可變阻抗存儲元件的接觸結(jié)構(gòu)與方法
【專利摘要】存儲元件可以包括：開口，其在至少一個絕緣層上，該絕緣層形成于蝕刻停止層上，該開口在其底部暴露第一電極部分和所述蝕刻停止層;第二電極部分，在所述開口的至少側(cè)表面上形成，并接觸第一電極部分，第二電極部分不填充所述開口，并且基本上不形成于至少一層絕緣層的頂部表面上;至少一個存儲層，形成于至少一個絕緣層頂部表面并與第二電極部分接觸，所述至少一個存儲層可以在至少兩個阻抗狀態(tài)之間可逆地可編程。還公開了形成這樣的存儲元件的方法。
【專利說明】可變阻抗存儲元件的接觸結(jié)構(gòu)與方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本公開內(nèi)容主要涉及具有可變阻抗的存儲元件的設(shè)備，更具體地涉及用于這樣的存儲元件的接觸結(jié)構(gòu)。
[0002]背景
[0003]傳統(tǒng)的導電橋接隨機存取存儲器(CBRAM)類型的元件(有時稱為可編程金屬化單元(PMC))和其他電阻型RAM (RRAM)類型的存儲元件可包括可在兩個或更多的電阻狀態(tài)之間編程的存儲層。這種常規(guī)的存儲元件可以包括由金屬(比如銀)形成的“有效的”電極，該金屬可以氧化并通過固體電解質(zhì)進行離子導電。
[0004]這樣的金屬(如銀)的毯覆層由于會產(chǎn)生缺陷，而難以進行處理(即，用光刻步驟來圖案化)。這樣的處理過程在制造工藝的后端工藝(BEOL)部分期間執(zhí)行時尤其困難。工藝的BEOL部分可在有效器件在襯底中形成然后被一個或多個層間介電層覆蓋之后進行。
[0005]此外，傳統(tǒng)上，在有效電極和固體電解質(zhì)之間的大界面區(qū)域可能遭受熱不穩(wěn)定性和/或促成存儲器元件之間的性能上的變化。
[0006]附圖簡要說明
[0007]圖1是根據(jù)實施例的具有蝕刻停止層的存儲元件的側(cè)剖視圖。
[0008]圖2是根據(jù)實施例的具有硬質(zhì)蝕刻掩模的存儲元件的側(cè)剖視圖。
[0009]圖3是根據(jù)另一實施例的具有蝕刻停止層的存儲元件的側(cè)剖視圖。
[0010]圖4是根據(jù)另一實施例的具有硬質(zhì)蝕刻掩模的存儲元件的側(cè)剖視圖。
[0011]圖5A至圖5E是根據(jù)實施例的顯示制作如圖1所示存儲元件的方法的一系列視圖。
[0012]圖6A至圖6H是根據(jù)實施例的顯示制作如圖2所示存儲元件的方法的一系列側(cè)剖視圖。
[0013]圖7A至圖7D-1是根據(jù)實施例的顯示制作如圖3所示存儲元件的方法的一系列視圖。
[0014]圖8A至圖8F是根據(jù)一個實施例的顯示制作如圖4所示存儲元件的方法的一系列側(cè)剖視圖。
[0015]詳細說明
[0016]本文所公開的實施例顯示了一種可以降低存儲層與電極的接觸面積的存儲元件的方法以及相應(yīng)的結(jié)構(gòu)。這樣的存儲元件可提供如此小的區(qū)域接觸而不需要在毯覆沉積的電極層上的圖案化和蝕刻步驟，從而防止在傳統(tǒng)的方法中出現(xiàn)的缺陷。并且，與傳統(tǒng)方法相t匕，這樣的減小面積接觸可提供更一致的存儲元件響應(yīng)。
[0017]參照圖1，根據(jù)一個實施例的存儲元件以側(cè)剖視圖中示出，并通過總體附圖標記100表示。存儲元件100可以包括第一電極部分102、形成在蝕刻停止層(ESL) 106上的第二電極部分116、存儲層120和頂部電極122。第一和第二電極部分(102和116)可形成底部電極，該底部電極與存儲層120具有小的接觸面積。
[0018]第一電極部分102可形成在較低的絕緣體104上。蝕刻停止層(ESL) 106可以形成在下部絕緣體104上。在所示的特定實施例中，第一電極部分102可以通過ESL106中的開口延伸。然而，在另一個實施例中，ESL可以形成在第一電極部分的頂表面的部分上，并具有開口，該開口暴露出第一電極部分的頂部表面。
