导电桥存储器系统及其制造方法技术方案

本公开内容涉及导电桥存储器系统及其制造方法。一种导电桥存储器系统及其制造方法包括：在下电极上提供具有孔的介电层，所述孔在下电极上方；在下电极上方并在所述孔中形成离子源层，该步骤包括：在下电极上方沉积再活化层，在再活化层上沉积第一离子源层，在第一离子源层上沉积另一再活化层，在所述另一再活化层上沉积第二离子源层；并且在离子源层上形成上电极。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术总地涉及半导体存储器系统，更具体地，涉及随机存取存储器系统。
技术介绍
非易失性存储器系统的性能在过去几年得到了改进。技术管理中的改变已经将非易失性存储器装置推进到照相机、计算机、个人数据助理、智能电话和专有业务应用中。当前基于电荷储存技术的闪存装置由于电荷储存层在写入期间的损伤而具有有限寿命。损伤可以由用于储存电荷的晶体结构的物理减弱引起。该状况通过限制单个的存储器单元可以进行的读写次数并且平衡存储器中的所有位置上的写入来抵抗。这些单元的有限可靠性导致了纠错策略和分布式写操作，以便延长存储器模块的可用寿命。许多维护处理可以在操作者不了解的情况下在后台进行操作。可以提高可用存储器密度、同时延展存储器结构的寿命可靠性的其他非易失性存储器技术在发展中。这些非易失性存储器技术包括自旋转移力矩随机存取存储器(STT-RAM)、电阻型随机存取存储器以及可编程金属化存储器。可编程金属化存储器也被称为导电桥随机存取存储器(CBRAM)，其每个单元一般由离子源层以及夹在下电极与上电极之间的氧化膜构成。存储器单元操作是由于通过来自离子源层的材料电沉积而形成的导电桥的形成/溶解而产生的。在目前已知的CBRAM单元制造方法中，通过物理气相沉积(PVD)工艺使层沉积。然而，来自不需要的区域的溅射沉积材料的移除可能留下残留物，这些残留物可以损害单元性能。此外，在镶嵌工艺中不能使用PVD来形成受限的存储器单元。因此，对于更好的导电桥存储器系统及其制造方法的需要仍然存在。鉴于对于更小型装置和更高密度存储器的推进，找到这些问题的答案越来越关键。鉴于日益增长的商业竞争压力，连同增长的消费者期待和市场上减少的有意义的产品差异的机会，找到这些问题的答案是关键的。另外，对于降低成本、改进效率和性能以及满足竞争压力的需要给找到这些问题的答案的关键必要性增添了更大的紧迫性。长久以来一直在寻求这些问题的解决方案，但是现有的发展尚未教导或建议任何解决方案，因此，这些问题的解决方案长久以来一直困扰着本领域的技术人员。
技术实现思路
本专利技术提供一种导电桥存储器系统的制造方法，该制造方法包括：在下电极上提供具有孔的介电层，所述孔在下电极上方；在下电极上方并在所述孔中形成离子源层，该步骤包括：在下电极上方沉积再活化层，在再活化层上沉积第一离子源层，在第一离子源层上沉积另一再活化层，在所述另一再活化层上沉积第二离子源层；并且在所述离子源层上形成上电极。本专利技术提供一种导电桥存储器系统，该导电桥存储器系统包括：下电极；介电层，在下电极上方，具有孔；离子源层，在下电极上方并在所述孔中，该离子源层包括：在下电极上方的再活化层、在再活化层上的第一离子源层、在第一离子源层上的另一再活化层、在所述另一再活化层上的第二离子源层；以及上电极，在所述离子源层上。本专利技术的某些实施例具有除了以上提及的那些步骤或元件之外或者代替以上提及的那些步骤或元件的其他步骤或元件。当参照附图进行以下详细描述时，通过阅读以下详细描述，这些步骤或元件对于本领域的技术人员将变得清楚。附图说明图1是本专利技术的实施例中的导电桥存储器系统的架构图。图2是存储器层的一部分的详细视图。图3是存储器层的部分在沉积制造阶段中的截面图。图4是在进一步沉积制造阶段中的图3的结构。图5是在进一步沉积制造阶段中的图4的结构。图6是本专利技术的另一实施例中的导电桥存储器系统的制造方法的流程图。具体实施方式充分详细地描述以下实施例以使得本领域的技术人员能够做出并使用本专利技术。要理解，其他实施例基于本公开将是显而易见的，并且可以在不脱离本专利技术的范围的情况下进行系统、处理或机械改变。在以下描述中，给出了许多特定细节来提供对本专利技术的透彻理解。然而，将显而易见的是，可以在没有这些特定细节的情况下实施本发明。为了避免模糊本专利技术，没有详细公开一些公知的电路、系统构造和处理步骤。示出所述系统的实施例的附图是半图解式的，并且没有按比例绘制，具体地，一些尺寸是为了清晰地呈现，在附图中被夸张示出。类似地，尽管附图中的视图为了易于描述通常示出类似的方位，但是图中的这个描绘多半是任意的。一般来讲，可以在任何方位操作本专利技术。相同的编号在所有附图中都用于涉及相同的元件。为了方便描述，将实施例编号为第一实施例、第二实施例等，这些实施例并非意图具有任何其他重要性或者对本专利技术提供限制。为了说明的目的，本文中所使用的术语“水平”被定义为平行于存储器层的平面或表面的平面，而不管其方位如何。术语“垂直”是指垂直于刚才定义的水平的方向。如附图中所示，诸如“上方”、“下方”、“底部”、“顶部”、“侧面”(如在“侧壁”中)、“较高”、“较低”、“较上”、“上面”和“下面”的术语是相对于水平面定义的。术语“在…上”意指在元件之间存在直接接触。术语“直接在...上”意指在一个元件与另一个元件之间存在直接接触而没有中间元件。术语“有源侧”是指芯片、模块、封装件或电子结构的一侧，该侧具有制造于其上的有源电路系统，或者具有用于连接到该芯片、模块、封装件或电子结构内的有源电路系统的元件。本文中所使用的术语“处理”包括在形成所描述的结构时所需要的材料或光刻胶的沉积、该材料或光刻胶的构图、曝光、显影、蚀刻、清洁和/或移除。现在参照图1，其中示出了本专利技术的实施例中的导电桥存储器系统100的架构图。导电桥存储器系统100的架构图描绘了单个存储器单元，该存储器单元具有耦合到下电极106的晶体管102，下电极106与存储器层104接触。要理解，存储器单元组合在一起的阵列可以形成导电桥存储器系统100。可以通过掩膜、蚀刻和沉积的组合在介电层108中以及在介电层108上形成下电极106，介电层108诸如氮化硅(SiN)层或二氧化硅(SiO2)层。下电极106可以是由金属或合金形成的金属结构，所述金属或合金包括铂(Pt)、氮化钛(TiN)、钌(Ru)、钨(W)、硫(S)、氮化钨(WN)或它们的组合。可以在介电层108中蚀刻的开口中通过物理气相沉积(PVD)、化学气相沉积(CVD)、溅射、电镀或金属层沉积来使下电极106沉积。存储器层104包括在下电极106上的电阻改变层110上的离子源层112。例如，电阻改变层110可以通过合适的绝缘材料或半导体材料沉积在下电极106上而形成，所述绝缘材本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种导电桥存储器系统的制造方法，包括：在下电极上提供具有孔的介电层，所述孔在所述下电极上方；在所述下电极上方并在所述孔中形成离子源层，包括：在所述下电极上方沉积再活化层，在所述再活化层上沉积第一离子源层，在所述第一离子源层上沉积另一再活化层，在所述另一再活化层上沉积第二离子源层；和在所述离子源层上形成上电极。

