使用界面过渡金属化合物层的电阻存储单元及其形成方法技术

本公开涉及使用界面过渡金属化合物层的电阻存储单元及其形成方法。电阻存储单元包括下部电极、电阻过渡金属氧化物层和上部电极。下部电极包括至少一个下部金属阻挡层、下部金属层以及过渡金属化合物层，其中下部金属层包括具有高于2000摄氏度的熔点的第一金属，过渡金属化合物层包括选自Ti、Ta和W的过渡金属的氧化物或氮化物。电阻过渡金属氧化物层包括至少一种过渡金属的形成导电细丝的电介质氧化物并且位于过渡金属化合物层上。上部电极包括上部金属层和至少一个上部金属阻挡层，上部金属层包括第二金属包括具有高于2000摄氏度的熔点的第二金属。熔点的第二金属。熔点的第二金属。

【技术实现步骤摘要】
使用界面过渡金属化合物层的电阻存储单元及其形成方法


[0001]本公开涉及使用界面过渡金属化合物层的电阻存储单元及其形成方法。

技术介绍

[0002]电阻存储单元包括电阻存储元件，其中数据位可被编码为低电阻状态或高电阻状态。多个电阻存储单元可布置为二维阵列或三维阵列以提供随机访问电阻存储阵列。电阻存储单元的可靠性取决于电阻存储单元在重复的编程操作、擦除操作和读取操作后保持原始器件特性的程度。

技术实现思路

[0003]根据本公开的实施例，提供了一种器件结构，包括电阻存储单元，其中所述电阻存储单元包括：下部电极，包括至少一个下部金属阻挡层、下部金属层以及过渡金属化合物层，其中所述下部金属层包括具有高于2000摄氏度的熔点的第一金属，所述过渡金属化合物层包括选自Ti、Ta和W的过渡金属的氧化物或氮化物；电阻过渡金属氧化物层，包括至少一种过渡金属的形成导电细丝的电介质氧化物并且位于所述过渡金属化合物层上；以及上部电极，包括上部金属层和至少一个上部金属阻挡层，所述上部金属层包括第二金属。
[0004]根据本公开的实施例，提供了一本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种器件结构，包括电阻存储单元，其中所述电阻存储单元包括：下部电极，包括至少一个下部金属阻挡层、下部金属层以及过渡金属化合物层，其中所述下部金属层包括具有高于2000摄氏度的熔点的第一金属，所述过渡金属化合物层包括选自Ti、Ta和W的过渡金属的氧化物或氮化物；电阻过渡金属氧化物层，包括至少一种过渡金属的形成导电细丝的电介质氧化物并且位于所述过渡金属化合物层上；以及上部电极，包括上部金属层和至少一个上部金属阻挡层，所述上部金属层包括第二金属。2.如权利要求1所述的器件结构，其中所述过渡金属化合物层包括选自氧化钛和氧化钽的过渡金属氧化物材料。3.如权利要求1所述的器件结构，其中所述过渡金属化合物层包括选自氮化钛、氮化钽和氮化钨的过渡金属氮化物材料。4.如权利要求1所述的器件结构，其中所述过渡金属化合物层的整个顶表面与所述电阻过渡金属氧化物层的整个底表面接触。5.如权利要求1所述的器件结构，其中所述形成导电细丝的电介质氧化物包括选自氧化铪、氧化锆、氧化钛、氧化铪锆和氧化锶钴的材料。6.如权利要求1所述的器件结构，其中所述电阻存储单元包括横向围绕所述上部电极的电介质间隔件。7.如权利要求6所述的器件结构，其中：所述上部金属层的整个底表面接触所述电阻过渡金属氧化物层的顶表面的中心部分；并且所述电介质间隔件的整个底表面接触所述电阻过渡金属氧化物层的顶表面的外围部分。8.如权利要求6所述的器件结构，其中所述电阻存储单元包括接触所述上部电极的顶表面的电介质帽盖，其中所述电介质帽盖的底表面的外围与所述上部电极的顶表面的外围重合。9.一种电阻随机访问存储器(RRAM)器件，包括：电阻存储单元阵列，位于衬底上方并且包括相应的下部电极、相...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑文豪，李元煌，廖钰文，陈彦羽，朱玄之，
申请(专利权)人：台湾积体电路制造股份有限公司，
类型：发明
国别省市：