[0019]下部絕緣體104可包括一個或多個合適的絕緣層。第一電極部102可以由一個或多個導電材料形成。在一個特定的實施例中，第一電極部分102可以包括銅。
[0020]第二電極部分116可形成在上部絕緣體108的開口 110中，并與第一電極部分102和ESL106的頂表面接觸。上部絕緣體108可以形成在下部絕緣體104和第一電極部分102的上方。上部絕緣體104可包括一個絕緣層或形成電介質(zhì)堆疊的多個絕緣層。在非常特定的實施例中，上部絕緣體108可以由氮化硅和/或氧氮化硅形成。
[0021]ESL106可以是任何適合使在上部絕緣體108上形成開口的蝕刻工藝停止的材料。即，對于在ESL106上方的上部絕緣體108，形成開口 108的蝕刻工藝是高度選擇性的。
[0022]第二電極部分116可包括一個或多個導電膜,這些導電膜可以由任何合適的對于給定的元件大小提供所需電阻的導電材料形成。在一些實施例中，其中的第二電極部分116形成CBRAM型元件的陽極的全部或部分，第二電極部分116可以包括一個或多個元素，該一個或多個元素可氧化而在存儲層120內(nèi)離子導電。在非常特定的實施例中，第二電極層116可以包括銀或銅中的任一種。
[0023]值得注意的是，ESL106可以幫助確保開口 110保持所希望的低平的形貌特征。如果沒有這樣的層，開口 Iio的底部會延伸到下部絕緣體104和/或第一電極部分102，從而在底面中產(chǎn)生不希望的臺階。如果沒有ESL106，則第二電極部分116的共形層可能由于開口 110內(nèi)的不希望的形貌特征而具有不連續(xù)。
[0024]在其中的第二電極部分116形成CBRAM的陰極電極的全部或部分的其他實施例中，第二電極部分116可由一個或更多的“惰性”的導電材料(例如，相對于存儲層120，基本上不具有電化學活性的材料)形成。在非常特定的實施例中，導電接觸層112可以包括鉭或氮化鉭中的任一種。
[0025]仍然參照圖1，絕緣區(qū)域118可以形成在開口 110中，位于開口 110側(cè)面上形成的第二電極部分116之間。絕緣區(qū)域118可以包括任何合適的絕緣物(包括空隙)。在特定的實施方式中，絕緣區(qū)域118可以包括氮化硅或氧化硅中的任一種，包括通過原硅酸四乙酯(TEOS)分解生成的氧化硅。
[0026]存儲層120可以在兩個或多個不同的阻抗狀態(tài)之間被編程。在一些實施例中，存儲層120可以提供不同的電阻值。在其它實施例中，存儲層120可以提供不同的電容值。在其它實施例中，存儲層120可以響應(yīng)于相同的感測條件提供不同定時的阻抗的變化。存儲層120可以是單層，或者可以包括多個層。
[0027]在非常特定的實施例中，存儲層120可以包括離子導體，例如固體電解質(zhì)。導電絲可在存儲層120中形成，并可通過施加電場而被消除。在非常特定的實施例中，存儲層120可以包括硫?qū)倩锘蚬腆w電解質(zhì)中的任一種。
[0028]頂部電極122可以包括任何合適的導電材料。在其中的頂部電極122構(gòu)成CBRAM型元件的陽極電極的全部或部分的一些實施例中，頂部電極122可以包括一個或多個可氧化以在存儲層120內(nèi)離子導電的元素。在其中的頂部電極122構(gòu)成CBRAM型元件的陰極電極的全部或部分的其它實施例中，導電接觸層112可由“惰性”的導電材料形成。[0029]圖2顯示了根據(jù)另一實施例的存儲元件200。存儲元件200可以包括像圖1 一樣的部分結(jié)構(gòu)。類似項目通過相同的附圖標記來指代，但是附圖標記的第一個數(shù)字是“2”，而不是“I”。
