System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 电阻式存储器和电阻式存储器的制造方法技术_技高网

电阻式存储器和电阻式存储器的制造方法技术

技术编号:40497117 阅读:6 留言:0更新日期:2024-02-26 19:25
本发明专利技术公开了一种电阻式存储器和电阻式存储器的制造方法,电阻式存储器包括:第一电极部;转换层;第二电极部,第二电极部朝向转换层的一侧设置有第一导电层和阻挡层,第一导电层朝向转换层一侧的表面具有粗糙度,阻挡层位于第一导电层朝向转换层的一侧且与转换层相接触,其中,阻挡层朝向转换层的一侧与第一导电层朝向转换层的一侧纵向间隔设置;和/或阻挡层朝向转换层的一侧与第一导电层朝向转换层的一侧相互平齐。由此,可以对第二电极部和转换层之间的界面进行改善,进一步地优化电阻式存储器的导电性能、散热性能和稳定性能,减小导电导丝生成位置的随机性,从而提升电阻式存储器的工作性能。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及半导体存储,尤其是涉及一种电阻式存储器和电阻式存储器的制造方法


技术介绍

1、电阻式存储器(resi stive random access memory,rram or reram)由底电极和顶电极夹一个转换层构成。为了得到更好的电阻式存储器的性能,优化导电性能和散热性能,减小导电导丝生成位置的随机性,底电极与转换层之间必须有良好的接触。通过设置钨层作为底电极和转换层的连接层,这样可以充分利用钨层的特性,减小接触电阻,减小对电阻式存储器的热损伤。

2、在相关技术中,在制造电阻式存储器时,多采用两种方式设置钨层,一种是在底电极上面沉积完钨层之后,直接沉积转换层,另一种是沉积完钨层之后,先对钨层进行化学机械平坦化,然后再沉积转换层。这两种方式过程中都极易发生钨层的氧化,从而导致钨层与转换层之间接触电阻较大,导致电阻式存储器的性能依然不佳。因此,需要对钨层与转换层的接触界面进行优化。


技术实现思路

1、本专利技术旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此,本专利技术的一个目的在于提出一种电阻式存储器,该电阻式存储器的性能更优。

2、本专利技术进一步地提出了一种电阻式存储器的制造方法。

3、根据本专利技术实施例的电阻式存储器和电阻式存储器的制造方法,包括:第一电极部;转换层,所述转换层设置于所述第一电极部的一侧且与所述第一电极部相接触;第二电极部,所述第二电极部设置于所述转换层背离所述第一电极部的一侧,所述第二电极部朝向所述转换层的一侧设置有第一导电层和阻挡层,所述第一导电层朝向所述转换层一侧的表面具有粗糙度,所述阻挡层位于所述第一导电层朝向所述转换层的一侧且与所述转换层相接触,其中,所述阻挡层朝向所述转换层的一侧与所述第一导电层朝向所述转换层的一侧纵向间隔设置;和/或所述阻挡层朝向所述转换层的一侧与所述第一导电层朝向所述转换层的一侧相互平齐。

4、由此,通过在第二电极部朝向转换层的一侧同时设置第一导电层和阻挡层,并且第一导电层朝向转换层一侧的表面具有粗糙度,阻挡层位于第一导电层朝向转换层的一侧且与转换层相接触,这样可以对第二电极部和转换层之间的界面进行改善,进一步地优化电阻式存储器的导电性能、散热性能和稳定性能,减小导电导丝生成位置的随机性,从而提升电阻式存储器的工作性能。

5、在本专利技术的一些示例中,所述第一导电层包括电极主体和凸起,所述凸起设置于所述电极主体且朝向所述转换层凸出设置,所述阻挡层朝向所述转换层的一侧与所述电极主体朝向所述转换层的一侧纵向间隔设置,所述阻挡层朝向所述转换层的一侧与所述凸起朝向所述转换层的一侧纵向间隔设置。

6、在本专利技术的一些示例中,所述阻挡层朝向所述转换层的一侧表面为研磨抛光表面。

7、在本专利技术的一些示例中,所述第一导电层包括电极主体和凸起,所述凸起设置于所述电极主体且朝向所述转换层凸出设置,所述阻挡层朝向所述转换层的一侧与所述电极主体朝向所述转换层的一侧纵向间隔设置,所述凸起朝向所述转换层的一侧与所述阻挡层朝向所述转换层的一侧相互平齐。

