[發明專利]存儲器器件及其形成方法

在審

• 申請號: 202111140718.7
• 申請日: 2021-09-28
• 公開（公告）號: CN114497364A
• 公開（公告）日: 2022-05-13
• 發明（設計）人: 董嘉瑞;孫劍勛;蔣懿;陳元文
• 申請（專利權）人: 格芯新加坡私人有限公司
• 主分類號: H01L45/00
• 分類號: H01L45/00
• 代理公司: 北京市中咨律師事務所 11247
• 代理人: 賀月嬌;牛南輝

所公開的主題一般地涉及存儲器器件及其形成方法。更具體地，本公開涉及電阻式隨機存取(ReRAM)存儲器器件。本公開提供了一種存儲器器件，其包括：第一電極，其具有頂表面和錐形側面，其中在錐形側面與頂表面會合時錐形側面朝向彼此逐漸變窄；電介質層，其設置在第一電極的錐形側面上并與第一電極的錐形側面共形；電阻層，其與第一電極的頂表面和電介質層接觸；以及第二電極，其設置在電阻層上。

技術領域

所公開的主題一般地涉及存儲器器件及其形成方法。更具體地，本公開涉及電阻式隨機存取(ReRAM)存儲器器件。

背景技術

半導體器件和集成電路(IC)芯片已經在物理、化學、生物學、計算和存儲器器件領域中得到了大量應用。存儲器器件的一個例子是非易失性(NV)存儲器器件。NV存儲器器件是可編程的，并且由于其即使在電源關斷后也能夠長時間保持數據的能力而被廣泛用于電子產品中。NV存儲器的示例性類別可以包括電阻式隨機存取存儲器(ReRAM)、可擦除可編程只讀存儲器(EPROM)、閃速存儲器、鐵電隨機存取存儲器(FeRAM)和磁阻式隨機存取存儲器(MRAM)。

電阻式存儲器器件可通過在兩種不同狀態之間改變(或切換)來操作：高電阻狀態(HRS)，其可代表關斷或“0”狀態；以及低電阻狀態(LRS)，其可代表接通或“1”狀態。然而，這些器件的電阻切換特性可能會發生很大的變化，并可能導致器件內電流的大波動，這會降低器件的性能并增加其功耗。

因此，需要提供能夠克服或至少減輕如上所述的缺點中的一個或多個的改進的存儲器器件。

發明內容

在本公開的一方面，提供了一種存儲器器件，包括：第一電極，其具有頂表面和錐形(tapered)側面，其中在所述錐形側面與所述頂表面會合(meet)時所述錐形側面朝向彼此逐漸變窄(taper)；電介質層，其設置在所述第一電極的所述錐形側面上并與所述第一電極的所述錐形側面共形；電阻層，其與所述第一電極的所述頂表面和所述電介質層接觸；以及第二電極，其設置在所述電阻層上。

在本公開的另一方面，提供了一種形成存儲器器件的方法，包括：形成具有頂表面和錐形側面的第一電極，其中在所述側面與所述頂表面會合時所述側面朝向彼此逐漸變窄；在所述第一電極的所述錐形側面上并與所述第一電極的所述錐形側面共形地形成電介質層；形成與所述第一電極的所述頂表面和所述電介質層接觸的電阻層；以及在所述電阻層上形成第二電極。

附圖說明

通過參考結合附圖進行的以下描述，可以理解本公開。

為了圖示的簡單和清楚，附圖圖示了一般的構造方式，并且可以省略公知的特征和技術的特定描述和細節，以避免不必要地使所描述的本公開的實施例的討論模糊。另外，附圖中的元素不一定按比例繪制。例如，附圖中的一些元素的尺寸可能相對于其他元素被放大，以幫助提高對本公開的實施例的理解。不同附圖中的相同參考標號表示相同的元素，而相似的參考標號可以但不一定表示相似的元素。

圖1是示出根據本公開的實施例的存儲器器件的縱橫布局的自頂向下視圖。

圖2A是根據本公開的沿剖面線AA截取的圖1所示的存儲器器件的截面圖。

圖2B是根據本公開的沿剖面線BB截取的圖1所示的存儲器器件的截面圖。

圖3A、圖3B、圖3C是示出根據本公開的第一電極的實施例的透視圖。

圖4至圖9是示出根據本公開的實施例的用于制造存儲器器件的一組示例性步驟的截面圖。

具體實施方式

下面描述本公開的各種說明性實施例。在此公開的實施例是示例性的，并不旨在是窮舉的或限于本公開。