本發(fā)明涉及半導(dǎo)體，特別是涉及一種電阻切換元件及其制作方法。

背景技術(shù)：

1、電阻式隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(rram)是一種存儲(chǔ)器結(jié)構(gòu)，包括rram單元陣列，每個(gè)rram單元利用電阻值而不是電荷來(lái)存儲(chǔ)位數(shù)據(jù)。特別地，每個(gè)rram單元包括電阻切換材料層，其電阻可以被調(diào)節(jié)以表示邏輯“0”或邏輯“1”。

2、在先進(jìn)的技術(shù)節(jié)點(diǎn)中，特征尺寸按比例縮小，存儲(chǔ)器元件的尺寸也相應(yīng)微縮。然而，由于“形成”操作，rram元件的微縮受到限制。在“形成”過(guò)程中，是將高壓施加到rram元件以在電阻切換材料層中生成導(dǎo)電路徑。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的主要目的在于提供一種改良的電阻切換元件及其制作方法，以解決現(xiàn)有技藝的不足或缺點(diǎn)。

2、本發(fā)明一方面提供一種電阻切換元件，包含：一基底；一第一介電層，設(shè)于該基底上；一導(dǎo)通孔，設(shè)于該第一介電層中；一底電極，位于該導(dǎo)通孔和該第一介電層上；一電阻切換層，設(shè)于該底電極上；一間隙壁，覆蓋該電阻切換層的側(cè)壁和該底電極的側(cè)壁；以及一頂電極，覆蓋該間隙壁和該電阻切換層。

3、根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例，該導(dǎo)通孔包含鎢。

4、根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例，該底電極包含tan、tin、pt、ir、ru或w。

5、根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例，該頂電極包含tin、tan、pt、ir或w。

6、根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例，該電阻切換層包含氧化鉿層和鈦層。

7、根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例，該頂電極具有倒u形截面輪廓并覆蓋該間隙壁的整個(gè)側(cè)壁。

8、根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例，該間隙壁具有l(wèi)形截面輪廓。

9、根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例，該間隙壁包含氮化硅。

10、根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例，所述電阻切換元件還包含：一第二介電層，設(shè)于該頂電極上；以及一接觸，貫穿該第二介電層并且電連接該頂電極。

11、根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例，該接觸不與該間隙壁直接接觸。

12、本發(fā)明另一方面提供一種電阻切換元件的形成方法。首先提供一基底；再在該基底上形成一第一介電層；再在該第一介電層中形成一導(dǎo)通孔；再在該導(dǎo)電孔與該第一介電層上形成一底電極；再在該底電極上形成一電阻切換層；再形成一間隙壁，覆蓋該電阻切換層的側(cè)壁與該底電極的側(cè)壁；再形成一頂電極，覆蓋該間隙壁和該電阻切換層。

13、根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例，該導(dǎo)通孔包含鎢。

14、根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例，該底電極包含tan、tin、pt、ir、ru或w。

15、根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例，該頂電極包含tin、tan、pt、ir或w。

16、根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例，該電阻切換層包含氧化鉿層和鈦層。

17、根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例，該頂電極具有倒u形截面輪廓并覆蓋該間隙壁的整個(gè)側(cè)壁。

18、根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例，該間隙壁具有l(wèi)形截面輪廓。

19、根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例，該間隙壁包含氮化硅。

20、根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例，所述方法還包含：在該頂電極上形成一第二介電層；以及形成一接觸貫穿該第二介電層并且電連接該頂電極。

21、根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例，該接觸不與該間隙壁直接接觸。

技術(shù)特征：

1.一種電阻切換元件，包含：

2.如權(quán)利要求1所述的電阻切換元件，其中，該導(dǎo)通孔包含鎢。

3.如權(quán)利要求1所述的電阻切換元件，其中，該底電極包含tan、tin、pt、ir、ru或w。

4.如權(quán)利要求1所述的電阻切換元件，其中，該頂電極包含tin、tan、pt、ir或w。

5.如權(quán)利要求1所述的電阻切換元件，其中，該電阻切換層包含氧化鉿層和鈦層。

6.如權(quán)利要求1所述的電阻切換元件，其中，該頂電極具有倒u形截面輪廓并覆蓋該間隙壁的整個(gè)側(cè)壁。

7.如權(quán)利要求1所述的電阻切換元件，其中，該間隙壁具有l(wèi)形截面輪廓。

8.如權(quán)利要求1所述的電阻切換元件，其中，該間隙壁包含氮化硅。

9.如權(quán)利要求1所述的電阻切換元件，其中，還包含：

10.如權(quán)利要求9所述的電阻切換元件，其中，該接觸不與該間隙壁直接接觸。

11.一種電阻切換元件的形成方法，包含：

12.如權(quán)利要求11所述的形成方法，其中，該導(dǎo)通孔包含鎢。

13.如權(quán)利要求11所述的形成方法，其中，該底電極包含tan、tin、pt、ir、ru或w。

14.如權(quán)利要求11所述的形成方法，其中，該頂電極包含tin、tan、pt、ir或w。

15.如權(quán)利要求11所述的形成方法，其中，該電阻切換層包含氧化鉿層和鈦層。

16.如權(quán)利要求11所述的形成方法，其中，該頂電極具有倒u形截面輪廓并覆蓋該間隙壁的整個(gè)側(cè)壁。

17.如權(quán)利要求11所述的形成方法，其中，該間隙壁具有l(wèi)形截面輪廓。

18.如權(quán)利要求11所述的形成方法，其中，該間隙壁包含氮化硅。

19.如權(quán)利要求11所述的形成方法，其中，還包含：

20.如權(quán)利要求19所述的形成方法，其中，該接觸不與該間隙壁直接接觸。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開(kāi)一種電阻切換元件及其制作方法，其中該電阻切換元件包含：一基底；一第一介電層，設(shè)于該基底上；一導(dǎo)通孔，設(shè)于該第一介電層中；一底電極，位于該導(dǎo)通孔和該第一介電層上；一電阻切換層，設(shè)于該底電極上；一間隙壁，覆蓋該電阻切換層的側(cè)壁和該底電極的側(cè)壁；以及一頂電極，覆蓋該間隙壁和該電阻切換層。

技術(shù)研發(fā)人員：丁言民,王泉富,葉宇寰
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：2024/12/30