8、在本专利技术的一些示例中,所述凸起朝向所述转换层的一侧表面和所述阻挡层朝向所述转换层的一侧表面均为研磨抛光表面。

9、在本专利技术的一些示例中,所述凸起为多个,多个所述凸起沿所述电极主体的横向排布。

10、在本专利技术的一些示例中,所述第一导电层朝向所述转换层一侧表面的粗糙度均方根为rq,rq满足关系式:rq=[5a,30a]。

11、在本专利技术的一些示例中,所述第一导电层的材料包括钨、钛、硅、铝、钽、氮化钽、氮化钨和氮化钛中的至少一种。

12、在本专利技术的一些示例中,所述阻挡层的材料包括氮化钨、氮化钛、氮化钽和氮化硅中的至少一种。

13、根据本专利技术实施例的电阻式存储器的制造方法,适用于以上所述的电阻式存储器,所述电阻式存储器的制造方法包括以下步骤:在第二导电层的一侧沉积所述第一导电层,其中,所述第二电极部包括所述第二导电层,所述第一导电层背离所述第二导电层的一侧具有粗糙度;在所述第一导电层背离所述第二导电层的一侧沉积所述阻挡层;研磨抛光所述阻挡层至所述阻挡层背离所述第二导电层的一侧与所述第一导电层的凸起纵向间隔设置;在所述阻挡层背离所述第一导电层的一侧沉积所述转换层。

14、在本专利技术的一些示例中,所述在所述第一导电层背离所述第二导电层的一侧沉积所述阻挡层的步骤之后还包括:研磨抛光所述阻挡层至所述阻挡层背离所述第二导电层的一侧与所述第一导电层的凸起相平齐。

15、在本专利技术的一些示例中,所述研磨抛光所述阻挡层至所述阻挡层背离所述第二导电层的一侧与所述第一导电层的凸起相平齐的步骤还包括:所述第一导电层的凸起至少部分地被研磨抛光,其中,对所述第一导电层的凸起的研磨选择比与对所述阻挡层的研磨选择比可相同;或对所述第一导电层的凸起的研磨选择比与对所述阻挡层的研磨选择比不同。

16、在本专利技术的一些示例中,所述在所述第一导电层背离所述第二导电层的一侧沉积所述阻挡层的步骤还包括:在所述第一导电层背离所述第二导电层的一侧沉积三层致密度不同的子阻挡层,以形成所述阻挡层。

17、在本专利技术的一些示例中,所述在第二导电层的一侧沉积所述第一导电层的步骤还包括:在所述第二导电层的一侧通过物理气相沉积所述第一导电层。

18、在本专利技术的一些示例中,所述在第二导电层的一侧沉积所述第一导电层的步骤之前还包括:对所述第二导电层的一侧进行研磨抛光。

19、本专利技术的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出,部分将从下面的描述中变得明显,或通过本专利技术的实践了解到。

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【技术保护点】

1.一种电阻式存储器,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的电阻式存储器,其特征在于,所述第一导电层(31)包括电极主体(311)和凸起(312),所述凸起(312)设置于所述电极主体(311)且朝向所述转换层(20)凸出设置,所述阻挡层(32)朝向所述转换层(20)的一侧与所述电极主体(311)朝向所述转换层(20)的一侧纵向间隔设置,所述阻挡层(32)朝向所述转换层(20)的一侧与所述凸起(312)朝向所述转换层(20)的一侧纵向间隔设置。

3.根据权利要求2所述的电阻式存储器,其特征在于,所述阻挡层(32)朝向所述转换层(20)的一侧表面为研磨抛光表面。

4.根据权利要求1所述的电阻式存储器,其特征在于,所述第一导电层(31)包括电极主体(311)和凸起(312),所述凸起(312)设置于所述电极主体(311)且朝向所述转换层(20)凸出设置,所述阻挡层(32)朝向所述转换层(20)的一侧与所述电极主体(311)朝向所述转换层(20)的一侧纵向间隔设置,所述凸起(312)朝向所述转换层(20)的一侧与所述阻挡层(32)朝向所述转换层(20)的一侧相互平齐。

