存储器及其制备方法、电子设备技术

本申请实施例公开了一种存储器及其制备方法、电子设备，涉及微电子技术领域，用于简化存储器的制备工艺流程，降低存储器的制备成本。所述存储器包括：底部互联图案；设置在所述底部互联图案上的存储单元，所述存储单元包括依次层叠的底电极、阻变层和顶电极，所述底电极与所述底部互联图案耦接；及，设置在所述顶电极上的硬掩模图案。其中，所述硬掩模图案的材料包括可透光的导电材料。材料包括可透光的导电材料。材料包括可透光的导电材料。

【技术实现步骤摘要】
存储器及其制备方法、电子设备


[0001]本申请涉及微电子
，尤其涉及一种存储器及其制备方法、电子设备。

技术介绍

[0002]随着集成电路工艺发展到28nm以下，传统的Flash等非易失存储器的发展遇到了瓶颈。其中的一个重要原因是随着隧穿氧化层沟道的缩短，短沟道效应变得愈专利技术显，Flash控制栅对浮栅中的电子控制能力变弱，导致电荷的隧穿泄漏变得越来越严重，直接影响了Flash的器件耐久性和数据保持能力。
[0003]阻变存储器(resistive random access memory，RRAM)是以非导性材料的电阻在外加电场作用下，在高阻态和低阻态之间实现可逆转换为基础的非易失性存储器。
[0004]阻变存储器具有面积小、存取速度快、结构简单、功耗低、可与互补金属氧化物半导体(complementary metal oxide semiconductor，CMOS)工艺兼容、可堆叠、可实现多值存储、开关态比值高及微缩性良好等特点，受到了越来越多的关注，被认为是在嵌入式应用中取代嵌入式闪存的最有潜力的候选者之一。
[0005]但是，在制备阻变存储器的过程中，所使用的掩模的数量较多，这就会导致制备阻变存储器的工艺流程较为复杂、制备成本较高。

