[发明专利]非易失性半导体存储装置及其制造方法

说明书

根据实施方式，非易失性半导体存储装置具备：多个第一布线层，在第一方向上延伸，沿着与第一方向交叉的第二方向排列；多个第二布线层，在与第一方向以及第二方向交叉的第三方向上设置于多个第一布线层的上方，在第一方向上排列，在第二方向上延伸；多个第一层叠结构体，在多个第二布线层与多个第一布线层的交叉部分，包含配置于第二布线层与第一布线层之间的存储单元；第二层叠结构体，在第二方向上与多个第一布线层相邻，沿着第二方向排列，与第二布线层相接触；以及绝缘层，设置于多个第一层叠结构体之间以及多个第二层叠结构体之间，第二层叠结构体的杨氏模量比绝缘层的杨氏模量大。提供一种机械强度优异、耐图案短路、因此成品率提高、可靠性高的非易失性半导体存储装置及其制造方法。

技术领域

本发明的实施方式涉及非易失性半导体存储装置及其制造方法。

背景技术

近年来，开发了对膜的电阻变化加以利用的电阻变化存储器(ReRAM)。作为ReRAM的一种，开发了对由膜的存储区域中的结晶状态与无定形状态之间的热性相变所引起的电阻值变化加以利用的相变存储器(PCM)。另外，反复层叠2个不同的合金而得到的超晶格型的PCM能够以较少的电流使膜发生相变，因此作为容易实现节电化的存储装置而受到关注。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：美国专利第9，583，538号说明书

发明内容

发明解决的技术问题

本实施方式解决的技术问题在于，提供机械强度优异、图案短路强、成品率提高、可靠性高的非易失性半导体存储装置及其制造方法。

用于解决技术问题的手段

实施方式的非易失性半导体存储装置具备：多个第一布线层、多个第二布线层、多个第一层叠结构体、第二层叠结构体、以及绝缘层。多个第一布线层在第一方向上延伸，并沿着与第一方向交叉的第二方向排列。多个第二布线层在与第一方向以及第二方向交叉的第三方向上设置于多个第一布线层的上方，在第一方向上排列，并在第二方向上延伸。多个第一层叠结构体在多个第二布线层与多个第一布线层的交叉部分，配置于第二布线层与第一布线层之间，包含存储单元。第二层叠结构体在第二方向上与多个第一布线层相邻，沿着第二方向排列，并与第二布线层接触。绝缘层设置于多个第一层叠结构体之间以及多个第二层叠结构体之间。第二层叠结构体的杨氏模量比绝缘层的杨氏模量大。

附图说明

图1是实施方式的非易失性半导体存储装置的示意性鸟瞰结构图。

图2是图1的存储单元部分的示意性鸟瞰结构图。

图3是实施方式的非易失性半导体存储装置的电路结构图。

图4是实施方式的非易失性半导体存储装置的示意性的俯视图案构成图。

图5是实施方式的非易失性半导体存储装置的示意性的俯视结构例。

图6中(a)是实施方式的非易失性半导体存储装置的放大后的示意性俯视结构例，(b)是周边部PE与单元阵列部AY的边界部分的放大后的示意性俯视结构例。

图7是用于说明实施方式的非易失性半导体存储装置的机械强度的示意性剖视结构图。

图8中(a)是表示图案倒塌的概念图，(b)是压曲变形的示意图，(c)是压曲变形中的位移与载荷的关系的说明图。

图9是第一实施方式的非易失性半导体存储装置，(a)是示意性的俯视结构图，(b)是沿着图9的(a)的I-I线的示意性的剖视结构图。