[發(fā)明專利]電阻隨機存取存儲器器件及其形成方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201680030630.0
• 申請日: 2016-06-27
• 公開（公告）號: CN107636822B
• 公開（公告）日: 2022-02-11
• 發(fā)明（設(shè)計）人: R·皮拉里塞泰;P·馬吉;U·沙阿;N·慕克吉;E·卡爾波夫;B·多伊爾;R·周
• 申請（專利權(quán)）人: 英特爾公司
• 主分類號: H01L21/76
• 分類號: H01L21/76;H01L23/48;H01L23/52;H01L29/40;H01L45/00
• 代理公司: 永新專利商標(biāo)代理有限公司 72002
• 代理人: 林金朝;王英

本公開內(nèi)容提供用于形成電阻隨機存取存儲器(RRAM)器件的系統(tǒng)和方法。根據(jù)本公開內(nèi)容的RRAM器件包括襯底和布置在其上的第一電極。RRAM器件包括布置在第一電極之上的第二電極和布置在第一電極和第二電極之間的RRAM電介質(zhì)層。RRAM電介質(zhì)層具有在第二電極和RRAM電介質(zhì)層之間的界面處的頂部中心部分處的凹槽。

優(yōu)先權(quán)

本專利要求2015年6月27日提交的標(biāo)題為“Techiniques for filamentlocalization,edge effect reduction,and forming/switching voltage reduction inRRAM devices”的美國專利申請序列號14/752934的優(yōu)先權(quán)。

技術(shù)領(lǐng)域

本文所述的實施例通常涉及電阻隨機存取存儲器(RRAM)器件，且更特別地涉及用于定位在RRAM器件內(nèi)的絲狀物的技術(shù)。

背景技術(shù)

RRAM器件是通過改變跨電介質(zhì)固態(tài)材料的電阻來工作的一種類型的非易失性隨機存取存儲器計算機存儲器。在切換期間，使通常絕緣的電介質(zhì)材料傳導(dǎo)穿過被稱為絲狀物的傳導(dǎo)路徑的電流。常規(guī)RRAM疊層是平面的，且因此當(dāng)足夠高的電壓被施加時，電場被均勻地施加在整個RRAM器件上。

因此，在切換期間，絲狀物可隨機地在整個RRAM器件中形成。例如，在常規(guī)RRAM器件中，絲狀物可在器件的邊緣附近形成，其可能由于在邊緣處的缺陷而無法提供足夠的傳導(dǎo)路徑。在一些實例中，多個有缺陷的絲狀物可在RRAM器件內(nèi)隨機地形成。因此，存在提供在RRAM器件內(nèi)形成局部絲狀物的技術(shù)的需求。本公開內(nèi)容解決這一需要。

附圖說明

圖1是本領(lǐng)域中已知的常規(guī)RRAM器件結(jié)構(gòu)。

圖2是根據(jù)本公開內(nèi)容的實施例的示例性RRAM器件結(jié)構(gòu)。

圖3是根據(jù)本公開內(nèi)容的實施例的另一RRAM器件結(jié)構(gòu)。

圖4是根據(jù)本公開內(nèi)容的實施例的又一RRAM器件結(jié)構(gòu)。

圖5是根據(jù)本公開內(nèi)容的實施例的第四示例性RRAM器件結(jié)構(gòu)。

圖6A-6H是根據(jù)本公開內(nèi)容的實施例的RRAM器件結(jié)構(gòu)的過程流程示意圖。

圖7是根據(jù)本公開內(nèi)容的實施例的包括氧交換層的示例性RRAM器件結(jié)構(gòu)。

圖8是根據(jù)本公開內(nèi)容的又一實施例的包括氧交換層的另一RRAM器件結(jié)構(gòu)。

圖9是根據(jù)本公開內(nèi)容的實施例的包括氧交換層的又一RRAM器件結(jié)構(gòu)。

圖10是根據(jù)本公開內(nèi)容的實施例的包括氧交換層的第四RRAM器件結(jié)構(gòu)。

圖11是根據(jù)本公開內(nèi)容的實施例的包括氧交換層的第五RRAM器件結(jié)構(gòu)。

圖12是根據(jù)本公開內(nèi)容的實施例的包括氧交換層的第六RRAM器件結(jié)構(gòu)。

圖13是根據(jù)本公開內(nèi)容的實施例的具有布置在RRAM電介質(zhì)層的相對側(cè)上的氧交換層和金屬層的示例性RRAM器件結(jié)構(gòu)。

圖14是根據(jù)本公開內(nèi)容的實施例的具有布置在RRAM電介質(zhì)層的相對側(cè)上的氧交換層和金屬層的另一示例性RRAM器件結(jié)構(gòu)。

圖15是根據(jù)本公開內(nèi)容的實施例的具有布置在RRAM電介質(zhì)層的相對側(cè)上的氧交換層和金屬層的又一RRAM器件結(jié)構(gòu)。

圖16是根據(jù)本公開內(nèi)容的實施例的具有布置在RRAM電介質(zhì)層的相對側(cè)上的氧交換層和金屬層的第四示例性RRAM器件結(jié)構(gòu)。

圖17是實現(xiàn)本公開內(nèi)容的一個或多個實施例的插入機構(gòu)。

圖18是根據(jù)本公開內(nèi)容的實施例構(gòu)建的計算設(shè)備。