存储器器件以及形成存储器器件的方法技术

本公开涉及一种存储器器件以及形成存储器器件的方法。可以提供一种存储器器件，其包括：第一、第二和第三电极、第一和第二掩模元件、以及切换层。第一掩模元件可被布置在第一电极的部分之上并且与第一电极横向偏移。第二电极可被布置在第一掩模元件之上。第二掩模元件可被布置在第二电极之上。第三电极可被布置在第二掩模元件的部分之上并且与第二掩模元件横向偏移。切换层可以沿着第一掩模元件的第一侧表面、第二电极的第一侧表面和第二掩模元件的第一侧表面被布置在第一电极与第三电极之间。之间。之间。

【技术实现步骤摘要】
存储器器件以及形成存储器器件的方法


[0001]本公开总体上涉以及存储器器件以及形成存储器器件的方法。

技术介绍

[0002]非易失性存储器基元经常用在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基元是通常使用被夹在两个电极之间的切换层的电阻存储器基元。切换层通常是绝缘的。然而，在电极之间施加设定电压差时，导电丝可形成于切换层内并且切换层由此经由导电丝而变得导电。可通过向电极施加复位电压差以断开导电丝来再次使切换层绝缘。典型的电阻存储器基元可以基于切换层的电阻来在状态之间可切换。当切换层是绝缘的时，切换层具有高电阻，以及电阻存储器基元可以被称为处于高电阻状态(HRS)。在此状态下的切换层的电阻可被称为基元的HRS电阻。当切换层导通时，切换层具有低电阻，以及电阻存储器基元可以被称为处于低电阻状态(LRS)。在此状态下的切换层的电阻可被称为基元的LRS电阻。
[0003]若干电阻存储器基元仅在两个状态之间可切换。尽管可组合多个存储器基元以提供在两个以上的状态之间可切换的存储器器件，但是此类当前的存储器器件中的许多是较大的且制造成本较高。因此，期望提供一种改善的存储器器件，其不仅在两个以上的状态之间可切换，而且与当前可用的存储器器件相比，也更紧凑且制造成本较低。

