[發明專利]RRAM器件的頂電極阻擋層

有效

• 申請號: 201410333765.7
• 申請日: 2014-07-14
• 公開（公告）號: CN104659050B
• 公開（公告）日: 2017-09-19
• 發明（設計）人: 陳俠威;朱文定;涂國基;張至揚;楊晉杰;廖鈺文;游文俊;石昇弘
• 申請（專利權）人: 臺灣積體電路制造股份有限公司
• 主分類號: H01L27/24
• 分類號: H01L27/24;H01L45/00
• 代理公司: 北京德恒律治知識產權代理有限公司11409
• 代理人: 章社杲,孫征

1.一種集成電路器件，包括：

電阻式隨機存取存儲器RRAM單元，包括通過RRAM介電層隔離的頂電極和底電極；

阻擋層，位于所述RRAM單元上方；以及

通孔，位于所述RRAM單元上方；

其中，所述RRAM單元的頂電極在其上表面中具有凹槽；

所述阻擋層位于所述凹槽內；以及

所述通孔與所述阻擋層的區域上方的所述凹槽內的所述頂電極接觸。

2.根據權利要求1所述的集成電路器件，其中：

所述頂電極具有第一厚度的第一區域和第二厚度的第二區域，所述第二厚度大于所述第一厚度；以及

所述阻擋層覆蓋所述第一區域。

3.根據權利要求1所述的集成電路器件，其中，所述RRAM單元還包括：

側壁間隔件，設置在所述底電極上方和所述頂電極的兩側。

4.根據權利要求1所述的集成電路器件，其中：

所述RRAM單元形成在襯底上方；以及

所述通孔在所述襯底之上的高度處與所述上表面接觸，所述高度高于所述阻擋層達到的高度。

5.根據權利要求1所述的集成電路器件，其中：

所述頂電極在由所述阻擋層覆蓋的區域內變窄至所述頂電極的最大厚度的一半以下。

6.根據權利要求1所述的集成電路器件，其中，所述通孔僅在所述凹槽內與所述上表面接觸。

7.根據權利要求1所述的集成電路器件，其中：

所述RRAM單元形成在襯底上方；

所述襯底包括金屬互連層；以及

所述RRAM單元形成在所述金屬互連層上方并且與所述金屬互連層內的通孔接觸。

8.根據權利要求7所述的集成電路器件，還包括：

蝕刻停止層，形成在所述金屬互連層上方；

其中，所述蝕刻停止層具有穿過所述蝕刻停止層的孔，所述孔位于所述金屬互連層內的通孔上方；以及

所述RRAM單元形成在所述孔上方并且比所述孔更寬。

9.根據權利要求8所述的集成電路器件，其中，所述RRAM單元的上表面在所述孔上方的區域中凹進。

10.根據權利要求8所述的集成電路器件，其中：

所述RRAM介電層具有第一厚度的第一區域和第二厚度的第二區域，所述第二厚度大于所述第一厚度；以及

所述阻擋層覆蓋所述第一區域。

11.一種集成電路器件，包括：

電阻式隨機存取存儲器RRAM單元，形成在襯底上方，所述RRAM單元包括底電極、RRAM介電層和頂電極；

阻擋層，覆蓋所述頂電極的上表面的一部分；

介電層，覆蓋所述RRAM單元；以及

通孔，穿過覆蓋所述RRAM單元的所述介電層延伸在所述頂電極之上；

其中，所述頂電極的上表面包括與所述阻擋層交界的區域和與所述通孔交界的區域；以及

與所述通孔交界的所述上表面的區域環繞與所述阻擋層交界的所述上表面的區域。

12.根據權利要求11所述的集成電路器件，其中：

所述頂電極具有第一厚度的第一區域和第二厚度的第二區域，所述第二厚度大于所述第一厚度；以及

所述阻擋層覆蓋所述第一區域。

13.根據權利要求11所述的集成電路器件，還包括：

側壁間隔件，設置在所述底電極上方和所述頂電極的兩側。

14.根據權利要求11所述的集成電路器件，其中：

所述頂電極的上表面包括凹進的區域；

所述阻擋層形成島狀物，所述島狀物集中在所述上表面的凹進的區域內。

15.根據權利要求11所述的集成電路器件，其中：

所述RRAM單元形成在蝕刻停止層上方，所述蝕刻停止層具有由所述RRAM單元填充的開口；

由所述阻擋層覆蓋的所述頂電極的上表面直接位于孔上方。