可變電阻層的頂表面更高的水平位置處；以及通過將側壁間隔件的頂部去除預定深度來形成兩個相鄰的第二導電層。

在一個實施例中，一種制造半導體器件的方法，所述方法包括以下步驟：在襯底之上形成第一導電層，第一導電層沿著第一方向延伸；在第一導電層之上形成可變電阻層，可變電阻層沿著第二方向延伸，第一方向和第二方向彼此大體垂直；以及在沿著第二方向延伸的可變電阻層之上形成第二導電層。形成第二導電層的步驟包括以下步驟：在可變電阻層之上形成側壁間隔件，以及將側壁間隔件的頂部去除預定深度。

附圖說明

將參照以下附圖詳細地描述作為實例而提出的本公開的各種實施例，其中，相似的附圖標記表示相似的元件，且其中：

圖1A是說明根據一個實施例的半導體器件的立體圖。

圖1B和1C是每個都說明根據一個實施例的半導體器件的截面圖。

圖2A至2F是說明根據半導體器件的一個實施例的制造圖1A的第一導電層的方法的截面圖。