[0030]圖2可以不同于圖1，不同之處在于，第一電極部分202可包括形成在下部絕緣體204中的第一部件202-0和第二部件202-1。在特定的實施例中，第一部件202-0可以是通過圖案化一個或多個導電層形成的第一互連層的部分。類似地，第二部件202-1可以是通過圖案化一個或多個導電層而形成在所述第一互連層上的第二互連層的一部分。雖然第一和第二部件(202-0和202-1)可以由任何合適的(一個或多個)導電材料形成，在一個特定的實施例中，第一部件202-0和/或第二部分202-1可以包括銅。
[0031]在其它實施例中，第一電極部分202可由類似“雙鑲嵌”的過程形成。這樣的過程可以在較低的絕緣體上形成與第一部件202-0相對應(yīng)的開口，然后再在較低的絕緣體上形成與第二部件202-1相對應(yīng)的開口。然后，一個或多個導電材料可以填充兩個開口。在這種情況下，第一和第二部件(202-0/1)可以是相同的電極結(jié)構(gòu)的集成部分。
[0032]圖2還可以不同于圖1，即，上部絕緣體208可以包括底部層208-0、層間絕緣層208-1、和頂部層208-2。在一個實施例中，底部層208-0可以是用于蝕刻步驟的ESL。在一個特定實施例中，在開口 210已形成時，底部層208-0可以在蝕刻通過層間絕緣層208-1起到蝕刻停止的作用。也就是說，初始的蝕刻操作可以蝕刻通過層間絕緣層208-1并到底部層208-0為止。蝕刻開口的底部處露出的底層208-0的部分可以被移除以暴露底部接觸202以及完整的開口 210。
[0033]在一個實施例中，頂部層208-2可以是“硬”的蝕刻掩模。也就是說，頂部層208-2可以形成有開口并作為蝕刻掩模來使用，代替基于抗蝕劑的掩模，或類似物。相比硬質(zhì)蝕刻掩模208-2，對于層間絕緣層208-1，形成開口 210 (其中包含電極部分216)的蝕刻步驟是高度選擇性的。
[0034]圖2進一步與圖1不同在于:頂部電極222可以包括第一導電層222_0和第二導電層222-1。
[0035]值得注意的是，雖然圖2顯示的實施例同時包括了 ESL和硬質(zhì)蝕刻掩模，替代實施例中可能只包括硬質(zhì)蝕刻掩模而不包括ESL。
[0036]圖3示出根據(jù)另一實施例的存儲元件300。存儲元件300可以包括像圖1 一樣的部分結(jié)構(gòu)。類似項目通過相同的附圖標記來指代，但是附圖標記的第一個數(shù)字是“3”，而不是 “ I O
[0037]圖3與圖1不同在于:第二電極部分316可包括氧化層324。氧化層324可以增加第二電極部分316的電阻。此外，在一些實施例中，第二電極部分316是陽極，形成氧化層324可進一步減少在陽極和存儲層之間的接觸界面(即固體電解質(zhì))的面積。
[0038]圖4顯示了根據(jù)另一實施例的存儲元件400。存儲器單元400可以包括像圖2 —樣的部分結(jié)構(gòu)。類似項目通過相同的附圖標記來指代，但是附圖標記的第一個數(shù)字是“4”，而不是“2”。
[0039]圖4與圖2不同在于:第二電極部分416不完全覆蓋開口 410的底部。另外，在所示的實施例中，第二電極部分416可以有“側(cè)壁”形狀，在開口 410頂部的厚度比開口 410底部的厚度要小。[0040]在描述根據(jù)實施例的各種存儲元件的結(jié)構(gòu)后，將對形成這樣的結(jié)構(gòu)的方法進行說明。
[0041]圖5A至圖5E示出根據(jù)特定的實施例的形成像圖1所示的存儲元件100的方法。
[0042]圖5A顯示了在上部絕緣體108中形成開口 110后的存儲元件100，該存儲元件100具有已暴露的第一電極部分102。在一個實施例中，蝕刻掩模(圖中未示出)可以形成在上絕緣體108的具有對應(yīng)于開口 110的開口的頂部表面上。然后即可以執(zhí)行蝕刻步驟，該蝕刻步驟使用ESL106。ESL106可以保護下部絕緣體104免遭蝕刻。在這樣的實施例中，ESL106和第一電極部分102可以來自開口 110的底表面的全部或部分。
