本發(fā)明涉及一種電阻式存儲(chǔ)器裝置以及其制作方法，尤其是涉及一種包括設(shè)置在溝槽中的電阻切換元件與信號(hào)線結(jié)構(gòu)的電阻式存儲(chǔ)器裝置以及其制作方法。

背景技術(shù)：

1、半導(dǎo)體存儲(chǔ)器為電腦或電子產(chǎn)品中用于存儲(chǔ)數(shù)據(jù)或數(shù)據(jù)的半導(dǎo)體元件，其可概分為易失性存儲(chǔ)器(volatile)與非易失性(non-volatile)存儲(chǔ)器。易失性存儲(chǔ)器是指當(dāng)操作的電源中斷后，所存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)便會(huì)消失的電腦存儲(chǔ)器，而相對(duì)地，非易失性存儲(chǔ)器則具有不因電源供應(yīng)中斷而造成存儲(chǔ)數(shù)據(jù)遺失的特性。電阻式隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(resistive?ram，rram)為一種非易失性存儲(chǔ)器，其具有低操作電壓、低耗電以及高寫入速度等特性而被視為可被應(yīng)用于許多電子裝置中的存儲(chǔ)器結(jié)構(gòu)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明提供了一種電阻式存儲(chǔ)器裝置以及其制作方法，利用在溝槽中形成電阻切換元件與對(duì)應(yīng)的信號(hào)線結(jié)構(gòu)，由此形成具有立體型態(tài)的電阻切換元件。此外，電阻切換元件與信號(hào)線結(jié)構(gòu)的制作方法可因此與其他導(dǎo)線的制作工藝整合，由此達(dá)到簡(jiǎn)化整體制作工藝的效果。

2、本發(fā)明的一實(shí)施例提供一種電阻式存儲(chǔ)器裝置，包括一介電層、一溝槽、一第一電阻切換元件、一二極管通孔結(jié)構(gòu)以及一信號(hào)線結(jié)構(gòu)。溝槽設(shè)置在介電層中，且溝槽沿一第一水平方向延伸。第一電阻切換元件設(shè)置在溝槽中，且第一電阻切換元件包括一第一下電極、一第一上電極以及一第一可變電阻層。第一上電極設(shè)置在第一下電極之上，而第一可變電阻層設(shè)置在第一下電極與第一上電極之間。二極管通孔結(jié)構(gòu)設(shè)置在介電層中且位于溝槽之下，且二極管通孔結(jié)構(gòu)與第一下電極相連。信號(hào)線結(jié)構(gòu)設(shè)置在溝槽中，其中信號(hào)線結(jié)構(gòu)的一部分設(shè)置在第一電阻切換元件上，且信號(hào)線結(jié)構(gòu)與第一上電極電連接。

3、本發(fā)明的一實(shí)施例提供一種電阻式存儲(chǔ)器裝置的制作方法，包括下列步驟。在一介電層中形成一二極管通孔結(jié)構(gòu)，并在介電層中形成一第一溝槽，且二極管通孔結(jié)構(gòu)位于第一溝槽之下。在第一溝槽中形成一第一電阻切換元件，且第一電阻切換元件包括一第一下電極、一第一上電極以及一第一可變電阻層。二極管通孔結(jié)構(gòu)與第一下電極相連，第一上電極設(shè)置在第一下電極之上，且第一可變電阻層設(shè)置在第一下電極與第一上電極之間。在第一溝槽中形成一信號(hào)線結(jié)構(gòu)，信號(hào)線結(jié)構(gòu)的一部分形成在第一電阻切換元件上，且信號(hào)線結(jié)構(gòu)與第一上電極電連接。

技術(shù)特征：

1.一種電阻式存儲(chǔ)器裝置，包括：

2.如權(quán)利要求1所述的電阻式存儲(chǔ)器裝置，其中在該電阻式存儲(chǔ)器裝置的剖視圖中，該第一上電極具有u字形結(jié)構(gòu)在第二水平方向上圍繞該信號(hào)線結(jié)構(gòu)。

3.如權(quán)利要求1所述的電阻式存儲(chǔ)器裝置，其中在該電阻式存儲(chǔ)器裝置的剖視圖中，該第一可變電阻層具有u字形結(jié)構(gòu)在第二水平方向上圍繞該信號(hào)線結(jié)構(gòu)以及該第一上電極。

