存储器件以及形成存储器件的方法技术

本发明专利技术涉及存储器件以及形成存储器件的方法。提供了一种存储器件，包括基底层、绝缘层、第一电极、开关元件、帽盖元件和第二电极。绝缘层可以布置在基底层上方并且可以包括具有相对的侧壁的凹槽。第一电极可以至少部分地布置在绝缘层的凹槽内并沿着绝缘层的凹槽的相对的侧壁。开关元件可以至少部分地布置在绝缘层的凹槽内并沿着第一电极。帽盖元件和第二电极可以至少部分地布置在绝缘层的凹槽内。帽盖元件可以布置在第二电极和开关元件之间，并且第二电极的一部分可以跨帽盖元件延伸以接触开关元件。触开关元件。触开关元件。

【技术实现步骤摘要】
存储器件以及形成存储器件的方法


[0001]本公开一般地涉及存储器件以及形成存储器件的方法。

技术介绍

[0002]非易失性存储器件常用于诸如智能电话和平板电脑的消费电子产品中。一种类型的非易失性存储器件是电阻式随机存取存储器件(RRAM)。RRAM通常使用开关元件，例如夹在两个电极之间的介电元件。开关元件通常是绝缘的。然而，当在电极之间施加足够高的电势差(置位电压/开关电压)时，会发生介电击穿事件，并且在开关元件内会形成导电丝。因此，开关元件经由导电丝变得导电。通过向电极施加足够低的电压差(复位电压)以断开导电丝，可以使开关元件再次绝缘。典型的RRAM可以基于开关元件的电阻在状态之间进行切换。当开关元件绝缘时，开关元件具有高电阻，并且RRAM可被称为处于高电阻状态(HRS)。当开关元件导电时，开关元件具有低电阻，并且RRAM可被称为处于低电阻状态(LRS)。为了置位RRAM，将RRAM从HRS切换到LRS。为了重置RRAM，将RRAM从LRS切换到HRS。
[0003]RRAM(以及因此其开关元件)的尺寸通常很大。此外，导电丝经常在开关元件内跨(across)许多位置随机地形成。这可能是由RRAM制造过程中的工艺差异所致。这些会导致RRAM的电阻在多个介电击穿事件之间变化很大。例如，当RRAM处于HRS中时，开关元件的电阻倾向于在不同的周期内变化很大。这会导致较高的器件间差异和周期间差异。
[0004]因此，期望提供一种具有减小的电阻变化的改进存储器件。