[0043]圖5B顯示了在頂部絕緣體104的頂部表面上方并在開口 110內(nèi)形成導電接觸層112。如圖所示，導電接觸層112并不填滿開口 110，因此，空間113可存在于開口 110的相對兩側(cè)的接觸層112的部分之間。導電接觸層112可以具有寬度(顯示為W)。
[0044]如上面所述并結(jié)合圖1，在一些實施例中，導電接觸層112可以形成有效電極，包括一個或多個在隨后形成的存儲層中的可氧化的元素。
[0045]圖5C顯示了填充層114的形成。填充層114可形成于空間113以內(nèi)及導電接觸層112上方。填充層114可以包括一個或多個絕緣層。如上文所述，在一些實施例中，填充層114僅部分地填充開口 113并留下空隙?；蛘?，可以不采用填充層114而留下空隙(SP，空間113)。
[0046]圖OT-O顯示了從上部絕緣體108的頂表面去除導電接觸層112。其結(jié)果是，會形成降低的區(qū)域接觸結(jié)構(gòu)116。在這樣的接觸結(jié)構(gòu)116中，導電接觸層112的頂部表面被暴露。這樣的頂部表面部分可以表示與導電接觸層112的寬度成比例的表面積(記為A)。在所示實施例中，圖OT-O的過程操作可以在開口 110內(nèi)形成絕緣區(qū)域118。
[0047]在特定的實施例中，去除導電接觸層112可以包括將上部絕緣體108的頂部表面平坦化的平坦化步驟。平坦化步驟可以包括化學機械拋光(CMP)、蝕刻或它們的組合。
[0048]圖OT-1顯示了圖OT-O結(jié)構(gòu)的俯視圖。如圖所示，面積減小的接觸結(jié)構(gòu)116的面積可以顯著小于開口 Iio的面積。雖然圖ro-Ι顯示的面積減少的接觸結(jié)構(gòu)116有環(huán)形結(jié)構(gòu)并有堅實的底部，但替代實施例中也可以依據(jù)開口 110的形狀來包括不同的形狀。
[0049]圖5E顯示了存儲層120和頂部電極122的形成。如上文所述，在特定實施例中，存儲層120可以包括離子導體120，通過響應(yīng)電場變化來響應(yīng)材料內(nèi)或通過材料的離子傳導，離子導體120可實現(xiàn)電氣特性(例如，電阻和/或電容)的靜態(tài)和/或動態(tài)的變化。存儲層120可以包括一個或多個層，并且在一些實施例中可以包括固體電解質(zhì)。在非常特定的實施例中，存儲層120可以包括硫?qū)倩锖?或金屬氧化物，其中的導電部可以通過電化學反應(yīng)形成。
[0050]在一個實施例中，存儲層120和頂部電極122可以通過沉積一個或多個層來形成。然后，可圖案化離子存儲器和(一個或多個)頂電極層。在替代實施例中，存儲層120可以頂部電極122分開進行圖案化。
[0051]圖6A至圖6H示出根據(jù)一個特定的實施例的形成像圖2所示的存儲元件200的方法。
[0052]圖6A顯示了在第二電極部件202-1上方形成上部絕緣體208。上部絕緣體208可以包括ESL208-0、層間絕緣層208-1和硬質(zhì)蝕刻掩模層208-2。如上所述，層208-0/1/2的材料可以根據(jù)在層間絕緣層208-1內(nèi)生成開口的蝕刻步驟來進行選擇。
[0053]圖6B顯示了為了創(chuàng)建硬蝕刻掩模208-2而在硬質(zhì)蝕刻掩模層內(nèi)形成掩模開口210’。所示實施例中，可以通過在蝕刻停止層的頂部表面上形成蝕刻掩模211，然后蝕刻開口 210’，來形成掩模開口 210’。應(yīng)理解，然后可以去除蝕刻掩模211。
[0054]圖6C顯示了穿過層間絕緣層208-1使用硬蝕刻掩模208_2來蝕刻開口 210”。ESL208-0可作為這樣的蝕刻步驟的端點。S卩，相比ESL208-0，對于中間層208-1來講，穿過層間絕緣層208-1創(chuàng)建開口 210的蝕刻是高度選擇性的。
[0055]圖6D顯示了通過ESL208-0形成一開口，從而形成使電極部件202_1暴露的開口210。
