[发明专利]具有导电蚀刻停止层的RRAM单元结构

权利要求书

1.一种电阻式随机存取存储器器件，包括：

可变电阻介电层，具有顶面和底面；

顶部电极，设置在所述可变电阻介电层上方并且邻接所述顶面；

底部电极，设置在所述可变电阻介电层下方并且邻接所述底面；以及

导电蚀刻停止层(CESL)，将所述底部电极连接至布置在所述底部电极下面的第一金属互连结构，其中，所述导电蚀刻停止层覆盖所述第一金属互连结构的上表面并与所述上表面直接接触，并且所述导电蚀刻停止层的外侧壁与所述底部电极的外侧壁对齐；

其中，所述第一金属互连结构和所述导电蚀刻停止层共同用作将所述底部电极电连接至其他导电部件的导电互连件，

其中，所述导电蚀刻停止层的外侧壁间隔第一距离且与所述底部电极的外侧壁对准，所述顶部电极的外侧壁间隔第二距离，所述第一金属互连结构的外侧壁相隔第三距离，并且所述第二距离和所述第三距离均小于所述第一距离。

2.根据权利要求1所述的电阻式随机存取存储器器件，其中，所述底部电极包括：

过渡金属氮化物层，位于所述导电蚀刻停止层上方；以及

导电电极层，位于所述过渡金属氮化物层上方。

3.根据权利要求2所述的电阻式随机存取存储器器件，其中，对于预定的蚀刻工艺，所述导电蚀刻停止层的蚀刻选择性不同于所述过渡金属氮化物层的蚀刻选择性。

4.根据权利要求1所述的电阻式随机存取存储器器件，其中，所述导电蚀刻停止层是过渡金属氮化物层，所述过渡金属氮化物层的蚀刻选择性不同于所述底部电极的蚀刻选择性，并且，所述底部电极仅包括导电电极层。

5.根据权利要求1所述的电阻式随机存取存储器器件，其中，所述导电蚀刻停止层邻接所述底部电极的底面。

6.根据权利要求1所述的电阻式随机存取存储器器件，其中，所述第一距离小于1.2倍的所述第三距离。

7.根据权利要求1所述的电阻式随机存取存储器器件，其中，所述导电蚀刻停止层的厚度介于10埃至500埃的范围内。

8.根据权利要求1所述的电阻式随机存取存储器器件，其中，所述导电蚀刻停止层包括钛(Ti)；氮化钛(TiN)；钛钨金属；钨(W)；氮化钨(WN)；钛、钴或钽的组合；或氮化钽(TaN)。

9.一种电阻式随机存取存储器器件，包括：

半导体主体，具有由沟道区水平地分隔开的源极区和漏极区；

栅极结构，连接至所述沟道区；

第一接触件和第二接触件，分别设置在所述源极区和所述漏极区之上；

第一金属互连结构，设置在所述漏极区之上，所述第一金属互连结构位于第二接触件下方并且电连接至所述第二接触件；

电阻式随机存取存储器堆叠件，形成在所述第一金属互连结构之上；以及

导电蚀刻停止层(CESL)，将所述第一金属互连结构的顶面连接至所述电阻式随机存取存储器堆叠件，

其中，所述第一金属互连结构和所述导电蚀刻停止层共同用作将所述电阻式随机存取存储器堆叠件电连接至其他导电部件的导电互连件，

其中，所述电阻式随机存取存储器堆叠件包括：

可变电阻介电层，具有顶面和底面；

顶部电极，设置在所述可变电阻介电层上方并且邻接所述顶面；和

底部电极，设置在所述可变电阻介电层下方和所述导电蚀刻停止层上方并且邻接所述底面；

其中，所述导电蚀刻停止层覆盖所述第一金属互连结构的上表面并与所述上表面直接接触，所述导电蚀刻停止层的外侧壁间隔第一距离且与所述底部电极的外侧壁对准，所述顶部电极的外侧壁间隔第二距离，所述第一金属互连结构的外侧壁间隔第三距离，并且所述第二距离和所述第三距离均小于所述第一距离。

10.根据权利要求9所述的电阻式随机存取存储器器件，其中，一个或多个金属接触件以及一个或多个金属接触件通孔存在于所述源极区和所述第一接触件之间以及所述漏极区和所述第二接触件之间。