[发明专利]存储器装置及其制造方法

说明书

一些实施例涉及一种存储器装置及其制造方法。所述存储器装置包括可编程金属化单元随机存取存储器(PMCRAM)单元。所述可编程金属化单元包括设置在底部电极之上的介电层，所述介电层包含中心区。导电桥能够在介电层内形成以及被消除，且导电桥控制在介电层的中心区内。在介电层之上设置有金属层。在底部电极与介电层之间设置有热散逸层。

技术领域

本揭露的实施例是有关于一种存储器装置及其制造方法。

背景技术

许多现代电子装置包含电子存储器。电子存储器可为易失性存储器(volatilememory)或非易失性存储器(non-volatile memory)。非易失性存储器能够在没有电力的情况下保留其所存储的数据，而易失性存储器在断电时会丢失其所存储的数据。可编程金属化单元(programmable metallization cell，PMC)随机存取存储器(random accessmemory，RAM)(其也可被称为导电桥接RAM(conductive bridging RAM,CBRAM)、纳米桥(nanobridge)或电解存储器(electrolytic memory))因优于当前电子存储器的优点而作为下一代非易失性电子存储器的一个有希望的候选者。与当前非易失性存储器(例如，闪速随机存取存储器)相比，PMCRAM通常具有更好的性能及可靠性。与当前易失性存储器(例如，动态随机存取存储器(dynamic random-access memory，DRAM)及静态随机存取存储器(static random-access memory，SRAM))相比，PMCRAM通常具有更好的性能及密度且具有更低的功耗。

发明内容

本发明的一实施例揭露一种存储器装置，其特征在于，包括：底部电极；介电层，设置在所述底部电极之上；顶部电极，设置在所述介电层之上，其中导电桥能够选择性地形成在所述介电层内以将所述底部电极耦合到所述顶部电极；以及热散逸层，设置在所述底部电极与所述介电层之间。

本发明的一实施例揭露一种存储器装置，其特征在于，包括：可编程金属化单元，设置在内连配线之上，其中所述可编程金属化单元包括设置在顶部电极与底部电极之间的金属离子贮存库，其中在所述金属离子贮存库与所述底部电极之间设置有电解质，其中在所述底部电极与所述电解质之间设置有热散逸层；且其中所述电解质包括位于所述内连配线之上的导电桥区，其中所述导电桥区是界定在所述热散逸层的顶表面与所述金属离子贮存库的底表面之间，其中导电桥能够在所述导电桥区内形成及被消除。

本发明的一实施例揭露一种制造存储器装置的方法，其特征在于，包括：在内连配线之上形成底部电极，其中所述内连配线形成在衬底之上；在所述底部电极之上形成热散逸层；在所述热散逸层之上形成介电层；在所述介电层之上形成金属层；在所述金属层之上形成顶部电极；在所述顶部电极之上形成遮蔽层，其中所述遮蔽层覆盖所述顶部电极的中心区，其中所述遮蔽层暴露出所述顶部电极的牺牲部分；执行第一刻蚀工艺以部分移除位于所述顶部电极的所述牺牲部分下方的所述底部电极、所述热散逸层、所述介电层、所述金属层及所述顶部电极；以及在所述顶部电极周围、所述金属层周围及所述介电层的一部分周围形成侧壁间隔件。

附图说明

结合附图阅读以下详细说明会最好地理解本公开的各个方面。应注意，根据本行业中的标准惯例，各种特征并非按比例绘制。事实上，为论述清晰起见，可任意增大或减小各种特征的尺寸。

图1、图2、图3A及图3B示出根据本公开的包括可编程金属化单元的存储器装置的一些实施例的剖视图。

图3C示出根据本公开的阐述许多不同装置的电流-电压(Current-Voltage，IV)特征并突显包括可编程金属化单元的存储器装置的一些性能实例的曲线图。

图4示出根据本公开的包括包含两个可编程金属化单元的嵌入式存储器区以及逻辑区的存储器装置的一些实施例的剖视图。

图5A示出包括两个可编程金属化单元的存储器装置的一些实施例的剖视图。