[发明专利]电阻式随机存取存储器及其制造方法

说明书

本发明公开了一种电阻式随机存取存储器，包括一底电极、一电阻转换层、一顶电极、一金属层、以及一阻挡层。电阻转换层配置于底电极上。顶电极配置于电阻转换层上。金属层配置于顶电极上。阻挡层覆盖金属层。其中，阻挡层环绕金属层及顶电极。

技术领域

本发明属于随机存取存储器领域，涉及一种包括阻挡层的电阻式随机存取存储器及其制造方法。

背景技术

电阻式随机存取存储器(Resistive random-access memory，ReRAM)是一种具有称作「忆阻器(memristor)」(存储器电阻的缩写)的元件的存储器。电阻式随机存取存储器的电阻随着所施加的电压不同而改变。电阻式随机存取存储器则通过改变忆阻器的电阻来作用，以储存数据。

在制造电阻式随机存取存储器的期间，可进行后端工艺(back-end process)，例如是形成金属间介电质层(inter-metal dielectric layer，IMDlayer)、金属层、及保护层(passivation)的工艺。然而，这些后端工艺可能会产生一些气体(例如是氢气(H)、氨气(NH₃)、硅烷(SiH₄)而造成电阻式随机存取存储器在数据保存上的损失。因此，目前仍须开发一种防止电阻式随机存取存储器的保存数据损失的方法，并制造出具有优异结构可靠度的电阻式随机存取存储器。

发明内容

本发明有关于一种电阻式随机存取存储器及其制造方法。此电阻式随机存取存储器具有一阻挡层，阻挡层覆盖并环绕金属层，使得电阻式随机存取存储器在进行后端工艺(例如是形成金属间介电质层、金属层、及保护层的工艺)之后能够具有较低的数据保存损失，并改善电阻式随机存取存储器的可靠度。

根据一些实施例，本发明提供一种电阻式随机存取存储器。此电阻式随机存取存储器包括一底电极、一电阻转换层、一顶电极、一金属层、以及一阻挡层。电阻转换层配置于底电极上。顶电极配置于电阻转换层上。金属层配置于顶电极上。阻挡层覆盖金属层。其中，阻挡层环绕金属层及顶电极。

根据一些实施例，本发明还提供一种电阻式随机存取存储器的制造方法。此制造方法包括：形成一开口于一绝缘层中；沉积一导电材料于该开口中；移除位于该开口的上的该导电材料以形成一底电极；形成一电阻转换层于底电极上；形成一顶电极于电阻转换层上；形成一金属层于顶电极上；以及形成一阻挡层覆盖金属层，其中阻挡层环绕金属层及顶电极。

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，并配合附图，作详细说明如下。然而，本发明的保护范围当以申请专利范围所界定的权利要求为准。

附图说明

图1为根据本发明一实施例的电阻式随机存取存储器的剖面图。

图2A至图2J为根据本发明一实施例的制造电阻式随机存取存储器的剖面图。

图3为根据本发明另一实施例的电阻式随机存取存储器的剖面图。

图4为根据本发明又一实施例的电阻式随机存取存储器的剖面图。

【符号说明】

10、20、30：电阻式随机存取存储器；

100：基板；

101：初步结构；

110：阱；

112：轻微掺杂漏极；

120：栅极氧化物结构；

122：氧化物层；

124：栅极材料层；

210：介电层；

210a：顶表面；