[发明专利]RRAM器件及其形成方法在审
| 申请号： | 202010639969.9 | 申请日： | 2020-07-06 |
| 公开（公告）号： | CN112670407A | 公开（公告）日： | 2021-04-16 |
| 发明（设计）人： | 江法伸;蔡正原;金海光;林杏莲;李璧伸 | 申请（专利权）人： | 台湾积体电路制造股份有限公司 |
| 主分类号： | H01L45/00 | 分类号： | H01L45/00 |
| 代理公司： | 北京德恒律治知识产权代理有限公司 11409 | 代理人： | 章社杲;李伟 |
| 地址： | 中国台*** | 国省代码： | 台湾;71 |
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| 摘要： | |||
| 搜索关键词： | rram 器件 及其 形成 方法 | ||
1.一种形成电阻式随机存取存储器(RRAM)器件的方法，包括：
在衬底上方形成第一电极结构；
在所述第一电极结构上方形成掺杂的数据存储元件，其中，形成所述掺杂的数据存储元件包括：
在所述第一电极结构上方形成第一数据存储层，其中，所述第一数据存储层形成为具有第一掺杂浓度的掺杂剂；
在所述第一数据存储层上方形成第二数据存储层，其中，所述第二数据存储层形成为具有第二掺杂浓度的所述掺杂剂，所述第二掺杂浓度小于所述第一掺杂浓度；以及
在所述掺杂的数据存储元件上方形成第二电极结构。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述第一数据存储层和所述第二数据存储层通过原子层沉积工艺形成。
3.根据权利要求1所述的方法，其中，形成所述第一数据存储层包括：
在所述第一电极结构上方形成第一未掺杂的数据存储层；以及
用所述掺杂剂掺杂所述第一未掺杂的数据存储层，以形成具有所述第一掺杂浓度的所述第一数据存储层。
4.根据权利要求3所述的方法，其中，形成所述掺杂的数据存储元件还包括：
在所述第一数据存储层上方形成第二未掺杂的数据存储层；
掺杂所述第二未掺杂的数据存储层以形成具有所述第二掺杂浓度的所述第二数据存储层；以及
在所述第二数据存储层上方形成第三数据存储层，其中，所述第三数据存储层的第三掺杂浓度小于所述第二掺杂浓度。
5.根据权利要求1所述的方法，其中，所述第二数据存储层具有非零掺杂浓度。
6.根据权利要求1所述的方法，其中，所述第二数据存储层与所述第一数据存储层原位形成。
7.根据权利要求1所述的方法，其中，所述第二数据存储层形成为具有为零的掺杂浓度。
8.根据权利要求1所述的方法，其中，所述掺杂剂包括氮、氟、碳或磷。
9.一种形成电阻式随机存取存储器(RRAM)器件的方法，包括：
在设置在衬底上方的导电互连层上方形成下部电极结构；
在所述下部电极结构上方形成包括多个数据存储层的掺杂的数据存储元件，其中，所述多个数据存储层形成为具有不同浓度的掺杂剂；以及
在所述掺杂的数据存储元件上方形成上部电极结构。
10.一种电阻式随机存取存储器(RRAM)器件，包括：
第一电极，位于导电的下部互连层上方；
第二电极，位于所述第一电极上方；以及
掺杂的数据存储结构，设置在所述第一电极和所述第二电极之间并且具有可变电阻，其中，所述掺杂的数据存储结构包括掺杂剂，所述掺杂剂沿着所述掺杂的数据存储结构的高度具有非均匀掺杂轮廓的掺杂浓度。
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