[发明专利]阻变随机存储器存储单元及其制作方法、电子装置有效
申请号: | 201611076209.1 | 申请日: | 2016-11-29 |
公开(公告)号: | CN108123033B | 公开(公告)日: | 2021-06-04 |
发明(设计)人: | 张翼英;陈卓凡 | 申请(专利权)人: | 中芯国际集成电路制造(上海)有限公司;中芯国际集成电路制造(北京)有限公司 |
主分类号: | H01L45/00 | 分类号: | H01L45/00;G11C11/56;G11C13/00 |
代理公司: | 北京市磐华律师事务所 11336 | 代理人: | 高伟;张建 |
地址: | 201203 *** | 国省代码: | 上海;31 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 随机 存储器 存储 单元 及其 制作方法 电子 装置 | ||
1.一种阻变随机存储器存储单元的制作方法,其特征在于,包括:
提供半导体衬底,在所述半导体衬底上形成图形化的第一电极材料层;
在所述图形化的第一电极材料层的侧壁上依次形成阻变材料层和第二电极材料层;
在所述半导体衬底上形成第一层间介电层,所述第一层间介电层覆盖所述第二电极材料层的侧壁;
沿第一方向对所述第一电极材料层、阻变材料层和第二电极材料层进行切割,以形成多个间隔的阻变随机存储器存储单元,
其中,所述阻变随机存储器存储单元包括第一电极,分别位于所述第一电极两侧的第二左电极和第二右电极,以及位于所述第一电极和第二左电极之间的第一阻变层,和位于所述第一电极和第二右电极之间的第二阻变层,所述第一电极由切割后剩余的所述第一电极材料层构成,所述第二左电极、第二右电极均由切割后剩余的所述第二电极材料层构成,所述第一阻变层、第二阻变层均由切割后剩余的所述阻变材料层构成。
2.根据权利要求1所述的阻变随机存储器存储单元的制作方法,其特征在于,还包括:
形成覆盖所述第一层间介电层和阻变随机存储器存储单元的第二层间介电层;
在所述第二层间介电层中形成分别与所述第一电极、第二左电极和第二右电极电性连接的互连线。
3.根据权利要求2所述的阻变随机存储器存储单元的制作方法,其特征在于,用于与所述第二左电极连接的互连线沿第二方向延伸,以使在所述第二方向上位于同一直线上的第二左电极彼此电性连接,用于与所述第二右电极连接的互连线沿第二方向延伸,以使在所述第二方向上位于同一直线上的第二右电极彼此电性连接,
其中,所述第二方向与所述第一方向垂直。
4.根据权利要求2所述的阻变随机存储器存储单元的制作方法,其特征在于,在所述第一方向上相邻的阻变随机存储器存储单元的相邻的第二左电极和第二右电极电性连接。
5.根据权利要求1-4中的任意一项所述的阻变随机存储器存储单元的制作方法,其特征在于,所述第一电极、第一阻变层和第二左电极形成第一导电桥接结构;所述第一电极、第二阻变层和第二右电极形成第二导电桥接结构。
6.一种阻变随机存储器存储单元,其特征在于,包括:
半导体衬底;
位于所述半导体衬底上的第一电极,以及位于所述第一电极两侧的第二左电极和第二右电极,在所述第一电极和所述第二左电极之间形成有第一阻变层,在所述第一电极和第二右电极之间形成有第二阻变层;
位于所述半导体衬底上的层间介电层,所述层间介电层覆盖所述第二左电极背向第一阻变层的侧壁,以及覆盖所述第二右电极背向第二阻变层的侧壁;
其中,所述第一阻变层的电阻基于所述第一电极和第二左电极上的电平变化,所述第二阻变层的电阻基于所述第一电极和第二右电极上的电平变化,所述阻变随机存储器存储单元可以实现四种电阻状态。
7.根据权利要求6所述的阻变随机存储器存储单元,其特征在于,所述第一电极、第一阻变层和第二左电极形成第一导电桥接结构;
所述第一电极、第二阻变层和第二右电极形成第二导电桥接结构。
8.根据权利要求6或7所述的阻变随机存储器存储单元,其特征在于,所述第一电极为钨、铜、银或氮化钛;所述第二左电极和第二右电极为氮化钛、银、铝或铂。
9.根据权利要求6或7所述的阻变随机存储器存储单元,其特征在于,所述第一阻变层和第二阻变层为二氧化铪、氧化铜或非晶硅。
10.一种电子装置,其特征在于,包括如权利要求6-9中的任意一项所述的阻变随机存储器存储单元以及与所述阻变随机存储器存储单元相连接的电子组件。
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