[發(fā)明專利]電阻式隨機存取存儲器件

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201811469807.4
• 申請日: 2018-11-28
• 公開（公告）號: CN110021704B
• 公開（公告）日: 2022-10-28
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 莫竣杰;郭仕奇
• 申請（專利權(quán)）人: 臺灣積體電路制造股份有限公司
• 主分類號: H01L45/00
• 分類號: H01L45/00
• 代理公司: 北京德恒律治知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11409
• 代理人: 章社杲;李偉

本發(fā)明的實施例提供了一種存儲器單元，包括：第一電極接觸件，形成為沿第一方向延伸的圓柱形狀；電阻材料層，包括沿第一方向延伸且圍繞第一電極接觸件的第一部分；以及第二電極接觸件，連接至電阻材料層，其中，第二電極接觸件圍繞第一電極接觸件和電阻材料層的第一部分。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明的實施例總體涉及半導(dǎo)體領(lǐng)域，更具體地，涉及電阻式隨機存取存儲器件。

背景技術(shù)

近年來，出現(xiàn)了諸如鐵電式隨機存取存儲(FRAM)器件、相變式隨機存取存儲(PRAM)器件和電阻式隨機存取存儲(RRAM)器件等非傳統(tǒng)非易失性存儲(NVM)器件。具體地，與傳統(tǒng)的NVM器件相比，在高電阻狀態(tài)和低電阻狀態(tài)之間展現(xiàn)切換行為的RRAM器件具有各種優(yōu)勢。這些優(yōu)勢包括例如與當(dāng)前的互補金屬氧化物半導(dǎo)體(CMOS)技術(shù)相兼容的制造步驟、低成本制造、緊湊結(jié)構(gòu)、靈活的可擴展性、快速切換、高集成密度等。

由于期望包括這種RRAM器件的集成電路(IC)更強大，因此期望相應(yīng)地最大化IC中的RRAM器件的數(shù)量。通常，RRAM器件包括頂部電極(例如，陽極)和底部電極(例如，陰極)以及介于二者之間的可變電阻材料層。在這種堆疊配置中形成RRAM器件可能在最大化IC中的RRAM器件的數(shù)量方面遇到限制，因為只能二維地增加該數(shù)量。換言之，在IC上的給定區(qū)域內(nèi)，RRAM器件的數(shù)量大大受限。因此，現(xiàn)有的RRAM器件及其制造方法并不完全令人滿意。

發(fā)明內(nèi)容

根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供了一種存儲器單元，包括：第一電極接觸件，形成為沿第一方向延伸的圓柱形狀；電阻材料層，包括沿所述第一方向延伸且圍繞所述第一電極接觸件的第一部分；以及第二電極接觸件，其中，當(dāng)自上而下觀察時，所述第二電極接觸件圍繞所述第一電極接觸件和所述電阻材料層的第一部分。

根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，提供了一種存儲器單元，包括：第一電極接觸件，形成為沿第一方向延伸的圓柱形狀；電阻材料層，圍繞所述第一電極接觸件，其中，所述電阻材料層包括沿所述第一方向延伸的第一部分和沿第二方向延伸的第二部分；以及第二電極接觸件，圍繞所述電阻材料層，其中，所述第二電極接觸件連接至所述電阻材料層的第一部分和所述電阻材料層的第二部分兩者。

根據(jù)本發(fā)明的又一個方面，提供了一種存儲器件，包括：第一存儲器單元和第二存儲器單元，共享公共電極接觸件，其中，所述第一存儲器單元包括：所述公共電極接觸件的第一部分；第一電阻材料層，包括圍繞所述公共電極接觸件的第一部分的第一部分；和第一電極接觸件，包括圍繞所述公共電極接觸件的第一部分和所述第一電阻材料層的第一部分的至少部分，并且其中，所述第二存儲器單元包括：所述公共電極接觸件的第二部分；第二電阻材料層，包括圍繞所述公共電極接觸件的第二部分的第一部分；和第二電極接觸件，包括圍繞所述公共電極接觸件的第二部分和所述第二電阻材料層的第一部分的至少部分。

附圖說明

當(dāng)結(jié)合附圖進行閱讀時，從以下詳細描述可最佳地理解本發(fā)明的各個方面。應(yīng)該注意，根據(jù)工業(yè)中的標(biāo)準(zhǔn)實踐，各個部件未按比例繪制。實際上，為了清楚的討論，各種部件的尺寸可以被任意增大或減小。

圖1A至圖1C示出根據(jù)一些實施例的用于形成半導(dǎo)體器件的示例性方法的流程圖。

圖2A、圖2B、圖2C、圖2D、圖2E、圖2F、圖2G、圖2H、圖2I、圖2J、圖2K、圖2L、圖2M、圖2N和圖2O示出根據(jù)一些實施例的在通過圖1的方法制造的各個制造階段期間的示例性半導(dǎo)體器件的截面圖。

圖3示出根據(jù)一些實施例的其中圖2A至圖2O的示例性半導(dǎo)體器件連接至一個或多個晶體管的實例。

圖4示出根據(jù)一些實施例的圖3的示例性半導(dǎo)體器件的相應(yīng)頂視圖。

圖5示出根據(jù)一些實施例的圖2A至圖2O的示例性半導(dǎo)體器件的可選結(jié)構(gòu)。

具體實施方式