本發(fā)明涉及一種電阻式隨機(jī)存取存儲器，特別是涉及增加電阻式隨機(jī)存取存儲器的高電阻狀態(tài)和低電阻狀態(tài)之間阻值差異的存儲器結(jié)構(gòu)及其制作方法。

背景技術(shù)：

1、電阻式隨機(jī)存取存儲器(resistive?random?access?memory,rram)是一種非易失性存儲器的類型，提供下列優(yōu)點(diǎn)：小的存儲單元尺寸、超高速操作、低功率操作、高耐久性以及cmos相容性。

2、電阻式隨機(jī)存取存儲器是主要的操作原理是利用金屬氧化物的阻值會隨著所加外加偏壓而改變進(jìn)而產(chǎn)生不同的阻值來存儲數(shù)據(jù)，而如何辦別內(nèi)部存儲的值，則由電阻式隨機(jī)存取存儲器的阻值高低來做分別。

3、隨著電子數(shù)據(jù)量的成長，對于高容量、高讀寫次數(shù)及更快讀寫速度的存儲器需求也明顯上升，為了達(dá)到高效能的操作，必須增加電阻式隨機(jī)存取存儲器的持久性(retention)與耐讀寫度(endurance)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、有鑒于此，本發(fā)明提供一種新穎的電阻式隨機(jī)存取存儲器結(jié)構(gòu)以增加電阻式隨機(jī)存取存儲器結(jié)構(gòu)的持久性與耐讀寫度。

2、根據(jù)本發(fā)明的一優(yōu)選實(shí)施例，一種電阻式隨機(jī)存取存儲器結(jié)構(gòu)包含一下電極、一電阻轉(zhuǎn)換層、一上電極、一間隙壁和一導(dǎo)電線，下電極為一第一圓柱體，電阻轉(zhuǎn)換層包含一第二圓柱體和一立體圓盤，其中第二圓柱體的一第一下底面直接接觸立體圓盤的一上表面，上電極為一第三圓柱體，第三圓柱體包含一上頂面和一第二下底面和一側(cè)面，其中第一圓柱體埋入第二圓柱體和立體圓盤中，第二圓柱體埋入第三圓柱體中并且第三圓柱體的第二下底面直接接觸立體圓盤的上表面，間隙壁環(huán)繞并直接接觸立體圓盤的側(cè)壁，導(dǎo)電線包覆第三圓柱體的上頂面和側(cè)面。

3、根據(jù)本發(fā)明的另一優(yōu)選實(shí)施例，一種電阻式隨機(jī)存取存儲器結(jié)構(gòu)的制作方法包含首先依序形成一下電極、一電阻轉(zhuǎn)換層和一上電極，其中下電極為一第一圓柱體，電阻轉(zhuǎn)換層包含一第二圓柱體和一立體圓盤，上電極為一第三圓柱體，第三圓柱體包含一上頂面和一第二下底面和一側(cè)面，然后形成一間隙壁環(huán)繞電阻轉(zhuǎn)換層，最后形成一導(dǎo)電線包覆并直接接觸第三圓柱體的上頂面和側(cè)面。

4、為讓本發(fā)明的上述目的、特征及優(yōu)點(diǎn)能更明顯易懂，下文特舉較佳實(shí)施方式，并配合所附的附圖，作詳細(xì)說明如下。然而如下的較佳實(shí)施方式與附圖僅供參考與說明用，并非用來對本發(fā)明加以限制者。

技術(shù)特征：

1.一種電阻式隨機(jī)存取存儲器結(jié)構(gòu)，包含：

2.如權(quán)利要求1所述的電阻式隨機(jī)存取存儲器結(jié)構(gòu)，其中該立體圓盤的該上表面的直徑大于該第一下底面的直徑。

3.如權(quán)利要求1所述的電阻式隨機(jī)存取存儲器結(jié)構(gòu)，其中該間隙壁完全覆蓋該立體圓盤的該側(cè)壁。

4.如權(quán)利要求1所述的電阻式隨機(jī)存取存儲器結(jié)構(gòu)，其中該間隙壁覆蓋并接觸該第三圓柱體的該側(cè)面。

5.如權(quán)利要求1所述的電阻式隨機(jī)存取存儲器結(jié)構(gòu)，還包含；

6.如權(quán)利要求1所述的電阻式隨機(jī)存取存儲器結(jié)構(gòu)，其中該電阻轉(zhuǎn)換層包含氧原子存儲層和電流形成層，該電流形成層位于該氧原子存儲層上，該氧原子存儲層包含鉭氧化物(taox,x<2.5)，該電流形成層包含五氧化二鉭(ta2o5)。

