[发明专利]可变电阻存储器件及其制造方法

说明书

一种可变电阻存储器件可以包括：沿第一方向延伸的多条第一导线；沿第二方向延伸的多条第二导线；多个存储单元，相对于自上而下的视图，每个存储单元在第一导线中的相应一条与第二导线中的相应一条之间的各交叉点处，每个存储单元包括夹在顶部电极和底部电极之间的可变电阻结构和开关元件；和第一电介质层，填充存储单元的开关元件之间的空间。第一电介质层的顶表面设置在存储单元的顶部电极的底表面和顶表面之间。

技术领域

本发明构思涉及半导体器件，更具体而言，涉及可变电阻存储器件及其制造方法。

背景技术

半导体器件可以涵盖存储器件和逻辑器件。存储器件储存数据。一般而言，半导体存储器件可以概括地分为易失性存储器件和非易失性存储器件。易失性存储器件，诸如动态随机存取存储器(DRAM)和静态随机存取存储器(SRAM)，在其电源断开时丢失所存储的数据。非易失性存储器件，诸如可编程ROM(PROM)、可擦除PROM(EPROM)、电可擦除EPROM(EEPROM)和快闪存储器件，即使在其供电被阻止时也不丢失所存储的数据。

下一代半导体存储器件，例如铁电随机存取存储器(FRAM)、磁性随机存取存储器(MRAM)和相变随机存取存储器(PRAM)，近来被开发以符合半导体存储器件的高性能和低功率的趋势。下一代半导体存储器件包括具有其电阻取决于所施加的电流或电压而变得不同并且其电阻即使在其电流供应或电压供应被断开时也得以保持的特性的材料。

发明内容

本发明构思的一些示例实施方式提供一种可变电阻存储器件及其制造方法，该方法能够改善可变电阻存储器件的电特性并且能够实现工艺简化。

根据本发明构思的一些示例实施方式，一种可变电阻存储器件可以包括：沿第一方向延伸的多条第一导线；沿第二方向延伸的多条第二导线；多个存储单元，相对于自上而下的视图，每个存储单元在第一导线中的相应一条与第二导线中的相应一条之间的各交叉点处，每个存储单元包括夹在顶部电极和底部电极之间的可变电阻结构和开关元件；和第一电介质层，填充存储单元的开关元件之间的空间。第一电介质层的顶表面可以设置在存储单元的顶部电极的底表面和顶表面之间。

根据本发明构思的一些示例实施方式，一种可变电阻存储器件可以包括：沿第一方向延伸的多条第一导线；沿第二方向延伸的多条第二导线；多个开关元件，在第一导线和第二导线之间的交叉点处；在开关元件和第一导线之间的多个可变电阻结构；在开关元件和第二导线之间的多个顶部电极；填充开关元件之间的空间的第一电介质层；和第二电介质层，在第一电介质层上并且填充顶部电极之间的空间，第二电介质层具有比第一电介质层的介电常数大的介电常数。第一电介质层的底表面可以高于可变电阻结构的顶表面。

根据本发明构思的一些示例实施方式，一种制造可变电阻存储器件的方法可以包括：在基板上形成二维布置的多个可变电阻结构；在可变电阻结构上形成包括多个开关元件和在开关元件上的多个顶部电极的多个上结构；以及形成填充上结构之间的空间的第一电介质层。第一电介质层的顶表面可以高于顶部电极的底表面。形成第一电介质层的步骤可以包括：执行流动式气相沉积工艺以在上结构之间形成初级电介质层；以及执行固化工艺以固化初级电介质层。

附图说明

图1示出概念图，其显示了根据本发明构思的一些示例实施方式的可变电阻存储器件。

图2示出电路图，其显示了图1的存储单元叠层。

图3示出平面图，其显示了根据本发明构思的一些示例实施方式的可变电阻存储器件。

图4示出根据示例实施方式的沿图3的线I-I'和II-II'截取的剖视图。

图5示出放大图，显示了根据示例实施方式的图4的部分A。

图6示出放大图，显示了根据示例实施方式的图4的部分A。

图7示出放大图，显示了根据示例实施方式的图4的部分A。