[发明专利]电阻式随机存取存储器装置及方法

权利要求书

1.一种形成电阻式随机存取存储器RRAM装置的方法，其包括：

在第一电极上方形成电阻式元件，其中形成所述电阻式元件包含：

在所述第一电极上方形成绝缘材料；

在所述绝缘材料中形成通孔；

用金属材料保形地填充所述通孔；

将所述金属材料平面化到所述通孔内；及

选择性地处理所述通孔内的所述金属材料的一部分以在所述通孔内形成金属-金属氧化物界面；及

在所述电阻式元件上方形成第二电极。

2.根据权利要求1所述的方法，其中选择性地处理所述通孔内的所述金属材料包含：选择性地氧化所述金属材料的所述部分。

3.根据权利要求2所述的方法，其中在低于其便发生显著热氧化的温度下实现选择性地氧化所述通孔内的所述金属材料的所述部分。

4.根据权利要求3所述的方法，其中选择性地氧化所述通孔内的所述金属材料的所述部分包含：等离子氧化。

5.根据权利要求2所述的方法，其中选择性地氧化所述通孔内的所述金属材料的所述部分包含：槽平面天线SPA等离子氧化工艺。

6.根据权利要求1到5中任一权利要求所述的方法，其中选择性地处理所述通孔内的所述金属材料包含：将所述通孔内的所述金属材料的所述部分选择性地暴露于气体团簇离子束GCIB。

7.根据权利要求1到5中任一权利要求所述的方法，其中用金属材料保形地填充所述通孔包含：用TiN保形地填充所述通孔。

8.根据权利要求7所述的方法，其中选择性地处理所述通孔内的所述金属材料的所述部分在所述通孔内形成TiN-TiON界面。

9.根据权利要求1到5中任一权利要求所述的方法，其中用金属材料保形地填充所述通孔包含：用铜保形地填充所述通孔。

10.根据权利要求9所述的方法，其中选择性地处理所述通孔内的所述金属材料的所述部分形成Cu-CuOx界面。

11.根据权利要求10所述的方法，其中使用金属材料的原子层沉积ALD来实现用所述金属材料保形地填充所述通孔。

12.根据权利要求1到5中任一权利要求所述的方法，其中使用金属材料的原子层沉积ALD来实现用所述金属材料保形地填充所述通孔。

13.根据权利要求1到5中任一权利要求所述的方法，其中使用金属材料的物理气相沉积PVD来实现用所述金属材料保形地填充所述通孔。

14.根据权利要求1到5中任一权利要求所述的方法，其中使用金属材料的化学气相沉积CVD来实现用所述金属材料保形地填充所述通孔。

15.根据权利要求1到5中任一权利要求所述的方法，其中使用金属材料的超临界流体沉积SFD来实现用所述金属材料保形地填充所述通孔。

16.根据权利要求1到5中任一权利要求所述的方法，其中形成所述电阻式元件包含：通过镶嵌处理在所述通孔内制作金属材料。

17.根据权利要求16所述的方法，其中镶嵌处理包含单镶嵌处理。

18.根据权利要求16所述的方法，其中镶嵌处理包含双镶嵌处理。

19.根据权利要求16所述的方法，其中用金属材料保形地填充所述通孔包含：用所述金属材料选择性地填充所述通孔。

20.根据权利要求16所述的方法，其中用金属材料保形地填充所述通孔包含：用所述金属材料从底部向上填充所述通孔。

21.一种通过根据权利要求1所述的方法形成的RRAM装置。