【技术特征摘要】
2013.10.02 US 14/044,6961.一种导电桥存储器系统的制造方法，包括：
在下电极上提供具有孔的介电层，所述孔在所述下电极上方；
在所述下电极上方并在所述孔中形成离子源层，包括：
在所述下电极上方沉积再活化层，
在所述再活化层上沉积第一离子源层，
在所述第一离子源层上沉积另一再活化层，
在所述另一再活化层上沉积第二离子源层；和
在所述离子源层上形成上电极。
2.根据权利要求1所述的方法，还包括在所述下电极上并在所述
孔中形成电阻改变层。
3.根据权利要求1所述的方法，其中，沉积第一离子源层包括：
沉积前过渡金属；和
沉积硫族元素。
4.根据权利要求1所述的方法，其中，沉积第二离子源层包括：
沉积后过渡金属；和
沉积硫族元素。
5.根据权利要求1所述的方法，其中，沉积再活化层包括：
沉积前主族金属；和
沉积硫族元素。
6.根据权利要求1所述的方法，还包括：
在所述下电极上并在所述孔中形成电阻改变层；
其中：
沉积再活化层包括沉积前主族金属和硫族元素；
沉积第一离子源层包括沉积前过渡金属和硫族元素；并且
沉积第二离子源层包括沉积后过渡金属和硫族元素。
7.根据权利要求6所述的方法，还包括将晶体管连接到所述下电
极。
8.根据权利要求6所述的方法，其中，沉积第一离子源层包括：
沉积锆；和
沉积碲。
9.根据权利要求6所述的方法，其中，沉积第二离子源层包括：
沉积铜；和
沉积碲。
10.根据权利要求6所述的方法，其中，沉积再活化层包括：
沉积铝；和
沉积碲。
11.一种导电桥存储器系统的制造方法，包括：
在下电极上提供具有孔的介电层，所述孔...

【专利技术属性】
技术研发人员：E·玛什，T·奎克，
申请(专利权)人：索尼公司，
类型：发明
国别省市：日本;JP