技术实现思路

[0004]根据各种非限制性实施例，可以提供一种存储器器件，其包括：第一电极；第一掩模元件，其被布置在第一电极的部分之上并且与第一电极横向偏移；第二电极，其被布置在第一掩模元件之上；第二掩模元件，其被布置在第二电极之上；第三电极，其被布置在第二掩模元件的部分之上并且与第二掩模元件横向偏移；以及切换层，其沿着第一掩模元件的第一侧表面、第二电极的第一侧表面和第二掩模元件的第一侧表面被布置在第一电极与第三电极之间。
[0005]根据各种非限制性实施例，可以提供一种制造存储器器件的方法。该方法可包括：形成第一电极；在第一电极的部分之上形成第一掩模元件，其中，第一掩模元件与第一电极横向偏移；在第一掩模元件之上形成第二电极；在第二电极之上形成第二掩模元件；在第二掩模元件的部分之上形成第三电极，其中，第三电极与第二掩模元件横向偏移；以及沿着第一掩模元件的第一侧表面、第二电极的第一侧表面和第二掩模元件的第一侧表面在第一电极与第三电极之间形成切换层。
附图说明
[0006]在附图中，贯穿不同视图，相同的附图标记通常指代相同的部分。此外，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。现在将仅参考以下附图来说明本专利技术的非限制性实施例，在附图中：
[0007]图1示出了根据各种非限制性实施例的存储器器件的简化截面图；
[0008]图2A至2E示出了根据各种非限制性实施例的示例出形成图1的存储器器件的方法的简化截面图；
[0009]图3A至3C示出了示例出在使用中的图1的存储器器件的简化截面图；
[0010]图4示出了示例出当存储器器件在使用中时图1的存储器器件的不同状态的图表；
[0011]图5示出了根据替代的非限制性实施例的存储器器件的简化截面图；
[0012]图6示出了根据替代的非限制性实施例的存储器器件的简化截面图；
[0013]图7示出了根据替代的非限制性实施例的存储器器件的简化截面图；以及
[0014]图8示出了根据替代的非限制性实施例的存储器器件的简化截面图。
具体实施方式
[0015]本实施例总体上涉以及半导体器件。更具体地，一些实施例涉以及存储器器件。例如，一些实施例可涉以及非易失性存储器器件，例如在非限制性示例中的电阻随机存取存储器(RRAM)器件。存储器器件可用于若干应用中，例如但不限于神经形态计算应用和多位应用。
[0016]下面参考附图中所示例的非限制性实施例更充分地解释了本专利技术的各方面以及其特征、优点和细节。省略了公知的材料、制造工具、处理技术等的描述，以免不必要地模糊本专利技术的细节。然而，应当理解，在指示本专利技术的方面的同时，详细说明和具体例子仅仅是为了示例而不是为了限制而给出的。通过本公开，在以下专利技术概念的精神和/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来说将是显而易见的。
[0017]如本文中贯穿说明书和权利要求书所使用的，近似的语言可被应用来修改任何定量表示，其可以得到许可地改变而不会导致与其相关的基本功能的改变。因此，由诸如“近似”、“约”的术语或多个术语修饰的值不限于所指定的精确值。在一些情况下，近似的语言可以对应于用于测量值的仪器的精度。此外，方向由一个或多个术语修饰，诸如“基本上”意味着该方向将在半导体工业的正常容差内被应用。例如，“基本上平行”意味着在半导体工业的正常公差内在相同方向上很大程度地延伸，以及“基本上垂直”意味着处于90度加上或减去半导体工业的正常容差的角度上。
[0018]本文中使用的术语只是为了描述特定的示例，并非旨在作为限制本专利技术。如此处所使用的，单数形式“一”、“一个”和“所述”旨在同样包括复数形式，除非上下文明确地另有所指。将进一步理解，术语“包括”(以及包括的任何形式，例如“包括”和“包括”)，“具有”(以及具有的任何形式，例如“具有”和“具有”)、“包含”(以及包含的任何形式，例如“包含”和“包含”)和“含有”(以及含有的任何形式，例如“含有”和“含有”)都是开放式连接动词。结果，“包括”、“具有”、“包括”或“含有”一个或多个步骤或元件的方法或器件拥有这些一个或多个步骤或元件，但不限于仅拥有这些一个或多个步骤或元件。同样地，“包括”、“具有”、“包括”或“含有”一个或多个特征的方法的步骤或器件的元件拥有这些一个或多个特征，但不限于仅拥有这些一个或多个特征。此外，以某种方式配置的器件或结构至少以这种方式配置，但也可以以未列出的方式进行配置。
[0019]如本文中所使用，在用于指两个物理元件时，术语“连接”意味着两个物理元件之间的直接连接。然而，术语“耦接”可以意味着直接连接或通过一个或多个中间元件的连接。
[0020]如本文所使用的，术语“可以”和“可以是”指示在一组环境内发生的可能性；拥有指定的属性、特性或功能；和/或通过表达与限定的动词相关联的能力、才能或可能性中的一个或多个来限定另一动词。因此，在考虑到在某些情况下修饰的术语有时可能不是适当的、足够胜任的或适合的同时，关于“可以”和“可以是”的使用指示的是修饰的术语显然是适当的、足够胜任的、或适合于所指示的能力、功能或使用。例如，在一些情况下，可以预期事件或能力，而在其他情况下，事件或能力不能发生—该区别由术语“可以”和“可以是”捕获。
[0021]图1示出了根据各种非限制性实施例的存储器器件100的简化截面图。存储器器件100可以是RRAM器件并可以具有1R结构。
[0022]如图1所示，存储器器件100可包括基底层102。基底层102可包括绝缘材料，例如但不限于氧化硅、二氧化硅、氮化硅或其组合。例如，基底层102可以是层间电介质(ILD)层。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种存储器器件，包括：第一电极；第一掩模元件，其被布置在所述第一电极的部分之上并且与所述第一电极横向偏移；第二电极，其被布置在所述第一掩模元件之上；第二掩模元件，其被布置在所述第二电极之上；第三电极，其被布置在所述第二掩模元件的部分之上并且与所述第二掩模元件横向偏移；以及切换层，其沿着所述第一掩模元件的第一侧表面、所述第二电极的第一侧表面和所述第二掩模元件的第一侧表面被布置在所述第一电极与所述第三电极之间。2.根据权利要求1所述的存储器器件，其中，所述切换层包括：位于所述第一电极与所述第二电极之间的第一部分；以及位于所述第二电极与所述第三电极之间的第二部分；其中，所述第一部分和所述第二部分包括相同的材料。3.根据权利要求1所述的存储器器件，其中，所述第二电极邻接所述第一掩模元件，以及所述第二掩模元件邻接所述第二电极。4.根据权利要求1所述的存储器器件，其中，所述第二电极包括惰性电极。5.根据权利要求1所述的存储器器件，其中，所述第一电极和所述第三电极包括不同的材料。6.根据权利要求1所述的存储器器件，其中，所述第一电极和所述第三电极包括相同的材料。7.根据权利要求1所述的存储器器件，其中，所述第二掩模元件的厚度大于所述第一掩模元件的厚度。8.根据权利要求1所述的存储器器件，其中，所述第一掩模元件的厚度大于所述第二掩模元件的厚度。9.根据权利要求1所述的存储器器件，其中，所述第一掩模元件的厚度近似等于所述第二掩模元件的厚度。10.根据权利要求1所述的存储器器件，其中，所述存储器器件包括包含所述第一电极和所述第二电极的第一存储器基元、以及包含所述第三电极和所述第二电极的第二存储器基元。11.根据权利要求10所述的存储器器件，其中，所述第一存储器基元是基于氧化物的存储器基元，以及所述第二存储器基元是导电桥存储器基元。12.根据权利要求10所述的存储器器件，其中，所述第一存储器基元是导电桥存储器基元，以及所述第二存储器基元是基于氧化物的存储器基元。13.根据权利要求10所述的存储器器件，其中，所述第一存储器基元和所述第二存储器基元是相同类型的存储器基元，该相同类型的存储器基元包括导...

【专利技术属性】
技术研发人员：黎佳俊，卓荣发，陈学深，
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：