[发明专利]电阻式非挥发性存储器装置及其制作方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种半导体装置及其制作方法，特别是关于一种电阻式非挥发性存储器装置及其制作方法。

背景技术

近年来，手机、数码相机和MP3随身听等消费性电子产品逐渐流行，使得非挥发性存储器需求量大增。目前市场上的非挥发性存储器仍以快闪式存储器(Flash Memory)为主流，但其有操作电压大、操作速度慢、数据保存性差等缺点，限制快闪式存储器未来的发展。

目前已有许多新式非挥发性存储器材料和装置正被积极研发中，包括磁性随机存储器(MRAM)、相变化存储器(OUM)和电阻式存储器(RRAM)等。其中电阻式非挥发性存储器具有功率消耗低、操作电压低、写入抹除时间短、耐久度长、记忆时间长、非破坏性读取、多状态记忆、装置工艺简单及可微缩性等优点。

根据上述，业界需要一电阻式非挥发性存储器装置及相关制作方法，可解决制造工艺相关的问题，以得到较佳的可靠度。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：提供一种电阻式非挥发性存储器装置及其制作方法，以解决上述电阻式非挥发性存储装置的相关工艺问题。

本发明的技术解决方案包括：提供一种电阻式非挥发性存储器装置的制作方法，包括：提供一基底，其中基底上包括一下电极层、一电阻转换层、一上电极层和一第一罩幕；形成一层间介电层于基底上方；形成一第二罩幕于层间介电层上；利用第二罩幕作为蚀刻罩幕，蚀刻层间介电层，以形成一开口，其暴露第一罩幕；形成一间隙壁层于开口的底部和侧壁上；移除开口底部上的部分间隙壁层；进行一等向性蚀刻工艺，移除开口中的第一罩幕。

本发明提供一种电阻式非挥发性存储器装置，包括：一基底；一下电极层、一电阻转换层和一上电极层，位于基底上；一第一罩幕，位于上电极层上；一层间介电层，位于第一罩幕和基底上；一开口，贯穿层间介电层和第一罩幕，暴露上电极层；一间隙壁，位于开口中，且在第一罩幕上方的部分开口侧壁上；及一导电插塞，位于开口中。

通过本发明可以解决电阻式非挥发性存储装置的制造工艺相关的问题，获得较佳的可靠度。

附图说明

图1A～图1D揭示一电阻式非挥发性存储器的制作中间阶段的剖面图。

图2显示上述图1A～图1D电阻式非挥发性存储器的电流电压曲线图。

图3A～图3D描述一电阻式非挥发性存储器装置的制作中间阶段的剖面图。

图4显示图1A～图1D电阻式非挥发性存储器装置和图3A～3D电阻式非挥发性存储器装置累积分布函数和漏电流的关系图。

图5显示一电阻式非挥发性存储器装置的制作中间阶段的剖面图。

图6A～图6G显示本发明一实施例电阻式非挥发性存储器装置制作中间阶段的剖面图。

主要元件标号说明

102～基底            104～下电极层

106～电阻转态层      108～上电极层

110～第一罩幕        112～阻障层

114～层间介电层      116～第二罩幕

118～开口            120～衬层

122～导电插塞        302～基底

304～下电极层        306～电阻转态层

308～上电极层        310～第一罩幕

312～阻障层          314～层间介电层

316～第二罩幕        318～开口

318’～开口          319～间隙壁层

319’～间隙壁        320～衬层

322～导电插塞

具体实施方式

以下详细讨论实施本发明的实施例。可以理解的是，实施例提供许多可应用的发明概念，其可以较广的变化实施。所讨论的特定实施例仅用来发明使用实施例的特定方法，而不用来限定发明的范畴。为让本发明的特征能更明显易懂，下文特举实施例，并配合所附图式，作详细说明如下：