[发明专利]可变电阻式存储器的结构及其制作方法

权利要求书

1.一种可变电阻式存储器结构，其特征在于，该可变电阻式存储器结构包含：

介电层；

第一可变电阻式存储器，设置于该介电层上，其中该第一可变电阻式存储器包含：

下电极；

上电极，该下电极的宽度小于该上电极的宽度；以及

可变电阻层，位于该下电极和该上电极之间，其中该下电极的宽度小于该可变电阻层的宽度；

第二可变电阻式存储器，设置该介电层上并且在该第一可变电阻式存储器的一侧；以及

沟槽，位于该第一可变电阻式存储器和该第二可变电阻式存储器之间的该介电层内。

2.如权利要求1所述的可变电阻式存储器结构，另包含：

可变电阻材料层，覆盖该沟槽的底部，其中该可变电阻材料层和该可变电阻层的材料相同；以及

上电极材料层，覆盖该可变电阻材料层，其中该上电极材料层和该上电极的材料相同。

3.如权利要求2所述的可变电阻式存储器结构，其中该可变电阻材料层和该可变电阻层不相连，该上电极材料层和该上电极不相连。

4.如权利要求2所述的可变电阻式存储器结构，其中该沟槽的侧壁有部分未被该可变电阻材料层覆盖，该沟槽的侧壁有部分未被该上电极材料层覆盖。

5.如权利要求1所述的可变电阻式存储器结构，其中该沟槽的侧壁为弧形，该弧形向该介电层内弯曲。

6.如权利要求1所述的可变电阻式存储器结构，另包含保护层，接触并覆盖该上电极、该沟槽的侧壁和该第二可变电阻式存储器。

7.如权利要求1所述的可变电阻式存储器结构，其中该沟槽的深宽比大于1.76，该上电极和该可变电阻层的总厚度介于500至1000埃之间。

8.如权利要求1所述的可变电阻式存储器结构，其中该下电极包含氮化钛或氮化钽，该上电极包含氮化钛或氮化钽，该可变电阻层包含氧化钽、氧化铪或氧化钛。

9.如权利要求1所述的可变电阻式存储器结构，另包含掩模层，位于该下电极的两侧并且接触该下电极的侧壁。

10.如权利要求1所述的可变电阻式存储器结构，另包含第一金属内连线接触该下电极，第二金属内连线接触该上电极。

11.一种可变电阻式存储器结构的制作方法，包含：

提供介电层；

形成掩模层，覆盖该介电层；

移除部分的该掩模层，以在该掩模层中形成第一凹槽和第二凹槽；

形成第一下电极和第二下电极，该第一下电极位于该第一凹槽中，该第二下电极位于该第二凹槽中；

形成沟槽，位于该第一下电极和该第二下电极之间的该掩模层内以及该介电层内；

依序形成可变电阻材料层和上电极材料层覆盖该掩模层、该第一下电极和该第二下电极，其中覆盖该第一下电极的该可变电阻材料层作为第一可变电阻层，覆盖该第一下电极的该上电极材料层作为第一上电极，该第一下电极的宽度小于该第一上电极的宽度，该第一下电极的宽度小于该第一可变电阻层的宽度；以及

形成保护层，覆盖并接触该上电极材料层和该沟槽的侧壁。

12.如权利要求11所述的可变电阻式存储器结构的制作方法，其中该可变电阻材料层和该上电极材料层覆盖该沟槽的底部，并且该沟槽的侧壁有部分未被该可变电阻材料层和该上电极材料层覆盖。

13.如权利要求11所述的可变电阻式存储器结构的制作方法，其中该可变电阻材料层和该上电极材料层的形成方式为物理性气相沉积。

14.如权利要求11所述的可变电阻式存储器结构的制作方法，其中该沟槽的形成步骤包含先各向同性蚀刻后再各向异性蚀刻。