[发明专利]存储器装置及其制造方法

说明书

提供具有蚀刻停止层的存储单元。存储单元包含底部电极设置于基底上方。开关介电质设置于底部电极上方并且具有可变电阻。顶部电极设置于开关介电质上方。侧壁间隔层沿着底部电极、开关介电质和顶部电极的多个侧壁往上延伸。下蚀刻停止层设置于下介电层上方并且衬于侧壁间隔层的外侧壁。下蚀刻停止层是由与侧壁间隔层不同的材料形成，并且保护顶部电极免于制造程序期间的损伤。也提供用于制造存储单元的方法。

技术领域

本发明实施例涉及半导体制造技术，特别涉及存储器装置及其制造方法。

背景技术

许多现代电子装置都包含存储器非易失性存储器(non-volatile memory)，其有助于在没有电力的情况下存储数据。例如磁阻式随机存取存储器(magnetoresistiverandom-access memory，MRAM)和电阻式随机存取存储器(resistive random accessmemory，RRAM)的存储器非易失性存储器，因为相对简单的结构以及他们与互补式金属氧化物半导体(complementary metal-oxide-semiconductor，CMOS)逻辑生产工艺的相容性，很有可能成为下一世代的存储器非易失性存储器技术。

发明内容

根据本发明的一些实施例，提供存储器装置。此存储器装置包含底部电极导孔，被下介电层环绕并且设置于基底上方；底部电极，设置于底部电极导孔上；开关介电质，设置于底部电极上方并且具有可变电阻；顶部电极，设置于开关介电质上方；侧壁间隔层，沿着底部电极、开关介电质和顶部电极的多个侧壁往上延伸；下蚀刻停止层，设置于下介电层上方并且衬于侧壁间隔层的外侧壁；以及上介电层，设置于下蚀刻停止层上并且环绕侧壁间隔层的上部；其中下蚀刻停止层是由与侧壁间隔层不同的材料形成。

根据本发明的另一些实施例，提供存储器装置的制造方法。此方法包含在基底上方继续地形成并图案化具有不同尺寸的第一存储单元堆叠和第二存储单元堆叠，这些存储单元堆叠中的每一个包含底部电极、在底部电极上方的开关介电质、在开关介电质上方的顶部电极、以及沿着第一存储单元堆叠和第二存储单元堆叠的多个侧壁的侧壁间隔层；在第一和第二存储单元堆叠之间的基底上方形成上介电层，并且衬于第一和第二存储单元堆叠；在上介电层上方形成上蚀刻停止层；执行第一化学机械研磨工艺，以露出在这些存储单元堆叠正上方的上介电层；以及执行毯覆蚀刻，以移除上蚀刻停止层并且以进一步降低上介电层以及露出第一和第二存储单元堆叠的这些顶部电极。

根据本发明的又另一些实施例，提供存储器装置的制造方法。此方法包含在基底上方继续地形成并且图案化具有不同尺寸的第一存储单元堆叠和第二存储单元堆叠，这些存储单元堆叠中的每一个包含底部电极、在底部电极上方的开关介电质、在开关介电质上方的顶部电极、沿着底部电极、开关介电质和顶部电极的多个侧壁的侧壁间隔层；在第一和第二存储单元堆叠之间的基底上方形成下蚀刻停止层，并且衬于第一和第二存储单元堆叠；在下蚀刻停止层上方形成上介电层；在上介电层上方形成上蚀刻停止层；在上蚀刻停止层上方形成研磨前驱层；执行第一化学机械研磨工艺，以露出在这些存储单元堆叠正上方的上介电层；执行第二化学机械研磨工艺，以降低在这些存储单元堆叠之间的上蚀刻停止层，并且以露出在这些存储单元堆叠正上方的下蚀刻停止层；以及执行毯覆蚀刻，以移除上蚀刻停止层，并且以部分地移除下蚀刻停止层以及露出第一和第二存储单元堆叠的这些顶部电极。

附图说明

通过以下的详细描述配合说明书附图，可以更加理解本发明实施例的内容。需强调的是，根据产业上的标准惯例，许多部件(feature)并未按照比例绘制。事实上，为了能清楚地讨论，各种部件的尺寸可能被任意地增加或减少。

图1A示出具有蚀刻停止层的存储器装置的一些实施例的剖面示意图。

图1B示出具有蚀刻停止层的存储器装置的另一些实施例的剖面示意图。

图2示出图1A或图1B的具有存储器装置的集成电路的一些实施例的剖面示意图。