电阻式记忆体及其制造方法;RESISTIVE RANDOM ACCESS MEMORY AND METHOD FOR FABRICATING THE SAME

摘要

本发明系提供一电阻式记忆体及其制造方法。根据本发明一较佳实施例，该电阻式记忆体包括：一基底；一下电极，配置于该基底之上；一具有一开口之介电层配置于该下电极之上，其中该开口系露出该下电极上表面；一突出导电尖端，形成于该开口内之下电极之上，并与该下电极电性连结，其中该突出导电尖端系具有一上窄下宽的结构；一可变电阻绝缘层，坦覆性形成于该介电层之上，并填满该开口；以及，一上电极，形成于该可变电阻绝缘层之上。

主权项

1.一种电阻式记忆体，包括：一基底；一下电极，配置于该基底之上；一具有一开口之介电层配置于该下电极之上，其中该开口系露出该下电极上表面；一突出导电尖端，形成于该开口内之下电极之上，并与该下电极电性连结，其中该突出导电尖端系具有一上窄下宽的结构；一可变电阻绝缘层，坦覆性形成于该介电层之上，并填满该开口；以及一上电极，形成于该可变电阻绝缘层之上。 ;2.如申请专利范围第1项所述之电阻式记忆体，其中该下电极之材质为耐火金属材料。 ;3.如申请专利范围第2项所述之电阻式记忆体，其中该下电极之材质为Pt、Au、Ag、Pd、Ru、RuO2、Ir、IrO2、或其组合。 ;4.如申请专利范围第1项所述之电阻式记忆体，其中该下电极之材质为抗氧化金属材料。 ;5.如申请专利范围第4项所述之电阻式记忆体，其中该下电极之材质为TiN、TiAlN、TaN、或其组合。 ;6.如申请专利范围第1项所述之电阻式记忆体，其中该介电层系包含一氧化物层。 ;7.如申请专利范围第1项所述之电阻式记忆体，其中该介电层系为氧化矽层。 ;8.如申请专利范围第1项所述之电阻式记忆体，其中该开口系利用侧向蚀刻方式所形成。 ;9.如申请专利范围第1项所述之电阻式记忆体，其中该突出导电尖端系与该下电极相同材质。 ;10.如申请专利范围第1项所述之电阻式记忆体，其中该可变电阻绝缘层系包含PrCaMnO3(PCMO)、SrTiO3(STO)、或其组合。 ;11.如申请专利范围第1项所述之电阻式记忆体，其中该可变电阻绝缘层系包含氧化镍、氧化钛、氧化铪、氧化锆、氧化锌、氧化铌、氧化铬、氧化铜、氧化铁、或其组合。 ;12.如申请专利范围第1项所述之电阻式记忆体，其中该上电极系与该下电极具有相同材质。 ;13.一种电阻式记忆体的制造方法，包含：提供一基底；依续形成一下电极及一第一介电层于该基底之上；形成一具有第一开口之第二介电层于该第一介电层之上，其中该第一开口露出该第一介电层；经由该第一开口对该第一介电层进行一蚀刻制程，以形成一第二开口，其中该第二开口之尺寸大于该第一开口，使得该第二介电层在第二开口上形成一突悬；以该第二介电层及该突悬作为罩幕，沉积一导电层于上述结构以形成一突出导电尖端于该第二开口内之下电极上；移除该第二介电层；坦覆性形成一可变电阻绝缘层于该第一介电层之上并填满该第二开口；以及形成一上电极于该可变电阻绝缘层之上。 ;14.如申请专利范围第13项所述之电阻式记忆体的制造方法，其中形成该第一开口之第二介电层的方法包含：形成一图形化光阻层于该第二介电层；以及以该图形化光阻层作为罩幕蚀该该第二介电层之上，并以该第一介电层作为蚀刻停止层。 ;15.如申请专利范围第13项所述之电阻式记忆体的制造方法，其中形成该第二开口的方法包含：利用该具有第一开口之第二介电层作为蚀刻罩幕，等向性蚀刻该第一介电层，并以该下电极作为蚀刻停止层。 ;16.如申请专利范围第13项所述之电阻式记忆体的制造方法，其中该蚀刻制程对于该第一介电层的蚀刻速率大于对该第二介电层的蚀刻速率。 ;17.如申请专利范围第16项所述之电阻式记忆体的制造方法，其中该第一介电层系为一氧化物层。 ;18.如申请专利范围第16项所述之电阻式记忆体的制造方法，其中该第二介电层系为一氮化物层。 ;19.如申请专利范围第16项所述之电阻式记忆体的制造方法，其中该蚀刻制程系为一湿蚀刻制程。 ;20.如申请专利范围第13项所述之电阻式记忆体的制造方法，其中沉积该导电层的方法包括溅镀、或是化学气相沉积。 ;21.如申请专利范围第13项所述之电阻式记忆体的制造方法，其中该下电极之材质为耐火金属材料。 ;22.如申请专利范围第21项所述之电阻式记忆体的制造方法，其中该下电极之材质为Pt、Au、Ag、Pd、Ru、RuO2、Ir、IrO2、或其组合。 ;23.如申请专利范围第13项所述之电阻式记忆体的制造方法，其中该下电极之材质为抗氧化金属材料。 ;24.如申请专利范围第23项所述之电阻式记忆体的制造方法，其中该下电极之材质为TiN、TiAlN、TaN、或其组合。 ;25.如申请专利范围第13项所述之电阻式记忆体的制造方法，其中该突出导电尖端系与该下电极相同材质。 ;26.如申请专利范围第13项所述之电阻式记忆体的制造方法，其中该可变电阻绝缘层系包含PrCaMnO3(PCMO)、SrTiO3(STO)、或其组合。 ;27.如申请专利范围第13项所述之电阻式记忆体的制造方法，其中该可变电阻绝缘层系包含氧化镍、氧化钛、氧化铪、氧化锆、氧化锌、氧化铌、氧化铬、氧化铜、氧化铁、或其组合。 ;28.如申请专利范围第13项所述之电阻式记忆体的制造方法，其中该上电极系与该下电极具有相同材质。;第1系显示习知技术所述之电阻式记忆体的剖面结构示意图。;第2系显示另一习知技术所述之电阻式记忆体的剖面结构示意图。;第3a至3d图系习知技术所述之电阻式记忆体的制作流程剖面图。;第4a至第4g系显示本发明一较佳实施例所述之电阻式记忆体的制作流程剖面图。