[发明专利]电阻转换存储器元件及其制造方法

说明书

本发明公开了一种电阻转换存储器元件及其制造方法。电阻转换存储器元件包括一绝缘层具有一上表面、一底电极埋置于绝缘层中、一电阻转换层设置于底电极上，和一顶电极形成于电阻转换层上且顶电极覆盖电阻转换层。再者，底电极的一上部突出于绝缘层的上表面，且上部的边缘具有圆滑转角。

技术领域

本发明是有关于一种存储器元件及其制造方法，且特别是有关于一种电阻转换存储器元件(resistance switching memory device)及其制造方法。

背景技术

电阻式随机存取存储器(Resistive random-access memory)(RRAM或ReRAM)元件是一种非易失性存储器元件。电阻式存储器元件由于它简单的金属层-绝缘层-金属层(MIM，Metal-Insulator-Metal)结构和规模可扩展性而深受相关业者的注目。目前根据使用的介电材料不同和存储器层材料的不同，从钙钛矿(perovskites)到过渡金属氧化物(transition metal oxides)到硫族(元素)化物(chalcogenides)，已有许多不同形态的ReRAM元件被提出。

电阻转换存储器元件是过渡金属氧化物存储器元件的示例的一，其为一群双稳态两端存储器元件(two-terminal bistable memory devices)通过不同电阻态可储存数据。例如一典型的ReRAM元件包括了钨底电极、一氧化硅钨(WSi_xO_y)存储层和一氮化钛(TiN)顶电极。在传统的工艺中，氮氧化钛(TiON_x)可能会形成于电阻转换层旁(i.e.存储层)而对存储器元件的转换特性造成不可忽视的影响。因此，相关业者无不希望可以发展和实现一个具有优异结构稳定性和电子特性(例如数据储存具有良好稳定度)的电阻转换存储器元件。

发明内容

本发明系有关于一种电阻转换存储器元件及其制造方法，其提出一种突起的底电极以及没有氮氧化钛(TiON)形成与平滑上表面的底电极，可有效地增进电阻转换存储器元件的稳定度和的电性表现。。

根据一实施例，系提出一种电阻转换存储器元件，包括一绝缘层具有一上表面；一底电极，埋置于绝缘层中，底电极的一上部突出于绝缘层的上表面，且上部的边缘具有圆滑转角；一电阻转换层，设置于底电极上；和一顶电极，形成于电阻转换层上并覆盖电阻转换层。

根据一实施例，再提出一种电阻转换存储器元件，包括一绝缘层具有一上表面；一突起的底电极，埋置于绝缘层中且突出于绝缘层的上表面上；间隙壁(spacers)，围绕突起的底电极的一上部的侧壁；一电阻转换层设置于突起的底电极上；和一顶电极，形成于电阻转换层上，且顶电极覆盖电阻转换层和间隙壁。

根据一实施例，系提出一种电阻转换存储器元件，包括：提供具有一孔洞的一绝缘层；形成一底电极填满绝缘层的孔洞，其中底电极的一上部突出于绝缘层之上，且上部的边缘具有圆滑转角；设置一电阻转换层于底电极上；和形成一顶电极于电阻转换层上并覆盖电阻转换层。

为了对本发明的上述及其他方面有更佳的了解，下文特举实施例，并配合所附图式，作详细说明如下。然而，本发明的保护范围当视随附的权利要求范围所界定的为准。

附图说明

图1系简绘本发明一实施例的一电阻转换存储器元件的示意图。

图2A-图2H-1(/图2H-2)根据本发明一实施例的电阻转换存储器元件的制造方法。

图3A系简绘本发明另一实施例的一电阻转换存储器元件的示意图。

图3B系简绘本发明再一实施例的一电阻转换存储器元件的示意图。

图4系简绘本发明又一实施例的一电阻转换存储器元件的示意图。

【符号说明】

11：绝缘层