[發明專利]幾何增強電阻式隨機存取存儲器(RRAM)單元及其形成方法

有效

• 申請號: 201580070996.6
• 申請日: 2015-11-06
• 公開（公告）號: CN107278320B
• 公開（公告）日: 2020-10-23
• 發明（設計）人: F·周;X·劉;N·杜;H·V·陳;H·Q·阮
• 申請（專利權）人: 硅存儲技術公司
• 主分類號: G11C13/00
• 分類號: G11C13/00;H01L27/24;H01L45/00
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 呂傳奇;張濤

1.一種存儲器設備，包括：

導電材料的第一電極；

導電材料的第二電極；

過渡金屬氧化物材料層，所述過渡金屬氧化物材料層包括在銳角處彼此相交的第一細長部分和第二細長部分，其中所述第一細長部分和所述第二細長部分中的每一個都包括細長的相對的第一表面和第二表面，并設置在所述第一電極和所述第二電極之間并與其電接觸，使得：

第一細長部分的第一表面的一部分在銳角處開始并延伸遠離銳角與第一電極連續直接電和物理接觸，并且第一細長部分的第二表面的一部分在銳角處開始并延伸遠離銳角與第二電極連續直接電和物理接觸，以及

第二細長部分的第一表面的一部分在銳角處開始并延伸遠離銳角與第一電極連續直接電和物理接觸，并且第二細長部分的第二表面的一部分在銳角處開始并延伸遠離銳角與第二電極連續直接電和物理接觸。

2.根據權利要求1所述的存儲器設備，其中所述第一細長部分沿第一方向延伸，所述第二細長部分沿第二方向延伸，并且所述第一方向和所述第二方向彼此正交。

3.根據權利要求1所述的存儲器設備，其中所述過渡金屬氧化物材料層為L形。

4.根據權利要求1所述的存儲器設備，其中所述過渡金屬氧化物材料包括HfOx、TaOx、TiOx、WOx、Vox和CuOx中的至少一種。

5.根據權利要求1所述的存儲器設備，其中所述過渡金屬氧化物材料層包括設置在TaOx的第二子層與HfOx層的第三子層之間的Hf的第一子層。

6.根據權利要求1所述的存儲器設備，還包括：

第一導電類型的襯底；

與形成于所述襯底的表面中的所述第一導電類型不同的第二導電類型的第一區域和第二區域；

設置在所述襯底上以及所述第一區域和所述第二區域之間并與所述襯底絕緣的導電柵極；

其中所述第二電極電耦接到所述第二區域。

7.一種制造存儲器設備的方法，包括：

形成導電材料的第一電極；

形成導電材料的第二電極；以及

形成過渡金屬氧化物材料層，所述過渡金屬氧化物材料層包括在銳角處彼此相交的第一細長部分和第二細長部分，其中所述第一細長部分和所述第二細長部分中的每一個都包括細長的相對的第一表面和第二表面，并設置在所述第一電極和所述第二電極之間并與其電接觸，使得：

第一細長部分的第一表面的一部分在銳角處開始并延伸遠離銳角與第一電極連續直接電和物理接觸，并且第一細長部分的第二表面的一部分在銳角處開始并延伸遠離銳角與第二電極連續直接電和物理接觸，以及

第二細長部分的第一表面的一部分在銳角處開始并延伸遠離銳角與第一電極連續直接電和物理接觸，并且第二細長部分的第二表面的一部分在銳角處開始并延伸遠離銳角與第二電極連續直接電和物理接觸。

8.根據權利要求7所述的方法，還包括：

通過在所述第一電極和所述第二電極上施加第一電壓，來跨所述過渡金屬氧化物材料層形成導電細絲。

9.根據權利要求7所述的方法，其中所述第一細長部分沿第一方向延伸，所述第二細長部分沿第二方向延伸，并且所述第一方向和所述第二方向彼此正交。

10.根據權利要求7所述的方法，其中所述過渡金屬氧化物材料層為L形。

11.根據權利要求7所述的方法，其中所述過渡金屬氧化物材料包括HfOx、TaOx、TiOx、WOx、Vox和CuOx中的至少一種。

12.根據權利要求7所述的方法，其中所述過渡金屬氧化物材料層的形成包括：

形成Hf的第一子層；

形成TaOx的第二子層；以及

形成HfOx層的第三子層，

其中所述第一子層設置在所述第二子層和所述第三子層之間。