4.如權(quán)利要求1所述的電阻式存儲(chǔ)器裝置，其中在該電阻式存儲(chǔ)器裝置的剖視圖中，該第一下電極具有u字形結(jié)構(gòu)在第二水平方向上圍繞該信號(hào)線結(jié)構(gòu)、該第一上電極以及該第一可變電阻層。

5.如權(quán)利要求1所述的電阻式存儲(chǔ)器裝置，其中該第一電阻切換元件的一部分在第二水平方向上被夾設(shè)在該信號(hào)線結(jié)構(gòu)與該介電層之間。

6.如權(quán)利要求1所述的電阻式存儲(chǔ)器裝置，其中第一上電極的上表面、該第一可變電阻層的上表面以及該第一下電極的上表面共平面。

7.如權(quán)利要求1所述的電阻式存儲(chǔ)器裝置，其中該介電層的上表面與該第一下電極的上表面共平面。

8.如權(quán)利要求1所述的電阻式存儲(chǔ)器裝置，其中該信號(hào)線結(jié)構(gòu)的上表面與該第一上電極的上表面共平面。

9.如權(quán)利要求1所述的電阻式存儲(chǔ)器裝置，還包括：

10.如權(quán)利要求1所述的電阻式存儲(chǔ)器裝置，還包括：

11.一種電阻式存儲(chǔ)器裝置的制作方法，包括：

12.如權(quán)利要求11所述的電阻式存儲(chǔ)器裝置的制作方法，還包括：

13.如權(quán)利要求12所述的電阻式存儲(chǔ)器裝置的制作方法，其中該導(dǎo)線的材料組成與該信號(hào)線結(jié)構(gòu)的材料組成相同。

14.如權(quán)利要求12所述的電阻式存儲(chǔ)器裝置的制作方法，其中形成該第一電阻切換元件的方法包括：

15.如權(quán)利要求14所述的電阻式存儲(chǔ)器裝置的制作方法，其中形成在該第二溝槽中的該可變電阻材料與該第二導(dǎo)電層被該第二圖案化制作工藝移除。

16.如權(quán)利要求14所述的電阻式存儲(chǔ)器裝置的制作方法，其中該第二導(dǎo)電層的另一部分被該第二圖案化制作工藝圖案化而成為第二電阻切換元件的第二上電極，該可變電阻材料的另一部分被該第二圖案化制作工藝圖案化而成為該第二電阻切換元件的第二可變電阻層，該第二上電極與該第一上電極相連，且該第二可變電阻層與該第一可變電阻層相連。

17.如權(quán)利要求16所述的電阻式存儲(chǔ)器裝置的制作方法，其中該第一導(dǎo)電層的另一部分被該第一圖案化制作工藝圖案化而成為該第二電阻切換元件的第二下電極，且該第二下電極與該第一下電極互相分離。

18.如權(quán)利要求16所述的電阻式存儲(chǔ)器裝置的制作方法，其中該信號(hào)線結(jié)構(gòu)的另一部分形成在該第二電阻切換元件上，且該信號(hào)線結(jié)構(gòu)與該第二上電極電連接。

19.如權(quán)利要求14所述的電阻式存儲(chǔ)器裝置的制作方法，其中形成該導(dǎo)線與該信號(hào)線結(jié)構(gòu)的方法包括：

20.如權(quán)利要求19所述的電阻式存儲(chǔ)器裝置的制作方法，其中位于該第一溝槽與該第二溝槽之外的該第一導(dǎo)電層、該可變電阻材料以及該第二導(dǎo)電層被該平坦化制作工藝移除。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開一種電阻式存儲(chǔ)器裝置以及其制作方法，其中該電阻式存儲(chǔ)器裝置包括介電層、溝槽、第一電阻切換元件、二極管通孔結(jié)構(gòu)以及信號(hào)線結(jié)構(gòu)。溝槽設(shè)置在介電層中，第一電阻切換元件設(shè)置在溝槽中，且第一電阻切換元件包括第一下電極、設(shè)置在第一下電極之上的第一上電極以及設(shè)置在第一下電極與第一上電極之間的第一可變電阻層。二極管通孔結(jié)構(gòu)設(shè)置在介電層中且位于溝槽之下，且二極管通孔結(jié)構(gòu)與第一下電極相連。信號(hào)線結(jié)構(gòu)設(shè)置在溝槽中，信號(hào)線結(jié)構(gòu)的一部分設(shè)置在第一電阻切換元件上，且信號(hào)線結(jié)構(gòu)與第一上電極電連接。

技術(shù)研發(fā)人員：郭致瑋,邱崇益
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：2024/12/19