[0056]圖6E顯示了如在圖5B中描述的導電接觸層212的形成。導電接觸層212可以形成在硬質(zhì)蝕刻掩模208-2的頂部表面上以及開口 210的側(cè)面上，與層間絕緣層208-1、ESL208-0和第二電極部件202-1接觸。
[0057]圖6F顯示了填充層214的形成。填充層214可形成于空間213內(nèi)和導電接觸層212上方。填充層214可以包括一個或多個絕緣層。如圖5C的情況下，在替代實施例中，形成填充層214可以建立空隙，或可能不使用填充層214。
[0058]圖6G顯示了從上部絕緣體208的頂部表面(即，硬蝕刻掩模的頂部表面208_2)除去導電接觸層212。其結(jié)果是，可以形成減小面積接觸結(jié)構(gòu)216。正如在圖5A到5E的實施例中，表面積(示為A)可以與導電接觸層213的寬度相關(guān)，并小于開口 210所表示的面積。
[0059]在特定的實施例中，除去導電接觸層212可以包括平坦化步驟，如像上述圖5A到5E中描述的步驟或等價步驟，并且可以形成絕緣區(qū)域218。
[0060]圖6H顯示了離子導體220和頂部電極222的形成。離子導體220可以采取上述圖1描述的形式或等效的形式。
[0061]圖7A至圖7D-1示出根據(jù)一個特定的實施例的形成像圖3所示的存儲元件300的方法。假設(shè)已進行如圖5A或等價物所示的處理，以在上部絕緣體308上產(chǎn)生開口 310。
[0062]圖7A顯示了在頂部絕緣體304頂部表面上方和開口 310內(nèi)形成導電接觸層312。這樣的動作包括如在圖5B中所示或等效的處理。然而，與圖5B不同的是，假定導電接觸層312是由可氧化的材料形成的。
[0063]圖7B顯示了對導電接觸層312的部分進行氧化以形成氧化部分324。這種氧化步驟可以進一步減少導電接觸層312的寬度(W)。
[0064]圖7C顯示了填充層314的形成。這樣的動作可以包括如圖5C所描述或等效的處理。
[0065]圖7D-0和7D-1可以包括像圖?_0和中提到的動作。然而，如圖7D-1所示，接觸面積“A”可與層的寬度“W”成比例，比氧化部分的厚度小。
[0066]圖8A至圖8F示出根據(jù)一個特定的實施例的形成像圖4所示的存儲元件400的方法。
[0067]參照圖8A，假定已經(jīng)經(jīng)過了在圖6A至6D中所示或等效的處理后，在上部絕緣體408上形成開口 410。上部絕緣體408可以包括底部層408-0、頂部層408-2或兩者兼而有之，該底部層408-0作為ESL，該頂部層408-2作為硬質(zhì)蝕刻掩模408-2。
[0068]圖8B顯示了在上部絕緣體408的頂部表面上方和開口 410內(nèi)形成導電接觸層412。這樣的動作包括了如在圖5B中所示或等效的處理。
[0069]圖SC顯示了通過各向異性蝕刻導電接觸層以形成“側(cè)壁”型的第二電極部分416。
[0070]圖8D顯示了填充層414的形成。填充層414可以形成在空間413內(nèi)，并且可以包括如圖5C所描述的或等效的處理。
[0071]圖SE顯示了平坦化步驟，該步驟可平面化以除去上部絕緣體408的部分并暴露第二電極部分416的頂部。這樣的動作可以包括如在圖OT-O所示或等效的處理。
[0072]圖8F顯示了接觸第二電極部分416的存儲層420的形成，以及存儲層420上方的頂部電極422的形成。這樣的動作可以包括如在圖5E所示或等效的處理。
[0073]根據(jù)實施例所述的存儲器結(jié)構(gòu)和方法可能被包括在或者用于一個獨立存儲裝置中的存儲元件(即只提供基本存儲功能的存儲裝置)。在替代實施例中，這樣的存儲設(shè)備可以被嵌入到較大的集成電路器件中。在具體的實施例中，可以在制造工藝的“后端”中形成這樣的存儲器結(jié)構(gòu)，在有源器件(例如，晶體管)已在半導體襯底或類似物中形成后再形成。
[0074]可以從上述實施例中理解，有源電極可以以一個小的接觸面積來形成于存儲層，同時無需在有效材料毯覆層上進行掩蔽和蝕刻。并且，接觸面積可以按照沉積的電極厚度(例如，圖?-0，6E，7C中的W)而不是圖案化步驟(例如光刻步驟)來控制。
