[發(fā)明專利]電阻式隨機存取存儲器及其制造方法

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• 申請?zhí)枺?/td>: 201710463763.3
• 申請日: 2017-06-19
• 公開（公告）號: CN109148682A
• 公開（公告）日: 2019-01-04
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李岱螢;吳昭誼;林榆瑄
• 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;H01L27/24
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責(zé)任公司 11021
• 代理人: 任巖

本發(fā)明公開了一種電阻式隨機存取存儲器，包括一底電極、一電阻轉(zhuǎn)換層、一頂電極、一金屬層、以及一阻擋層。電阻轉(zhuǎn)換層配置于底電極上。頂電極配置于電阻轉(zhuǎn)換層上。金屬層配置于頂電極上。阻擋層覆蓋金屬層。其中，阻擋層環(huán)繞金屬層及頂電極。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于隨機存取存儲器領(lǐng)域，涉及一種包括阻擋層的電阻式隨機存取存儲器及其制造方法。

背景技術(shù)

電阻式隨機存取存儲器(Resistive random-access memory，ReRAM)是一種具有稱作「憶阻器(memristor)」(存儲器電阻的縮寫)的元件的存儲器。電阻式隨機存取存儲器的電阻隨著所施加的電壓不同而改變。電阻式隨機存取存儲器則通過改變憶阻器的電阻來作用，以儲存數(shù)據(jù)。

在制造電阻式隨機存取存儲器的期間，可進行后端工藝(back-end process)，例如是形成金屬間介電質(zhì)層(inter-metal dielectric layer，IMDlayer)、金屬層、及保護層(passivation)的工藝。然而，這些后端工藝可能會產(chǎn)生一些氣體(例如是氫氣(H)、氨氣(NH₃)、硅烷(SiH₄)而造成電阻式隨機存取存儲器在數(shù)據(jù)保存上的損失。因此，目前仍須開發(fā)一種防止電阻式隨機存取存儲器的保存數(shù)據(jù)損失的方法，并制造出具有優(yōu)異結(jié)構(gòu)可靠度的電阻式隨機存取存儲器。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明有關(guān)于一種電阻式隨機存取存儲器及其制造方法。此電阻式隨機存取存儲器具有一阻擋層，阻擋層覆蓋并環(huán)繞金屬層，使得電阻式隨機存取存儲器在進行后端工藝(例如是形成金屬間介電質(zhì)層、金屬層、及保護層的工藝)之后能夠具有較低的數(shù)據(jù)保存損失，并改善電阻式隨機存取存儲器的可靠度。

根據(jù)一些實施例，本發(fā)明提供一種電阻式隨機存取存儲器。此電阻式隨機存取存儲器包括一底電極、一電阻轉(zhuǎn)換層、一頂電極、一金屬層、以及一阻擋層。電阻轉(zhuǎn)換層配置于底電極上。頂電極配置于電阻轉(zhuǎn)換層上。金屬層配置于頂電極上。阻擋層覆蓋金屬層。其中，阻擋層環(huán)繞金屬層及頂電極。

根據(jù)一些實施例，本發(fā)明還提供一種電阻式隨機存取存儲器的制造方法。此制造方法包括：形成一開口于一絕緣層中；沉積一導(dǎo)電材料于該開口中；移除位于該開口的上的該導(dǎo)電材料以形成一底電極；形成一電阻轉(zhuǎn)換層于底電極上；形成一頂電極于電阻轉(zhuǎn)換層上；形成一金屬層于頂電極上；以及形成一阻擋層覆蓋金屬層，其中阻擋層環(huán)繞金屬層及頂電極。

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，并配合附圖，作詳細說明如下。然而，本發(fā)明的保護范圍當(dāng)以申請專利范圍所界定的權(quán)利要求為準。

附圖說明

圖1為根據(jù)本發(fā)明一實施例的電阻式隨機存取存儲器的剖面圖。

圖2A至圖2J為根據(jù)本發(fā)明一實施例的制造電阻式隨機存取存儲器的剖面圖。

圖3為根據(jù)本發(fā)明另一實施例的電阻式隨機存取存儲器的剖面圖。

圖4為根據(jù)本發(fā)明又一實施例的電阻式隨機存取存儲器的剖面圖。

【符號說明】

10、20、30：電阻式隨機存取存儲器；

100：基板；

101：初步結(jié)構(gòu)；

110：阱；

112：輕微摻雜漏極；

120：柵極氧化物結(jié)構(gòu)；

122：氧化物層；

124：柵極材料層；

210：介電層；

210a：頂表面；