[發(fā)明專(zhuān)利]阻變隨機(jī)存取存儲(chǔ)器的結(jié)構(gòu)及其形成方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201910403390.X
• 申請(qǐng)日: 2019-05-15
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN111952446A
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-11-17
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 楊蕓;仇圣棻
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 中芯國(guó)際集成電路制造(上海)有限公司;中芯國(guó)際集成電路制造(北京)有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): H01L45/00
• 分類(lèi)號(hào): H01L45/00
• 代理公司: 北京集佳知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11227
• 代理人: 徐文欣;吳敏

1.一種阻變隨機(jī)存取存儲(chǔ)器單元的形成方法，其特征在于，包括：

提供襯底；

在所述襯底上形成底部電極；

在底部電極上形成阻變層；

在所述阻變層上形成頂部電極；

在所述頂部電極的頂部表面、頂部電極的側(cè)壁表面和所述阻變層的側(cè)壁表面形成第一保護(hù)層。

2.如權(quán)利要求1所述阻變隨機(jī)存取存儲(chǔ)器單元的形成方法，其特征在于，形成所述第一保護(hù)層的工藝包括：沉積工藝。

3.如權(quán)利要求1所述阻變隨機(jī)存取存儲(chǔ)器單元的形成方法，其特征在于，所述第一保護(hù)層的材料包括氮化物、碳化物或碳氮化物。

4.如權(quán)利要求3所述阻變隨機(jī)存取存儲(chǔ)器單元的形成方法，其特征在于，所述第一保護(hù)層的材料包括氮化硅或氮碳化硅。

5.如權(quán)利要求1所述阻變隨機(jī)存取存儲(chǔ)器單元的形成方法，其特征在于，所述第一保護(hù)層的厚度范圍包括：100nm～200nm。

6.如權(quán)利要求1所述阻變隨機(jī)存取存儲(chǔ)器單元的形成方法，其特征在于，在形成所述第一保護(hù)層之前，還包括：在所述頂部電極表面形成第二保護(hù)層；在所述第二保護(hù)層上形成所述第一保護(hù)層。

7.如權(quán)利要求1所述阻變隨機(jī)存取存儲(chǔ)器單元的形成方法，其特征在于，在所述頂部電極的頂部表面、頂部電極的側(cè)壁表面和所述阻變層的側(cè)壁表面形成第一保護(hù)層之后，還包括：在所述襯底上和所述第一保護(hù)層表面形成隔離層。

8.如權(quán)利要求1所述阻變隨機(jī)存取存儲(chǔ)器單元的形成方法，其特征在于，所述阻變層和頂部電極的形成方法包括：在所述襯底表面以及底部電極表面形成阻變層材料；在所述阻變層材料上形成頂部電極材料層；在所述頂部電極材料層上形成第一掩膜層，所述第一掩膜層暴露出部分所述頂部電極材料層；以所述第一掩膜層為掩膜刻蝕所述頂部電極材料層和阻變層材料，形成所述頂部電極和阻變層。

9.如權(quán)利要求8所述阻變隨機(jī)存取存儲(chǔ)器單元的形成方法，其特征在于，在所述襯底表面以及底部電極表面形成阻變層材料之前，還包括：在所述襯底上形成刻蝕停止層，所述刻蝕停止層還位于所述底部電極的側(cè)壁表面，而且所述刻蝕停止層表面低于或齊平于所述底部電極的頂部表面。

10.如權(quán)利要求1所述阻變隨機(jī)存取存儲(chǔ)器單元的形成方法，其特征在于，所述底部電極的形成方法包括：在所述襯底表面形成底部電極材料層；在所述底部電極材料層表面形成第二掩膜層，所述第二掩膜層暴露出部分底部電極材料層表面；以所述第二掩膜層為掩膜刻蝕所述底部電極材料層，直至暴露出所述襯底表面，在襯底上形成所述底部電極。

11.如權(quán)利要求1所述的阻變隨機(jī)存取存儲(chǔ)器單元的形成方法，其特征在于，所述襯底包括：基底和位于基底上的器件層；所述器件層包括位于基底表面的器件結(jié)構(gòu)、與器件結(jié)構(gòu)電連接的互連結(jié)構(gòu)以及介質(zhì)層；所述介質(zhì)層位于基底表面、器件結(jié)構(gòu)表面和互聯(lián)結(jié)構(gòu)表面，且所述介質(zhì)層暴露出所述互聯(lián)結(jié)構(gòu)的頂部表面；所述底部電極位于所述互聯(lián)結(jié)構(gòu)的表面。

12.如權(quán)利要求1所述的阻變隨機(jī)存取存儲(chǔ)器單元的形成方法，其特征在于，所述底部電極的材料包括金屬；所述金屬包括鎢或氮化鈦。

13.如權(quán)利要求1所述的阻變隨機(jī)存取存儲(chǔ)器單元的形成方法，其特征在于，所述阻變層的材料包括過(guò)渡金屬氧化物；所述過(guò)渡金屬氧化物包括氧化鉿、氧化鋯、氧化鋁、氧化鎳、氧化鉭或氧化鈦。

14.如權(quán)利要求1所述的阻變隨機(jī)存取存儲(chǔ)器單元的形成方法，其特征在于，所述頂部電極的材料包括金屬，所述金屬包括銅、鋁、鎢或氮化鈦。

15.一種如權(quán)利要求1至14任一項(xiàng)方法所形成的阻變隨機(jī)存取存儲(chǔ)器單元，其特征在于，包括：

襯底；

位于襯底上的底部電極；

位于底部電極上的阻變層；

位于所述阻變層上的頂部電極；

位于所述頂部電極的頂部表面、頂部電極的側(cè)壁表面和所述阻變層的側(cè)壁表面的第一保護(hù)層。