7.如權(quán)利要求1所述的電阻式隨機(jī)存取存儲器結(jié)構(gòu)，其中該導(dǎo)電線包含銅、鋁或鎢。

8.如權(quán)利要求1所述的電阻式隨機(jī)存取存儲器結(jié)構(gòu)，其中該下電極包含鉭、鈦、氮化鈦或氮化鉭。

9.如權(quán)利要求1所述的電阻式隨機(jī)存取存儲器結(jié)構(gòu)，其中該上電極包含銥、氮化鈦或氮化鉭。

10.如權(quán)利要求1所述的電阻式隨機(jī)存取存儲器結(jié)構(gòu)，其中該間隙壁包含氮化硅。

11.一種電阻式隨機(jī)存取存儲器結(jié)構(gòu)的制作方法，包含：

12.如權(quán)利要求11所述的電阻式隨機(jī)存取存儲器結(jié)構(gòu)的制作方法，其中該第二圓柱體的第一下底面直接接觸該立體圓盤的上表面，該第一圓柱體埋入該第二圓柱體和該立體圓盤中，該第二圓柱體埋入該第三圓柱體中并且該第三圓柱體的該第二下底面直接接觸該立體圓盤的該上表面。

13.如權(quán)利要求11所述的電阻式隨機(jī)存取存儲器結(jié)構(gòu)的制作方法，其中該下電極、該電阻轉(zhuǎn)換層和該上電極的制作方法包含：

14.如權(quán)利要求13所述的電阻式隨機(jī)存取存儲器結(jié)構(gòu)的制作方法，還包含：

15.如權(quán)利要求14所述的電阻式隨機(jī)存取存儲器結(jié)構(gòu)的制作方法，還包含：

16.如權(quán)利要求11所述的電阻式隨機(jī)存取存儲器結(jié)構(gòu)的制作方法，其中該電阻轉(zhuǎn)換層包含氧原子存儲層和電流形成層，該電流形成層位于該氧原子存儲層上，該氧原子存儲層包含鉭氧化物(taox,x<2.5)，該電流形成層包含五氧化二鉭(ta2o5)。

17.如權(quán)利要求11所述的電阻式隨機(jī)存取存儲器結(jié)構(gòu)的制作方法，其中該導(dǎo)電線包含銅、鋁或鎢。

18.如權(quán)利要求11所述的電阻式隨機(jī)存取存儲器結(jié)構(gòu)的制作方法，其中該下電極包含鉭、鈦、氮化鈦或氮化鉭。

19.如權(quán)利要求11所述的電阻式隨機(jī)存取存儲器結(jié)構(gòu)的制作方法，其中該上電極包含銥、氮化鈦或氮化鉭。

20.如權(quán)利要求11所述的電阻式隨機(jī)存取存儲器結(jié)構(gòu)的制作方法，其中該間隙壁包含氮化硅。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開一種電阻式隨機(jī)存取存儲器結(jié)構(gòu)及其制作方法，其中該電阻式隨機(jī)存取存儲器結(jié)構(gòu)包含一下電極、一電阻轉(zhuǎn)換層、一上電極、一間隙壁和一導(dǎo)電線，下電極為一第一圓柱體，電阻轉(zhuǎn)換層包含一第二圓柱體和一立體圓盤，其中第二圓柱體的一第一下底面直接接觸立體圓盤的一上表面，上電極為一第三圓柱體，第三圓柱體包含一上頂面和一第二下底面和一側(cè)面，其中第一圓柱體埋入第二圓柱體和立體圓盤中，第二圓柱體埋入第三圓柱體中并且第三圓柱體的第二下底面直接接觸立體圓盤的上表面，間隙壁環(huán)繞并直接接觸立體圓盤的側(cè)壁，導(dǎo)電線包覆第三圓柱體的上頂面和側(cè)面。

技術(shù)研發(fā)人員：張凱鈞,葉宇寰,王泉富
受保護(hù)的技術(shù)使用者：聯(lián)華電子股份有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/2