[0075]但應(yīng)當理解，在示例性實施例的以上描述中，各種特征有時被一起分組在單個實施例、圖或者描述中，目的是幫助理解本發(fā)明的各個方面中的一個或多個創(chuàng)造性的方面。但是，本公開的方法不能被解釋為反映所要求保護的發(fā)明需要比每個權(quán)利要求中明確記載的更多的特征的意圖。相反，如以下權(quán)利要求所反映的，創(chuàng)造性方面在于比任一單一的上述公開的實施例的所有特征要少的特征。因此，所附權(quán)利要求書在此明確并入該詳細說明中，其中每個權(quán)利要求自己本身作為本發(fā)明的單獨的實施例。
[0076]還應(yīng)理解，本發(fā)明的實施例在缺少未具體公開的元件和/或步驟時也可實施。SP，本發(fā)明的創(chuàng)新特征可以排除要素。
【權(quán)利要求】
1.一種存儲元件，包括: 開口，其形成在至少一個絕緣層內(nèi)，絕緣層形成于蝕刻停止層上，所述開口在其底部暴露第一電極部分和所述蝕刻停止層； 第二電極部分，在所述開口的至少一個側(cè)表面上形成，并且不在所述至少一個絕緣層的頂部表面的上方形成，第二電極部分接觸第一電極部分；以及 至少一個存儲層，形成于至少一個絕緣層的頂部表面上并與第二電極部分接觸，所述至少一個存儲層可以在至少兩個阻抗狀態(tài)之間可逆地可編程。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的存儲元件，其特征在于: 所述蝕刻停止層選自下列組:氮化硅和氧氮化硅；以及 所述一個絕緣層是由不同于蝕刻停止層的材料形成的。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的存儲元件，其特征在于: 第二電極包括環(huán)形部分。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的存儲元件，其特征在于: 第二電極部分包括選自下列組的導電材料:鉭、氮化鉭。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的存儲元件，其特征在于: 第一電極部分包括銅。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的存儲元件，其特征在于:· 所述至少一個存儲層包括固體電解質(zhì)；以及 第二電極部分包括可在固體電解質(zhì)中氧化的至少一種金屬。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的存儲元件，其特征在于: 所述至少一個存儲層從下列組中選擇:硫?qū)倩锖徒饘傺趸铩?br> 8.根據(jù)權(quán)利要求1的存儲元件，其特征在于，進一步包括: 填充絕緣體，在開口內(nèi)形成，并且位于第二電極的形成在所述開口的相對兩側(cè)上的部分之間。
9.一種存儲元件,包括: 開口，其在至少一個硬質(zhì)蝕刻掩模和至少一個絕緣層之內(nèi)形成，所述開口在其底部暴露第一電極部分； 第二電極部分，在所述開口的至少一個側(cè)表面上形成，并且不在所述硬質(zhì)蝕刻掩模的頂部表面的上方形成，第二電極部分接觸第一電極部分；以及 至少一個存儲層，形成于硬質(zhì)蝕刻掩模的頂部表面上并與第二電極部分接觸，所述至少一個存儲層可以在至少兩個阻抗狀態(tài)之間可逆地可編程。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的存儲元件，其特征在于: 第二電極包括環(huán)形部分。
11.根據(jù)權(quán)利要求9所述的存儲元件，其特征在于: 所述至少一個存儲層包括固體電解質(zhì)；以及 第二電極部分包括可在固體電解質(zhì)中氧化的至少一種金屬。
