天线辅助的电阻式随机存取存储器形成制造技术

存储器结构(100)包括嵌入在衬底中的ReRAM模块(110)。在衬底上形成绝缘层(106)。第一电极位于绝缘层上。第一电极近似连接到ReRAM模块的第一端并且包括第一表面区域。第二电极位于所述绝缘层上。第二电极近似连接到ReRAM模块的第二端。第二电极包括第二表面区域、等离子体相互作用部件(116)和电阻部件(118)。该电阻部件位于等离子体相互作用部件与ReRAM模块之间。当第一表面面积和第二表面面积暴露于等离子体的施加时，第一表面面积与第二表面面积的比率在第一电极与第二电极之间产生电压。电压在ReRAM模块中形成导电细丝。电压在ReRAM模块中形成导电细丝。电压在ReRAM模块中形成导电细丝。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】天线辅助的电阻式随机存取存储器形成

技术介绍

[0001]本公开涉及存储器模块，并且更具体地，涉及形成ReRAM模块。
[0002]随机存取存储器(在此称为“RAM”)是在计算机存储系统中使用的存储类。RAM以若干形式出现，其中的许多形式可用于快速存取处理器高速缓冲存储器内部和外部的信息。照此，一些类型的RAM被安装在诸如母板的系统板上。这些类型的RAM可以根据RAM的格式以不同的方式存储信息。例如，一些类型通过改变RAM单元中的晶体管
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电容器对的状态来存储位信息(例如，“1”或“0”)。一些类型通过改变跨RAM单元的电阻的状态来存储位信息。