技术实现思路

[0006]本申请实施例提供一种存储器及其制备方法、电子设备，用于简化存储器的制备工艺流程，降低存储器的制备成本。
[0007]为达到上述目的，本申请的实施例采用如下技术方案：
[0008]第一方面，提供了一种存储器，该存储器包括：底部互联图案、存储单元和硬掩模图案。存储单元设置在底部互联图案上，存储单元包括依次层叠的底电极、阻变层和顶电极，底电极与底部互联图案耦接。硬掩模图案设置在顶电极上。其中，硬掩模图案的材料包括可透光的导电材料。
[0009]上述存储器中，由于硬掩模图案的材料包括可透光的导电材料，这样减少了存储器中透光率较低的膜层数量，提高了硬掩模图案、顶电极和底电极共同构成的结构的透光率，能够从硬掩模图案远离底电极的一侧看到底电极下方的结构(例如底部互联图案)。在制备存储器的过程中，便可以根据底电极下方的结构(例如底部互联图案)对硬掩模层进行图案化，使得图案化后形成的硬掩模图案的位置与底电极下方的结构的位置是相对应的，进而避免图案化后形成的顶电极、阻变层和底电极的位置与底部互联图案的位置出现错位的情况，确保底电极与底部互联图案能够耦合。这样便可以省却形成对准标记的工艺流程，也即，省却形成第一掩模(该掩模用于形成对准标记)、形成对准标记的工艺流程，不仅有利于减少、简化制备存储器的工艺流程，还有利于降低制备存储器的成本。
[0010]在一种可能的实施方式中，硬掩模图案的材料包括无定形碳。这样，在利用本申请中的硬掩模图案进行图形转移的过程中，有利于提高硬掩模图案的保持性，提高存储单元
的均一性。
[0011]在一种可能的实施方式中，存储器还包括：设置在底部互联图案和底电极之间的微螺柱。
[0012]在一种可能的实施方式中，微螺柱的材料包括非金属导电材料。底电极靠近底部互联图案的一侧表面在基准平面上的正投影，与微螺柱远离底部互联图案的一侧表面在基准平面上的正投影重合。底电极靠近底部互联图案的一侧表面在基准平面上的正投影，与微螺柱靠近底部互联图案的一侧表面在基准平面上的正投影重合，或位于微螺柱靠近底部互联图案的一侧表面在基准平面上的正投影范围内。基准平面为存储器所在的平面。这样，可以减少制备存储器时所使用的掩模数量，进而减少制备存储器的工艺流程、工艺复杂程度，减少制备存储器的成本。
[0013]在一种可能的实施方式中，在微螺柱的材料包括非金属导电材料的情况下，微螺柱的材料包括无定形碳。采用无定形碳形成微螺柱，既可以减少制备存储器时所使用的掩模数量，降低制备存储器的成本，又可以确保制备形成的存储单元及存储器具有较好的膜层性能及良率。
[0014]在一种可能的实施方式中，微螺柱的材料包括金属材料。微螺柱在基准平面上的正投影，位于底电极在基准平面上的正投影范围内。基准平面为存储器所在的平面。这样，有利于减小底电极的金属材料的反溅，提高存储单元及存储器的膜层性能及良率。
[0015]在一种可能的实施方式中，存储器还包括晶体管，晶体管与底部互联图案耦接。这样，能够利用晶体管控制存储单元在高阻态和低阻态之间进行转换，进而实现数据的存储及读取。
[0016]第二方面，提供了一种存储器，该存储器包括：底部互联图案、微螺柱和存储单元。微螺柱设置在所述底部互联图案上。存储单元设置在微螺柱上。存储单元包括依次层叠的底电极、阻变层和顶电极，底电极与微螺柱耦接。其中，微螺柱的材料包括非金属导电材料。底电极靠近底部互联图案的一侧表面在基准平面上的正投影，与微螺柱远离底部互联图案的一侧表面在基准平面上的正投影重合。基准平面为存储器所在的平面。
[0017]上述存储器中，由于微螺柱的材料包括非金属导电材料，因此，可以在一次构图工艺中同步形成顶电极、阻变层、底电极和微螺柱，这样可以减少制备存储器时所使用的掩模数量，进而减少制备存储器的工艺流程、工艺复杂程度，减少制备存储器的成本。
[0018]另外，由于微螺柱位于底电极下方，微螺柱的图案化完成时刻会晚于底电极的图案化完成时刻，这样图案化底电极及其上方膜层的过程中反溅至阻变层的侧面的底电极的金属材料，会随着微螺柱层的图案化而被去除，可以有效提高存储单元及存储器的膜层性能及良率。而且，由于微螺柱的材料包括非金属导电材料，非金属导电材料的反溅物通常具有较高的挥发性、或为绝缘的络合物，因此即便图案化微螺柱的过程中存在反溅，反溅物也不会对存储器造成影响，这样可以进一步提高存储单元及存储器的膜层性能及良率。
[0019]在一种可能的实施方式中，微螺柱的材料包括无定形碳。
[0020]在一种可能的实施方式中，底电极靠近底部互联图案的一侧表面在基准平面上的正投影，与微螺柱靠近底部互联图案的一侧表面在基准平面上的正投影重合，或位于微螺柱靠近底部互联图案的一侧表面在基准平面上的正投影范围内。