5.根据权利要求4所述的电阻式存储器,其特征在于,所述凸起(312)朝向所述转换层(20)的一侧表面和所述阻挡层(32)朝向所述转换层(20)的一侧表面均为研磨抛光表面。

6.根据权利要求2或4所述的电阻式存储器,其特征在于,所述凸起(312)为多个,多个所述凸起(312)沿所述电极主体(311)的横向排布。

7.根据权利要求1所述的电阻式存储器,其特征在于,所述第一导电层(31)朝向所述转换层(20)一侧表面的粗糙度均方根为Rq,Rq满足关系式:Rq=[5A,30A]。

8.根据权利要求1所述的电阻式存储器,其特征在于,所述第一导电层(31)的材料包括钨、钛、硅、铝、钽、氮化钽、氮化钨和氮化钛中的至少一种。

9.根据权利要求1所述的电阻式存储器,其特征在于,所述阻挡层(32)的材料包括氮化钨、氮化钛、氮化钽和氮化硅中的至少一种。

10.一种电阻式存储器的制造方法,适用于权利要求1-9中任一项所述的电阻式存储器,其特征在于,包括以下步骤:

11.根据权利要求10所述的电阻式存储器的制造方法,其特征在于,所述在所述第一导电层(31)背离所述第二导电层(33)的一侧沉积所述阻挡层(32)的步骤之后还包括:

12.根据权利要求11所述的电阻式存储器的制造方法,其特征在于,所述研磨抛光所述阻挡层(32)至所述阻挡层(32)背离所述第二导电层(33)的一侧与所述第一导电层(31)的凸起(312)相平齐的步骤还包括:

13.根据权利要求10所述的电阻式存储器的制造方法,其特征在于,所述在所述第一导电层(31)背离所述第二导电层(33)的一侧沉积所述阻挡层(32)的步骤还包括:

14.根据权利要求10所述的电阻式存储器的制造方法,其特征在于,所述在第二导电层(33)的一侧沉积所述第一导电层(31)的步骤还包括:

15.根据权利要求10所述的电阻式存储器的制造方法,其特征在于,所述在第二导电层(33)的一侧沉积所述第一导电层(31)的步骤之前还包括:

...

【技术特征摘要】

1.一种电阻式存储器,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的电阻式存储器,其特征在于,所述第一导电层(31)包括电极主体(311)和凸起(312),所述凸起(312)设置于所述电极主体(311)且朝向所述转换层(20)凸出设置,所述阻挡层(32)朝向所述转换层(20)的一侧与所述电极主体(311)朝向所述转换层(20)的一侧纵向间隔设置,所述阻挡层(32)朝向所述转换层(20)的一侧与所述凸起(312)朝向所述转换层(20)的一侧纵向间隔设置。

3.根据权利要求2所述的电阻式存储器,其特征在于,所述阻挡层(32)朝向所述转换层(20)的一侧表面为研磨抛光表面。

4.根据权利要求1所述的电阻式存储器,其特征在于,所述第一导电层(31)包括电极主体(311)和凸起(312),所述凸起(312)设置于所述电极主体(311)且朝向所述转换层(20)凸出设置,所述阻挡层(32)朝向所述转换层(20)的一侧与所述电极主体(311)朝向所述转换层(20)的一侧纵向间隔设置,所述凸起(312)朝向所述转换层(20)的一侧与所述阻挡层(32)朝向所述转换层(20)的一侧相互平齐。

5.根据权利要求4所述的电阻式存储器,其特征在于,所述凸起(312)朝向所述转换层(20)的一侧表面和所述阻挡层(32)朝向所述转换层(20)的一侧表面均为研磨抛光表面。

6.根据权利要求2或4所述的电阻式存储器,其特征在于,所述凸起(312)为多个,多个所述凸起(312)沿所述电极主体(311)的横向排布。

7.根据权利要求1所述的电阻式存储器,其...

【专利技术属性】
技术研发人员:常康康陈元霖金志成陈亮曹恒王颖倩张立芹孙杰仇圣棻
申请(专利权)人:昕原半导体上海有限公司
类型:发明
国别省市:

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