技术实现思路

[0005]根据各种非限制性实施例，可以提供一种存储器件，其包括：基底层；绝缘层，其布置在所述基底层上方，其中所述绝缘层可以包括具有相对的侧壁的凹槽(recess)；第一电极，其至少部分地布置在所述绝缘层的所述凹槽内并沿着所述绝缘层的所述凹槽的所述相对的侧壁；开关元件，其至少部分地布置在所述绝缘层的所述凹槽内并沿着所述第一电极；帽盖元件(capping element)，其至少部分地布置在所述绝缘层的所述凹槽内；以及第二电极，其至少部分地布置在所述绝缘层的所述凹槽内，其中所述帽盖元件可以布置在所述第二电极和所述开关元件之间，并且所述第二电极的一部分可以跨(across)所述帽盖元件延伸以接触所述开关元件。
[0006]根据各种非限制性实施例，可以提供一种方法，其包括：提供基底层；在所述基底层上方形成绝缘层，其中所述绝缘层可以包括具有相对的侧壁的凹槽；至少部分地在所述绝缘层的所述凹槽内并沿着所述绝缘层的所述凹槽的所述相对的侧壁形成第一电极；至少部分地在所述绝缘层的所述凹槽内并沿着所述第一电极形成开关元件；至少部分地在所述绝缘层的所述凹槽内形成帽盖元件；以及至少部分地在所述绝缘层的所述凹槽内形成第二电极，其中所述帽盖元件可以布置在所述第二电极和所述开关元件之间，并且所述第二电极的一部分可以跨所述帽盖元件延伸以接触所述开关元件。
附图说明
[0007]在附图中，贯穿不同的视图，相似的参考标号通常指示相同的部件。并且，附图不一定按比例绘制，而是通常将重点放在说明本专利技术的原理上。现在仅出于示例的目的，参考以下附图来说明本专利技术的非限制性实施例，其中：
[0008]图1示出了根据各种非限制性实施例的存储器件的简化截面图；
[0009]图2A至图2L示出了根据各种非限制性实施例的示例用于制造图1的存储器件的方法的简化截面图；以及
[0010]图3示出了根据替代的非限制性实施例的存储器件的简化截面图。
具体实施方式
[0011]实施例一般地涉及半导体器件。更具体地，一些实施例涉及存储器件，例如非易失性存储器件，如非限制性示例中的RRAM器件。存储器件可以用在多种应用中，例如但不限于神经形态计算应用和多位应用。
[0012]下面参考在附图中示出的非限制性示例，更全面地解释本专利技术的各方面及其某些特征、优点和细节。省略对公知的材料、制造工具、加工技术等的描述，以免不必要地让细节模糊本专利技术。然而，应当理解，详细说明和具体示例虽然指示了本专利技术的方面，但是仅以举例说明的方式给出，并非以限制的方式给出。通过本公开，在基本专利技术构思的精神和/或范围内的各种替换、修改、添加和/或布置对于本领域技术人员将是显而易见的。
[0013]如在整个说明书和权利要求书中所使用的，近似语言可用于修饰在不导致与之相关的基本功能发生变化的情况下可允许变化的任何定量表示。因此，由诸如“近似”、“约”之类的一个或多个术语修饰的值不限于所指定的精确值。在某些情况下，近似语言可以对应于用于测量该值的仪器的精度。此外，由诸如“基本上”之类的一个或多个术语修饰方向，意味着该方向在半导体工业的正常容差范围内应用。例如，“基本上平行”意味着在半导体工业的正常容差范围内大致沿相同方向延伸，而“基本上垂直”意味着九十度加上或减去半导体工业的正常容差的角度。
[0014]本文使用的术语仅出于描述具体示例的目的，并非旨在限制本专利技术。如本文所使用的，单数形式“一”、“一个”和“该”也旨在包括复数形式，除非上下文另外明确指出。还将理解，术语“comprise(包括)”(以及包括的任何形式，例如“comprises”和“comprising”)，“have(具有)”(以及具有的任何形式，例如“has”和“having”)，“inclue(包含)”(以及包含的任何形式，例如“includes”和“including”)，以及和“contain(含有)”(以及含有的任何形式，例如“contains”和“containing”)是开放式链接动词。因此，“包括”、“具有”、“包含”或“含有”一个或多个步骤或元件的方法或装置具有这些一个或多个步骤或元件，但不限于仅具有这些一个或多个步骤或元件。同样地，“包括”、“具有”、“包含”或“含有”一个或多个特征的方法步骤或装置元件具有这些一个或多个特征，但不限于仅具有这些一个或多个特征。此外，以某种方式配置的装置或结构至少以这种方式配置，但是也可以以未列出的方式配置。
[0015]如本文所使用的，当用于指示两个物理元件时，术语“连接”表示两个物理元件之间的直接连接。然而，术语“耦接”可以表示直接连接或通过一个或多个中间元件的连接。
[0016]如本文所使用的，术语“可以”和“可以是”表示：在一组情况下发生的可能性；拥有
指定的性质、特性或功能；和/或通过表达与限定动词相关联的能力、功能或可能性中的一项或多项来限定另一动词。因此，“可以”和“可以是”的使用表示修饰语显然适合、允许或适于指定的能力、功能或用途，同时考虑到在某些情况下该修饰语有时不适合、允许或适于。例如，在某些情况下，可预期一事件或能力，而在其他情况下，则不能出现该事件或能力——这种区别由术语“可以”和“可以是”捕获。
[0017]图1示出了根据各种非限制性实施例的存储器件100的简化截面图。存储器件100可以包括RRAM器件。
[0018]如图1所示，存储器件100可以包括基底层102。基底层102可以是层间电介质本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种存储器件，包括：基底层；绝缘层，其布置在所述基底层上方，其中所述绝缘层包括具有相对的侧壁的凹槽；第一电极，其至少部分地布置在所述绝缘层的所述凹槽内并沿着所述绝缘层的所述凹槽的所述相对的侧壁；开关元件，其至少部分地布置在所述绝缘层的所述凹槽内并沿着所述第一电极；帽盖元件，其至少部分地布置在所述绝缘层的所述凹槽内；以及第二电极，其至少部分地布置在所述绝缘层的所述凹槽内，其中所述帽盖元件布置在所述第二电极和所述开关元件之间，并且所述第二电极的一部分跨所述帽盖元件延伸以接触所述开关元件。2.根据权利要求1所述的存储器件，其中，所述第一电极、所述开关元件和所述帽盖元件中的每一者完全布置在所述凹槽内。3.根据权利要求1所述的存储器件，其中所述第二电极的所述一部分在所述帽盖元件上方延伸以接触所述开关元件。4.根据权利要求1所述的存储器件，其中，所述帽盖元件的基底面、所述开关元件的基底面和所述第一电极的基底面横向对齐。5.根据权利要求1所述的存储器件，其中，所述第二元件的所述一部分在所述帽盖元件下方延伸以接触所述开关元件。6.根据权利要求1所述的存储器件，其中，所述帽盖元件的顶面、所述开关元件的顶面和所述第一电极的顶面横向对齐。7.根据权利要求1所述的存储器件，其中，所述帽盖元件的高度小于所述开关元件的高度。8.根据权利要求1所述的存储器件，其中，所述帽盖元件沿着所述开关元件的一部分布置，并且其中，所述开关元件包括与所述帽盖元件邻接的被覆盖区域和与所述第二电极邻接的暴露区域。9.根据权利要求8所述的存储器件，其中，所述第二电极包括沿着所述开关元件的所述暴露区域并且进一步沿着所述帽盖元件布置的衬里。10.根据权利要求8所述的存储器件，其中，所述开关元件的所述暴露区域的高度大于或等于10nm。11.根据权利要求1所述的存储器件，其中，所述帽盖元件包括相对于所述开关元件具有大于5的蚀刻选择性的帽盖材料。12.根据权利要求1所述的存储器件，其中，所述绝...

【专利技术属性】
技术研发人员：谢君毅，徐薇惠，蒋懿，易万兵，陈元文，
申请(专利权)人：格芯新加坡私人有限公司，
类型：发明
国别省市：