[0021]在一种可能的实施方式中，存储器还包括：设置在顶电极上的硬掩模图案。硬掩模
图案的材料包括可透光的导电材料。这样，可以省却形成对准标记的工艺流程，降低制备存储器的成本。
[0022]在一种可能的实施方式中，在硬掩模图案的材料包括可透光的导电材料的情况下，硬掩模图案的材料包括无定形碳。
[0023]在一种可能的实施方式中，存储器还包括：设置在顶电极上的硬掩模图案。硬掩模图案的材料包括金属材料。这样，在得到顶电极、阻变层、底电极和微螺柱之后，可以避免去除硬掩模图案，有利于进一步简化存储器的制备工艺。
[0024]在一种可能的实施方式中，存储器还包括晶体管，晶体管与底部互联图案耦接。这样，能够利用晶体管控制存储单元在高阻态和低阻态之间进行转换，进而实现数据的存储及读取。
[0025]第三方面，提供本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种存储器，其特征在于，所述存储器包括：底部互联图案；设置在所述底部互联图案上的存储单元，所述存储单元包括依次层叠的底电极、阻变层和顶电极，所述底电极与所述底部互联图案耦接；及，设置在所述顶电极上的硬掩模图案；其中，所述硬掩模图案的材料包括可透光的导电材料。2.根据权利要求1所述的存储器，其特征在于，所述硬掩模图案的材料包括无定形碳。3.根据权利要求1所述的存储器，其特征在于，所述存储器还包括：设置在所述底部互联图案和所述底电极之间的微螺柱。4.根据权利要求3所述的存储器，其特征在于，所述微螺柱的材料包括非金属导电材料；所述底电极靠近所述底部互联图案的一侧表面在基准平面上的正投影，与所述微螺柱远离所述底部互联图案的一侧表面在基准平面上的正投影重合；所述底电极靠近所述底部互联图案的一侧表面在基准平面上的正投影，与所述微螺柱靠近所述底部互联图案的一侧表面在基准平面上的正投影重合，或位于所述微螺柱靠近所述底部互联图案的一侧表面在基准平面上的正投影范围内；所述基准平面为所述存储器所在的平面。5.根据权利要求4所述的存储器，其特征在于，所述微螺柱的材料包括无定形碳。6.根据权利要求3所述的存储器，其特征在于，所述微螺柱的材料包括金属材料；所述微螺柱在基准平面上的正投影，位于所述底电极在所述基准平面上的正投影范围内；所述基准平面为所述存储器所在的平面。7.根据权利要求1～6中任一项所述的存储器，其特征在于，所述存储器还包括晶体管，所述晶体管与所述底部互联图案耦接。8.一种存储器，其特征在于，所述存储器包括：底部互联图案；设置在所述底部互联图案上的微螺柱；及，设置在所述微螺柱上的存储单元，所述存储单元包括依次层叠的底电极、阻变层和顶电极，所述底电极与所述微螺柱耦接；其中，所述微螺柱的材料包括非金属导电材料；所述底电极靠近所述底部互联图案的一侧表面在基准平面上的正投影，与所述微螺柱远离所述底部互联图案的一侧表面在所述基准平面上的正投影重合；所述基准平面为所述存储器所在的平面。9.根据权利要求8所述的存储器，其特征在于，所述微螺柱的材料包括无定形碳。10.根据权利要求8所述的存储器，其特征在于，所述底电极靠近所述底部互联图案的一侧表面在所述基准平面上的正投影，与所述微螺柱靠近所述底部互联图案的一侧表面在所述基准平面上的正投影重合，或位于所述微螺柱靠近所述底部互联图案的一侧表面在所述基准平面上的正投影范围内。11.根据权利要求8所述的存储器，其特征在于，所述存储器还包括：设置在所述顶电极
上的硬掩模图案；所述硬掩模图案的材料包括可透光的导电材料。12.根据权利要求11所述的存储器，其特征在于，所述硬掩模图案的材料包括无定形碳。13.根据权利要求8所述的存储器，其特征在于，所述存储器还包括：设置在所述顶电极上的硬掩模图案；所述硬掩模图案的材料包括金属材料。14.根据权利要求8～13中任一项所述的存储器，其特征在于，所述存储器还包括晶体管，所述晶体管与所述底部互联图案耦接。15.一种存储器的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括：形成底部互联图案；在所述底部互联图案上依次形成底电极层、阻变薄膜、顶电极层和硬掩模层；所述硬掩模层的材料包括可透光的导电材料；基于所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：秦青，周雪，范鲁明，王校杰，刘希夏，焦慧芳，
申请(专利权)人：华为技术有限公司，
类型：发明
国别省市：