技术实现思路

[0003]本公开内容的一些实施方式可以示出为形成ReRAM导电细丝的方法。该方法包括将第一电极暴露于等离子体的施加。第一电极近似连接到ReRAM模块的第一端。该方法还包括将第二电极暴露于等离子体的施加。第二电极近似连接到ReRAM模块的第二端。第二电极包括等离子体相互作用部件和位于等离子体相互作用部件和ReRAM模块之间的电阻部件。将第一和第二电极暴露于施加等离子体，在第一和第二电极之间产生电压，并且该电压在ReRAM模块中产生导电细丝。
[0004]本公开的一些实施例可被示为存储器结构。存储器结构包括嵌入在衬底中的ReRAM模块。该存储器结构还包括在该基底表面上的绝缘层。该存储器结构还包括在绝缘层的表面上的第一电极。第一电极近似连接到ReRAM模块的第一端，并且包括第一表面区域。该存储器结构还包括在绝缘层表面上的第二电极。第二电极近似连接到ReRAM模块的第二端。第二电极包括第二表面区域、等离子体相互作用部件和位于等离子体相互作用部件和ReRAM模块之间的电阻部件。当第一表面面积和第二表面面积暴露于等离子体应用时，第一表面面积与第二表面面积的比率在第一电极与第二电极之间产生电压。电压在ReRAM模块中形成导电细丝。
[0005]本公开内容的一些实施方式还可以被图示为包括具有第一端和第二端的ReRAM模块的存储器结构。该存储器结构还包括衬底。该存储器结构还包括在绝缘层中的凹陷。凹部展现第一天线电极的形状的轮廓和第二天线电极的形状的轮廓。
[0006]以上概述并不旨在描述本公开的每个所示实施例或每个实现方式。
附图说明
[0007]本申请包括的附图被结合到说明书中并且形成说明书的一部分。它们示出了本公开的实施方式，并且与描述一起用于解释本公开的原理。附图仅说明某些实施例，而并不限制本公开。
[0008]图1A描绘了根据本公开的实施方式的可以用于在ReRAM模块中形成导电细丝的天线结构的第一侧视图。
[0009]图1B描绘了根据本公开的实施方式的可以用于在ReRAM模块中形成导电细丝的天线结构的顶视图。
[0010]图1C描绘了根据本公开的实施方式的在ReRAM模块中形成导电细丝期间的天线结构的第二侧视图。
[0011]图1D描绘了根据本公开的实施方式的在ReRAM模块中形成导电细丝并去除天线电极之后的天线结构的第三侧视图。
[0012]图1E描绘了根据本公开的实施方式的在移除天线电极之后的存储器结构的顶视图。
[0013]图2描绘了根据本公开的实施方式的在ReRAM模块中使用天线结构形成导电细丝的方法。
[0014]图3描绘了根据本公开的实施方式的形成天线结构的方法，所述天线结构可以用于在ReRAM模块中形成导电细丝。
[0015]图4A描绘了根据本公开的实施方式的形成可用于在ReRAM模块中形成导电细丝的天线结构的第一阶段的侧视图。
[0016]图4B描绘了根据本公开的实施方式的形成天线结构的第二阶段的侧视图，该天线结构可以用于在ReRAM模块中形成导电细丝。
[0017]图4C描绘了根据本公开的实施方式的形成天线结构的第三阶段的侧视图，该天线结构可以用于在ReRAM模块中形成导电细丝。
[0018]图4D描绘了根据本公开的实施方式的形成可用于在ReRAM模块中形成导电细丝的天线结构的第四阶段的侧视图。
[0019]图4E描述了根据本公开的实施方式的形成可用于在ReRAM模块中形成导电细丝的天线结构的第五阶段的侧视图。
[0020]图5描绘了根据本公开的实施例的绝缘层的顶视图，绝缘层上具有显示电阻部件的锯齿形状的轮廓的凹陷。
[0021]图6描绘了根据本公开的实施例的绝缘层的顶视图，在该绝缘层上显示电阻部件的螺旋形的轮廓的凹部。
[0022]图7描绘了根据实施例可使用的计算机系统的代表性主要组件。
[0023]虽然本专利技术可服从不同修改和替代形式，但是其细节已经通过举例在附图中示出并且将被详细描述。然而，应当理解，本专利技术并不局限于所描述的具体实施例。相反，本专利技术旨在覆盖落入本专利技术的精神和范围内的所有修改、等同物和替代物。
具体实施方式
[0024]本公开的方面涉及存储器模块，并且更具体地，涉及形成ReRAM模块。虽然本公开不必限于这样的应用，但是可以通过使用该上下文对不同示例的讨论来理解本公开的各个方面。
[0025]随机存取存储器(在此称为“RAM”)是计算机存储的一种形式，其中可以存储信息用于由另计算机部件(如处理器)快速检索。例如，RAM在许多处理器的高速缓冲存储器中找到，且在许多计算机系统中用作主存储器。RAM的结构和RAM存储信息的过程基于所使用的RAM的形式而变化。例如，在处理器高速缓存中使用的RAM有时采取六晶体管存储器单元的形式，而在系统存储器中使用的RAM有时采取晶体管
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电容器单元的形式。在典型的RAM格式中，单元可以存储一位信息，并且该单元的状态(例如，已充电或未充电)可以用于将该位设
置为开或关(也被称为将该位设置为“真”或“假”、设置为“1”或“0”、和一些其他)。
[0026]例如，在电阻式RAM(在本文中称为“ReRAM”)中，存储器单元采用电介质固态材料的形式，有时称为“忆阻器”。例如，ReRAM模块有时采取放置在存储器堆栈中的两个电极之间的氧化物层的形式。虽然通常不导电，但允许在该氧化物层中形成氧化物缺陷可导致材料的电阻改变，从而变得导电。这些氧化物缺陷有时被称为“氧空位”，并且描述氧被去除(通常迁移到氧化物层的其他部分)的氧化物键的位置。一旦这些缺陷形成在忆阻器的两端之间的连续路径(有时被称为“细丝”)中，那两个端之间的电阻就会显著下降。进一步，当随后向忆阻器施加特定电压的电场时，先前从氧化物键合位置(即，氧空位置)去除的氧可以迁移回氧化物键合位置。当发生这种情况时，“细丝”变形，并且忆阻器的这两个端部之间的电阻再次显著增加。这个过程是可逆的。因此，通过向忆阻器施加特定电压的电场，可以在高电阻状态与低电阻状态之间切换忆阻器。
[0027]因此，在ReRAM中，电荷可以施加于存储模块以便在第一电阻值(有时称为“高电阻”和第二电阻值(有时称为“低电阻”)之间切换模块的电阻。可以利用模块的状态来存储信息。例如，通过将每本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种在ReRAM模块中形成导电细丝的方法，所述方法包括：将第一电极和第二电极暴露于等离子体的施加，其中所述第一电极近似连接到ReRAM模块的第一端，并且其中所述第二电极近似连接到所述ReRAM模块的第二端，其中所述第二电极包括：等离子体相互作用部件；以及电阻部件，其位于所述等离子体相互作用部件与所述ReRAM模块之间；其中，将所述第一电极和所述第二电极暴露于所述等离子体的施加在所述第一电极和所述第二电极之间产生电压，并且其中，所述电压在所述ReRAM模块中产生所述导电细丝。2.根据权利要求1所述的方法，进一步包括在施加所述等离子体之后蚀刻掉所述第一电极和所述第二电极。3.根据权利要求1所述的方法，进一步包括在施加所述等离子体之后蚀刻掉所述第一电极。4.根据权利要求1所述的方法，进一步包括在施加所述等离子体之后蚀刻掉所述第二电极。5.根据权利要求1所述的方法，其中所述电阻部件和所述等离子体相互作用部件由相同材料构成，并且其中所述电阻部件的电阻主要由所述电阻部件的长度、宽度和高度引起。6.根据权利要求5所述的方法，其中所述电阻部件的电阻小于或等于所述导电细丝的目标电阻值。7.根据权利要求1所述的方法，进一步包括将所述ReRAM模块的所述第一端和所述第二端中的至少一个连接到所述存储器结构中的存储单元晶体管。8.根据权利要求1所述的方法，进一步包括：确定所述ReRAM模块的电阻已经达到目标电阻值；以及响应于该确定，终止暴露于该等离子体的施加。9.根据权利要求1所述的方法，进一步包括：将所述ReRAM模块集成在衬底中；在所述ReRAM模块的所述第一端和第一触点之间形成电连接，其中所述第一触点嵌入在所述绝缘层内；在所述ReRAM模块的所述第二端与第二触点之间形成电连接，其中所述第二触点嵌入在所述绝缘层内；在所述绝缘层上沉积金属层；以及在所述金属层中蚀刻图案，导致附接至所述第一触点的所述第一电极和附接至所述第二触点的所述第二电极。10.一种存储器结构，包括：嵌入在衬底中的ReRAM模块；绝缘层，所述绝缘层位于所述衬底的表面上；在所述绝缘层的表面上的...

【专利技术属性】
技术研发人员：金永硕，徐顺天，玉仁祚，A，
申请(专利权)人：国际商业机器公司，
类型：发明
国别省市：