[发明专利]电阻式随机存取存储器及其制造方法

说明书

本发明提供一种电阻式随机存取存储器，包括：介电层、下电极、数据储存层、隔离结构、第一储氧层、第二储氧层以及上电极。下电极突出于介电层的顶面。数据储存层共形地覆盖下电极与介电层。隔离结构配置在下电极上。第一储氧层配置在隔离结构的第一侧处的数据储存层上。第二储氧层配置在隔离结构的第二侧处的数据储存层上。隔离结构分隔第一储氧层与第二储氧层。上电极配置在第一储氧层与第二储氧层上且被第一储氧层与第二储氧层共享。另提供一种电阻式随机存取存储器的制造方法。

技术领域

本发明涉及一种电阻式随机存取存储器及其制造方法。

背景技术

近年来电阻式随机存取存储器(Resistive Random Access Memory，RRAM)的发展极为快速，是目前最受瞩目的未来存储器的结构。由于RRAM具备低功耗、高速运作、高密度以及兼容于互补式金属氧化物半导体(Complementary Metal Oxide Semiconductor，CMOS)工艺技术的潜在优势，因此非常适合作为下一世代的非易失性存储器组件。

现行的RRAM需要较厚的过渡金属氧化物(TMO)层来改善高温数据保持能力(High-temperature data retention，HTDR)。然而，在图案化过厚的TMO层时会损坏TMO层的侧壁，以使后续RRAM的操作失败。此外，过厚的TMO层也会在形成操作时产生额外的可靠度问题。

发明内容

本发明提供一种电阻式随机存取存储器及其制造方法，其可保持数据储存层在一定厚度下增加电流增益(current gain)，进而提升存储器效能。

本发明提供一种电阻式随机存取存储器包括：介电层、下电极、数据储存层、隔离结构、第一储氧层、第二储氧层以及上电极。下电极突出于介电层的顶面。数据储存层共形地覆盖下电极与介电层。隔离结构配置在下电极上。数据储存层夹置在隔离结构与下电极之间。第一储氧层配置在隔离结构的第一侧处的数据储存层上。第二储氧层配置在隔离结构的第二侧处的数据储存层上。隔离结构分隔第一储氧层与第二储氧层。上电极配置在第一储氧层与第二储氧层上且被第一储氧层与第二储氧层共享。

本发明提供一种电阻式随机存取存储器的制造方法，包括：形成突出于介电层的顶面的下电极；在下电极与介电层上共形地形成数据储存层；在数据储存层上形成储氧材料层；在储氧材料层中形成开口，以暴露出下电极上的数据储存层；在开口中形成隔离结构，其中隔离结构将储氧材料层分隔成第一储氧层与第二储氧层；以及在第一储氧层与第二储氧层上形成上电极，其中第一储氧层与第二储氧层共享上电极。

为让本发明的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合附图作详细说明如下。

附图说明

图1A至图1G是本发明第一实施例的电阻式随机存取存储器的制造流程的剖面示意图；

图2A与图2B分别是图1E的上视示意图；

图3是本发明第二实施例的电阻式随机存取存储器的剖面示意图；

图4是本发明第三实施例的电阻式随机存取存储器的剖面示意图。

具体实施方式

参照本实施例的附图以更全面地阐述本发明。然而，本发明亦可以各种不同的形式体现，而不应限于本文中所述的实施例。附图中的层与区域的厚度会为了清楚起见而放大。相同或相似的组件符号表示相同或相似的组件，以下段落将不再一一赘述。

图1A至图1G是本发明第一实施例的电阻式随机存取存储器的制造流程的剖面示意图。