半导体结构及其制作方法技术

本发明专利技术公开一种半导体结构及其制作方法。该半导体结构包含有一基底，该基底上定义有一存储器区以及一晶体管区，一绝缘层位于该基底上，一2D材料层，位于该绝缘层上，且同时位于该存储器区以及该晶体管区内，其中该晶体管区内的部分该2D材料层为一晶体管结构的一通道区，其中该晶体管结构位于该晶体管区内的该通道区上，以及一电阻式随机存取存储器(RRAM)位于该存储器区内，该RRAM包含一下电极层、一电阻转换层与一上电极层依序位于该2D材料层上并电连接于该通道区。

Semiconductor Structure and Its Fabrication Method

The invention discloses a semiconductor structure and a manufacturing method thereof. The semiconductor structure includes a base, on which a memory region and a transistor region are defined. An insulating layer is located on the base, a 2D material layer is located on the insulating layer, and is simultaneously located in the memory region and the transistor region. The part of the 2D material layer in the transistor region is a channel region of a transistor structure, wherein the transistor structure is located in the channel region of the transistor structure. A resistive random access memory (RRAM) is located in the channel region of the transistor region. The RRAM consists of a lower electrode layer, a resistance conversion layer and an upper electrode layer which are sequentially located in the 2D material layer and electrically connected to the channel region.

【技术实现步骤摘要】
半导体结构及其制作方法
本专利技术涉及一半导体元件，特别是涉及一种包含2D材料层的晶体管与一电阻式随机存取存储器的结构及其制作方法。
技术介绍
电阻式随机存取存储器(Resistiverandomaccessmemory,RRAM)具有简单结构、低工作电压、高运作速度、良好耐久性且与CMOS制作工艺相容等优点。RRAM是可替代传统的闪存存储器的最有前景的替代物，以达到缩小元件尺寸目的。RRAM正在诸如光盘和非挥发性存储器阵列的各种元件中被广泛应用。RRAM单元将数据存储在能够被引发相变的材料层内。在所有或部分的层内，材料可以引发相变，并在高电阻状态和低电阻状态之间互相切换。不同的电阻状态被侦测后，可以表示为"0"或"1"。在典型的RRAM单元中，数据存储层包括非晶金属氧化物，在施加足够的电压后，电压可形成跨越过数据存储层的金属桥，也就形成低电阻状态。接着，可以通过施加高电流密度的脉冲或以其他方式，以分解或融化所有或部分的金属结构，使金属桥断裂，并且恢复高电阻状态。然后当数据存储层迅速冷却后，将再次从高电阻状态转变成低电阻状态。
技术实现思路
本专利技术提供一种半导体结构，包含有一基底，该本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种半导体结构，包含有:基底，该基底上定义有存储器区以及晶体管区；绝缘层，位于该基底上；2D材料层，位于该绝缘层上，且同时位于该存储器区以及该晶体管区内，其中该晶体管区内的部分该2D材料层为一晶体管结构的一通道区，其中该晶体管结构位于该晶体管区内的该通道区上；以及电阻式随机存取存储器(RRAM)，位于该存储器区内，该RRAM包含下电极层、电阻转换层与上电极层依序位于该存储器区内的部分该2D材料层上并电连接于该通道区。

【技术特征摘要】
1.一种半导体结构，包含有:基底，该基底上定义有存储器区以及晶体管区；绝缘层，位于该基底上；2D材料层，位于该绝缘层上，且同时位于该存储器区以及该晶体管区内，其中该晶体管区内的部分该2D材料层为一晶体管结构的一通道区，其中该晶体管结构位于该晶体管区内的该通道区上；以及电阻式随机存取存储器(RRAM)，位于该存储器区内，该RRAM包含下电极层、电阻转换层与上电极层依序位于该存储器区内的部分该2D材料层上并电连接于该通道区。2.如权利要求1所述的半导体结构，其中该下电极层也位于该晶体管区内的部分该2D材料层上，作为该晶体管结构一源极及一漏极。3.如权利要求2所述的半导体结构，其中该晶体管区内，还包含有图案化介电常数层，位于该下电极层上。4.如权利要求3所述的半导体结构，其中该上电极层也位于该晶体管区内的该图案化介电常数层上，作为该晶体管结构一栅极。5.如权利要求4所述的半导体结构，其中该晶体管结构包含该源极、该漏极、该图案化介电常数层以及该栅极。6.如权利要求3所述的半导体结构，其中该晶体管区内，部分该图案化介电常数层直接接触该2D材料层。7.如权利要求3所述的半导体结构，其中该图案化介电常数层的材质与该电阻转换层的材质相同。8.如权利要求1所述的半导体结构，其中该上电极层同时位于该存储器区以及该晶体管区内，且该存储器区内的该上电极层与该晶体管区内的该上电极层顶面相互切齐。9.如权利要求8所述的半导体结构，还包含有导电层，位于该晶体管区以及该存储器区内的该上电极层上方，且该存储器区内的该导电层与该晶体管区内的该导电层顶面相互切齐。10.如权利要求1所述的半导体结构，其中该2D材料层包含有石墨烯、磷化氢或二硫化钼。11.一种...

【专利技术属性】
技术研发人员：林进富，邱崇益，
申请(专利权)人：联华电子股份有限公司，
类型：发明
国别省市：中国台湾,71