12.根據(jù)權(quán)利要求9所述的存儲元件，其特征在于: 所述至少一個存儲層從下列組中選擇:硫?qū)倩锖徒饘傺趸铩?br> 13.根據(jù)權(quán)利要求9所述的存儲元件，其特征在于，進一步包括:填充絕緣體，在開口內(nèi)形成，并且位于第二電極的形成在所述開口的相對兩側(cè)上的部分之間。
14.根據(jù)權(quán)利要求9所述的存儲元件，其特征在于，進一步包括: 蝕刻停止層，形成于所述至少一個絕緣層下方，并與第一電極部分接觸。
15.—種方法,包括: 蝕刻穿過至少一個絕緣層到達蝕刻停止層，以形成暴露第一電極部分的開口，相比于蝕刻停止層，所述蝕刻步驟對于所述至少一個絕緣層具有高度選擇性； 在開口的至少側(cè)表面上共形地沉積導電層，同時在開口中保持空間； 平坦化以去除在所述至少一個絕緣層的頂部表面上形成的導電接觸層的部分；以及在經(jīng)過平坦化的接觸層上方形成與經(jīng)過平坦化的接觸層接觸的至少一個存儲層，所述存儲層在至少兩個阻抗狀態(tài)之間可逆地可編程。
16.根據(jù)權(quán)利要求15的方法,其特征在于: 蝕刻穿過所述至少一個絕緣層的步驟包括 在絕緣層上形成硬質(zhì)蝕刻掩模層， 在所述硬質(zhì)蝕刻掩模層中形成開口以產(chǎn)生硬質(zhì)蝕刻掩膜，以及 使用所述硬質(zhì)蝕刻掩模進行蝕刻穿過絕緣層。
17.根據(jù)權(quán)利要求15所述的存儲元件，其特征在于: 所述至少一個存 儲層包括固體電解質(zhì)；以及 第二電極部分包括在固體電解質(zhì)中可氧化的至少一種金屬。
18.根據(jù)權(quán)利要求15的方法，其特征在于: 所述平坦化步驟使得導電接觸層的頂部部分暴露，呈現(xiàn)與所述接觸層的厚度直接相關(guān)的接觸面積。
19.根據(jù)權(quán)利要求15的方法，其特征在于: 所述平坦化步驟包括化學機械拋光(CMP)。
20.根據(jù)權(quán)利要求15的方法，其特征在于，進一步包括: 在所述開口內(nèi)共形地沉積所述導電接觸層之后，向所述開口中的空間里沉積至少一個絕緣填充層。
21.根據(jù)權(quán)利要求15的方法，其特征在于，進一步包括: 在共形地沉積所述導電接觸層之后，氧化所述導電接觸層的至少一部分。
22.—種方法,包括: 使用硬質(zhì)掩模層蝕刻穿過至少一個絕緣層，以形成使第一電極部分暴露的開口 ； 在開口的至少側(cè)表面上共形地沉積導電層，以在開口中形成空間； 平坦化以去除在所述至少一個絕緣層的頂部表面上形成的導電接觸層的部分；以及在所述平坦化的接觸層上形成與所述平坦化的接觸層接觸的至少一個存儲層，所述存儲層在至少兩個阻抗狀態(tài)之間可逆地可編程。
23.根據(jù)權(quán)利要求22的方法，其特征在于，進一步包括: 在所述至少一個絕緣層下方形成蝕刻停止層，其中 蝕刻穿過所述至少一個絕緣層的步驟包括:相比于蝕刻停止層對于所述至少一個絕緣層具有高度選擇性的蝕刻。
24.根據(jù)權(quán)利要求22所述的存儲元件，其特征在于: 所述至少一個存儲層包括固體電解質(zhì)；以及 所述第二電極部分包括在固體電解質(zhì)中可氧化的至少一種金屬。
25.根據(jù)權(quán)利要求24的方法，其特征在于，進一步包括: 在開口內(nèi)共形地沉積所述導電接觸層之后，在開口中的空間里沉積至少一個絕緣填充層。
26.根據(jù)權(quán)利要求24的方法，其特征在于，進一步包括: 在共形地沉積所述導電接·觸層之后，氧化所述導電接觸層的至少一部分。
【文檔編號】G11C11/34GK103858170SQ201280023443
【公開日】2014年6月11日 申請日期:2012年6月25日 優(yōu)先權(quán)日:2012年5月12日
【發(fā)明者】C·格帕蘭 申請人:Adesto技術(shù)公司