[发明专利]电阻式非易失性存储器装置及其制造方法

权利要求书

1.一种电阻式非易失性存储器装置，其特征在于，包括：

一第一电极；

一第二电极，设置于该第一电极上；以及

一电阻转态层，设置于该第一电极和该第二电极之间，其中该电阻转态层包括：

一第一区域，具有一第一氮原子浓度；以及

一第二区域，相邻于该第一区域，其中第二区域具有不同于该第一氮原子浓度的一第二氮原子浓度。

2.如权利要求1所述的电阻式非易失性存储器装置，其特征在于，该电阻式非易失性存储器装置还包括一阻障层，位于该电阻转态层和该第二电极之间。

3.如权利要求1所述的电阻式非易失性存储器装置，其特征在于，该电阻式非易失性存储器装置还包括：

一第一电极接触插塞，设置于该第一电极下方，其中该第一电极接触该第一电极接触插塞；以及

一第二电极接触插塞，设置于该第二电极上方，其中该第二电极接触该第二电极接触插塞。

4.如权利要求3所述的电阻式非易失性存储器装置，其特征在于，该第一区域沿一上视方向与该第一电极接触插塞和该第二电极接触插塞完全重叠。

5.如权利要求4所述的电阻式非易失性存储器装置，其特征在于，该第一氮原子浓度小于该第二氮原子浓度。

6.如权利要求3所述的电阻式非易失性存储器装置，其特征在于，该第二区域沿一上视方向与该第一电极接触插塞和该第二电极接触插塞完全不重叠。

7.一种电阻式非易失性存储器装置的制造方法，其特征在于，包括下列步骤：

形成一第一电极材料层；

于该第一电极材料层上形成一电阻转态材料层；

将多个氮原子注入部分该电阻转态材料层中；

于该电阻转态材料层上形成一第二电极材料层；以及

利用一第一遮罩，进行一图案化工艺，移除部分该第二电极材料层、该电阻转态材料层和该第一电极材料层以分别形成一第二电极、一电阻转态层和一第一电极，其中该电阻转态材料层包括：

一第一区域，具有一第一氮原子浓度；以及

一第二区域，相邻于该第一区域，其中第二区域具有不同于该第一氮原子浓度的一第二氮原子浓度。

8.如权利要求7所述的电阻式非易失性存储器装置的制造方法，其特征在于，形成该第二电极材料层之前还包括进行一退火工艺。

9.如权利要求7所述的电阻式非易失性存储器装置的制造方法，其特征在于，将所述氮原子注入部分该电阻转态材料层中包括：

于该电阻转态材料层上形成一第一光阻材料；

利用该第一遮罩，进行一光刻工艺，将该第一遮罩的一图案转移至该第一光阻材料，以于该电阻转态材料层上形成一第一光阻图案，该第一光阻图案覆盖部分该电阻转态材料层；

利用该第一光阻图案作为一遮罩，进行一掺杂工艺，将多个氮原子注入未被该光阻图案覆盖的该电阻转态材料层；以及

移除该第一光阻图案。

10.如权利要求9所述的电阻式非易失性存储器装置的制造方法，其特征在于，形成该第二电极材料层之后还包括：

于该第二电极材料层上形成一第二光阻材料；

利用该第一遮罩，进行一光刻工艺，将该第一遮罩的一图案转移至该第二光阻材料，以于该第二电极材料层上形成一第二光阻图案，该第二光阻图案覆盖部分该第二电极材料层；

利用该第二光阻图案作为一遮罩，进行一刻蚀工艺，移除未被该第二光阻图案覆盖的该第二电极材料层、该电阻转态材料层和该第一电极材料层以分别形成该第二电极、该电阻转态层和该第一电极，其中该第一电极、该电阻转态层和该第二电极构成一金属-绝缘体-金属叠层；以及

移除该第二光阻图案。

11.如权利要求8所述的电阻式非易失性存储器装置的制造方法，其特征在于，形成该电阻转态材料层之后还包括于该电阻转态材料层上形成一绝缘层，且其中进行该退火工艺之后还包括移除该绝缘层。

12.如权利要求8所述的电阻式非易失性存储器装置的制造方法，其特征在于，进行该退火工艺之后还包括于该电阻转态材料层上形成一阻障材料层。