[发明专利]电阻式存储器结构及其制作方法

说明书

本发明公开一种电阻式存储器结构及其制作方法，其中该电阻式存储器结构包含一基底，基底分为一存储器区和一逻辑元件区，一金属插塞位于存储器区内，一电阻式存储器设置于金属插塞上并且接触金属插塞，其中电阻式存储器包含一上电极、一可变电阻层和一下电极，可变电阻层位于上电极和下电极之间，可变电阻层具有一第一下表面，下电极具有一第一上表面，第一下表面和第一上表面的形状和面积相同并且第一下表面仅部分重叠且接触第一上表面。

技术领域

本发明涉及一种电阻式存储器结构及其制作方法，特别是涉及一种上电极仅覆盖部分下电极的电阻式存储器及其制作方法。

背景技术

电阻式存储器(Resistive Random Access Memory,RRAM))是一种非挥发性存储器的类型，提供下列优点：小的存储单元尺寸、超高速操作、低功率操作、高耐久性以及CMOS相容性。

电阻式存储器是主要的操作原理是利用金属氧化物的阻值会随着所加外加偏压而改变进而产生不同的阻值来存储数据，而如何辨别内部存储的值，则由内部的阻值高低来做分别。

然而传统上在制作电阻式存储器时，会影响到逻辑元件区内金属内连线的高度以及金属介电层的厚度，造成逻辑元件区内金属内连线的电容值和阻值和原始设计的不同。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种电阻式存储器的制作方法，在制作电阻式存储器的同时，不会影响到逻辑元件区内金属内连线的原始设计的高度。

根据本发明的一优选实施例，一种电阻式存储器结构包含一基底，基底分为一存储器区和一逻辑元件区，一金属插塞位于存储器区内，一电阻式存储器设置于金属插塞上并且接触金属插塞，其中电阻式存储器包含一上电极、一可变电阻层和一下电极，可变电阻层位于上电极和下电极之间，可变电阻层具有一第一下表面，下电极具有一第一上表面，第一下表面和第一上表面的形状和面积相同并且第一下表面仅部分重叠且接触第一上表面。

根据本发明的另一优选实施例，一种电阻式存储器结构的制作方法，包含提供一金属介电层在一基底上，然后形成一金属插塞穿透金属介电层，接着形成一介电层覆盖金属介电层，之后形成一开口在介电层中并由开口曝露出金属插塞，再形成一下电极覆盖介电层并填满开口，然后进行一平坦化制作工艺，移除在开口之外的下电极，在平坦化制作工艺之后，形成一可变电阻层覆盖下电极，最后形成一上电极覆盖可变电阻层，其中可变电阻层具有一下表面，下电极具有一上表面，下表面和上表面的形状和面积相同并且下表面仅部分重叠且接触上表面。

为让本发明的上述目的、特征及优点能更明显易懂，下文特举优选实施方式，并配合所附的附图，作详细说明如下。然而如下的优选实施方式与附图仅供参考与说明用，并非用来对本发明加以限制者。

附图说明

图1为本发明的一优选实施例所绘示的一种电阻式存储器结构的示意图；

图2为图1中的电阻式存储器的分解图；

图3为图1中下电极和可变电阻层的上视图；

图4至图10为本发明的一优选实施例所绘示的电阻式存储器结构的制作方法的示意图。

主要元件符号说明

10       基底             12      晶体管

14       栅极结构         16      漏极

18       源极             20      晶体管

22       栅极结构         24      源极/漏极掺杂区

26       漏极插塞         28      源极插塞