[发明专利]具有多层级单元配置的非易失性存储器元件

说明书

本发明涉及具有多层级单元配置的非易失性存储器元件，提供包括非易失性存储器元件的结构，以及制造包括非易失性存储器元件的结构的方法。第一非易失性存储器元件包括第一电极、第二电极、以及第一电极与第二电极之间的切换层。第二非易失性存储器元件包括第一电极、第二电极、以及第一电极与第二电极之间的切换层。第一位线耦合至第一非易失性存储器元件的第一电极，以及耦合至第二非易失性存储器元件的第一电极。第二位线耦合至第一非易失性存储器元件的第二电极。

技术领域

本发明涉及集成电路及半导体装置制造，更特别地，涉及包括非易失性存储器元件的结构以及制造包括非易失性存储器元件的结构的方法。

背景技术

电阻式随机存取存储器(resistive random-access memory，ReRAM或RRAM)装置提供嵌入式非易失性存储器技术的一种类型。由于存储器元件为非易失性，因此当存储器未通电时，数据的存储位会被电阻式随机存取存储器装置保留。电阻式随机存取存储器装置的非易失性与易失性存储器技术形成了鲜明对比，例如在静态随机存取存储器(staticrandom-access memory，SRAM)装置中的存储内容在断电后最终会遗失，而动态随机存取存储器(dynamic random-access memory，DRAM)装置如果不定期刷新，其中的存储内容则会遗失。

通过改变跨越介电层的电阻将数据存储在电阻式随机存取存储器装置的电阻式随机存取存储器元件中，从而提供不同的存储信息状态-高电阻状态及低电阻状态-表示数据的存储位。可以通过施加足以形成一根或多根细丝作为横跨介电材料的厚度桥接的导电路径的偏置电压来修改该介电材料，从而写入低电阻状态。电阻式随机存取存储器元件的细丝也通过施加偏置电压而被破坏，以写入高电阻状态。

改良结构包括非易失性存储器元件及制造包括非易失性存储器元件的结构的方法。

发明内容

依据本发明的实施例，一种包括第一非易失性存储器元件的结构，该第一非易失性存储器元件具有第一电极、第二电极、及该第一电极和该第二电极之间的切换层。结构还包括第二非易失性存储器元件，该第二非易失性存储器元件包括第一电极、第二电极、及该第一电极与该第二电极之间的切换层。第一位线耦合至第一非易失性存储器元件的第一电极，且第一位线耦合至第二非易失性存储器元件的第一电极。第二位线耦合至第一非易失性存储器元件的第二电极。

依据本发明的另一实施例，方法包括形成第一非易失性存储器元件，该第一非易失性存储器元件包括第一电极、第二电极、及该第一电极和该第二电极之间的切换层，以及形成第二非易失性存储器元件，该第二非易失性存储器元件包括第一电极、第二电极、及该第一电极和该第二电极之间的切换层。方法还包括形成第一位线，该第一位线耦合至第一非易失性存储器元件的第一电极，且该第一位线耦合至第二非易失性存储器元件的第一电极，以及形成第二位线，该第二位线耦合至该第一非易失性存储器元件的第二电极。

附图说明

结合并构成本申请说明书一部份的附图中，示出本发明的各种实施例，且以上本发明给出的一般描述及以下实施例给出的详细描述，一起用于解释本发明的实施例。在附图中，各个视图中相似的附图标记是指相似的特征。

图1显示依据本发明实施例用于位单元的结构的俯视图。

图2显示通常沿图1中的线2-2撷取的剖视图。

图3显示通常沿图1中的线3-3撷取的剖视图。

图4显示通常沿图1中的线4-4撷取的剖视图。

具体实施方式