[发明专利]电阻式随机访问存储器和制作技术

权利要求书

1.一种自对准存储器装置，包括：

导电性底部插塞结构，设置在绝缘层内，其中，该导电性底部插塞的顶部表面和该绝缘层的顶部表面是实质地共平面；

自对准平面型底部电极，设置在该导电性底部插塞结构上并在该绝缘层的该顶部表面的至少一部分上，其中，该自对准底部电极的厚度在50埃至200埃的范围内，其中，该导电性底部插塞结构的宽度小于自对准平面型底部电极的宽度；

平面型切换材料层，设置在该自对准平面型底部电极上；

平面型活性金属材料层，设置在该平面型切换材料层上；

平面型顶部电极，设置在该平面型活性金属材料层之上；以及

蚀刻该自对准平面型底部电极、该平面型切换材料层、该平面型活性金属材料层和该平面型顶部电极，以形成柱状结构在该绝缘层之上。

2.如权利要求1所述的自对准存储器装置，其中，用于该自对准平面型底部电极的材料是选自由：金属、金属-合金、金属-氮化物、金属-低氮化物、金属氧化物、金属-低氧化物、TiN、W、WNx和WOy所组成的群组，其中，x和y为非化学计量数值。

3.如权利要求1所述的自对准存储器装置，其中，用于该平面型切换材料层的切换材料包括选自由：SiOy、AlNy、TiOy、TaOy、AlOy、CuOy、TiNx、TiNy、TaNx、TaNy、SiOx、SiNy、AlNx、CuNx、CuNy、AgNx、AgNy、TiOx、TaOx、AlOx、CuOx、AgOx和AgOy所组成的群组的非化学计量材料，其中，x和y为非化学计量正数目。

4.如权利要求3所述的自对准存储器装置，其中，用于该平面型活性金属材料层的材料包括选自由：非化学计量金属氮化物、TiNx、TaNx、AlNx、CuNx、WNx和AgNx、非化学计量金属氧化物、TiOx、TaOx、AlOx、CuOx、WOx和AgOx、非化学计量金属氧-氮化物、TiOaNb、AlOaNb、CuOaNb、WOaNb和AgOaNb所组成的群组的材料。

5.如权利要求1所述的自对准存储器装置，其中，该导电性底部插塞结构包括选自由：金属-基材料、Ti和TiN所组成的群组的材料。

6.如权利要求1所述的自对准存储器装置，其中，用于该平面型顶部电极的材料是选自由：TiN、TiN/W和W所组成的群组。

7.如权利要求1所述的自对准存储器装置，进一步包括顶部电极衬里，设置在该柱状结构的侧壁上，其中，用于该顶部电极衬里的材料是选自由：非化学计量金属氧化物、AlOx、SiOx、LTO、SiON、SiNx和掺杂氮的硅碳化物所组成的群组。

8.如权利要求1所述的自对准存储器装置，进一步包括：

平面型选择器装置，设置在该自对准平面型底部电极与该平面型切换材料之间或设置在该平面型活性金属材料层与该平面型顶部电极之间。

9.如权利要求8所述的自对准存储器装置，其中，该选择器装置包括：

第一平面型电极，包括第一金属材料；

第二平面型电极，包括第二金属材料；以及

平面型易失式切换材料层，设置在该第一平面型电极与该第二平面型电极之间，其中，该平面型易失式切换材料层组构成在跨越该第一电极和该第二电极而施加的偏压下从该第一金属材料接收金属粒子，藉此修饰该平面型易失式切换材料的电阻。

10.如权利要求9所述的自对准存储器装置，其中，该第一金属材料包括选自由：贵金属、Ag、Pd、Pt、Au、部分含贵金属的金属合金、Ag-Al、Ag-Pd-Cu、Ag-W、Ag-Ti、Ag-TiN、Ag-TaN和Ag-Si所组成的群组的材料。