[发明专利]可变电阻存储器件及其制造方法

说明书

提供了一种可变电阻存储器件及其制造方法。所述可变电阻存储器件可以包括：多层绝缘层，形成在半导体衬底上，在半导体衬底上形成有下电极。多层绝缘层可以包括同心地形成在其中的第一孔和第二孔以暴露出下电极，其中，第一孔的直径比第二孔的直径大。可变电阻材料层可以形成在第二孔中以接触下电极，并且上电极可以形成在第一孔中以接触可变电阻材料层。

相关申请的交叉引用

本申请要求于2013年6月21日向韩国专利局提交的申请号为10-2013-0071496的韩国专利申请的优先权，其全部内容通过引用合并于此。

技术领域

各种实施方式涉及一种非易失性存储器件，更具体而言，涉及一种可变电阻存储器件及其制造方法。

背景技术

近年，随着对具有高性能和低功率的半导体器件的要求，研究了具有非易失性和非刷新性的下一代半导体存储器件。作为下一代半导体存储器件中的一种，提出了可变电阻存储器件，并且作为可变电阻存储器件有：相变随机存取存储器件（PCRAM）、阻变随机存取存储器件（ReRAM）、磁性随机存取存储器件（MRAM）、自旋转移力矩磁阻随机存取存储器件（STTRAM）、或聚合物随机存取存储器件（PoRAM）。

通过将构成数据存储单元的相变材料控制成结晶状态或非晶状态，可变电阻存储器件执行存储器操作以具有设定状态或复位状态。

已经试图来减少复位电流，即在PCRAM中将相变材料转换成非晶状态所需的电流。PCRAM的复位电流的减少可以通过相变材料层的电阻、以及下电极和相变材料层之间的接触面积来确定。

因而，目前越来越多地试图减少可以通过工艺控制的下电极和相变材料层之间的接触面积。

发明内容

针对能够减少复位电流的可变电阻存储器件及其制造方法，提供了各种实施方式。

在一个示例性实施方式中，提供了一种示例性可变电阻存储器件。所述示例性可变电阻存储器件包括：多层绝缘层，形成在半导体衬底上，在半导体衬底上形成有下电极，多层绝缘层包括同心地形成在其中的第一孔和第二孔以暴露出下电极，其中，第一孔的直径比第二孔的直径大；可变电阻材料层，形成在第二孔中以接触下电极；以及上电极，形成在第一孔中以接触可变电阻材料层。

在一个实施方式中，提供了一种制造可变电阻存储器件的示例性方法。所述示例性方法包括以下步骤：通过在形成有下电极的半导体衬底上交替地形成第一绝缘层和第二绝缘层来形成多层绝缘层；通过刻蚀多层绝缘层来形成暴露出下电极的第一孔；通过将第二绝缘层的一部分氧化来形成氧化物层；去除氧化物层使得第一绝缘层朝向第一孔的内部突出；在第一孔中形成包括空隙的间隔件材料；通过将间隔件材料的一部分去除至第一孔内部一定的深度，来形成暴露出下电极的第二孔；在第二孔中形成可变电阻材料层；以及在第一孔的去除间隔件材料的部分中形成上电极。

在以下标题为“具体实施方式”的部分中描述上述和其他的特征、方面以及实施方式。

附图说明

从以下结合附图的详细描述中将更清楚地理解本发明主题的以上和其他的方面、特征、以及其他的优点，其中：

图1至图6是说明一种制造可变电阻存储器件的示例性方法的视图；以及

图7至图12是说明一种制造可变电阻存储器件的示例性方法的视图。

具体实施方式