电阻式存储器装置以及其制作方法与流程

本发明涉及一种电阻式存储器装置以及其制作方法，尤其是涉及一种包括钛下电极的电阻式存储器装置以及其制作方法。

背景技术：

1、半导体存储器为电脑或电子产品中用于存储数据或数据的半导体元件，其可大概分为易失性存储器(volatile)与非易失性(non-volatile)存储器。易失性存储器是指当操作的电源中断后，所存储的数据便会消失的电脑存储器，而相对地，非易失性存储器则具有不因电源供应中断而造成存储数据遗失的特性。电阻式随机存取存储器(resistive ram，rram)为一种非易失性存储器，其具有低操作电压、低耗电以及高写入速度等特性而被视为可被应用于许多电子装置中的存储器结构。

技术实现思路

1、本发明提供了一种电阻式存储器装置以及其制作方法，利用一钛下电极、一钛上电极以及夹设在钛下电极与钛上电极之间的一可变电阻材料形成电阻切换元件，由此降低电阻切换元件的整体厚度，进而可改善相关制作工艺问题。

2、本发明的一实施例提供一种电阻式存储器装置，包括一第一介电层、一通孔连接结构以及一电阻切换元件。通孔连接结构设置在第一介电层中，而电阻切换元件设置在通孔连接结构与第一介电层上。电阻切换元件包括一钛下电极、一钛上电极以及一可变电阻材料。钛上电极设置在钛下电极之上，且可变电阻材料在一垂直方向上被夹设在钛下电极与钛上电极之间。可变电阻材料与钛下电极以及钛上电极直接相连，且钛下电极与通孔连接结构直接相连。

3、本发明之一实施例提供一种电阻式存储器装置的制作方法，包括下列步骤。在一第一介电层中形成一通孔连接结构，并在通孔连接结构与第一介电层上形成一电阻切换元件。电阻切换元件包括一钛下电极、一钛上电极以及一可变电阻材料。钛上电极设置在钛下电极之上，且可变电阻材料在一垂直方向上被夹设在钛下电极与钛上电极之间。可变电阻材料与钛下电极以及钛上电极直接相连，且钛下电极与通孔连接结构直接相连。

技术特征：

1.一种电阻式存储器装置，包括：

2.如权利要求1所述的电阻式存储器装置，其中该钛下电极是由钛组成，且该钛上电极是由钛组成。

3.如权利要求1所述的电阻式存储器装置，其中该可变电阻材料是由金属氧化物材料组成。

4.如权利要求1所述的电阻式存储器装置，其中该钛下电极在该垂直方向上的厚度小于该钛上电极在该垂直方向上的厚度。

5.如权利要求4所述的电阻式存储器装置，其中该钛下电极在该垂直方向上的该厚度大于该可变电阻材料在该垂直方向上的厚度。

6.如权利要求1所述的电阻式存储器装置，还包括：

7.如权利要求6所述的电阻式存储器装置，其中该上连接结构的材料组成不同于该钛上电极的材料组成。

8.如权利要求1所述的电阻式存储器装置，其中该通孔连接结构的材料组成不同于该钛下电极的材料组成。

9.如权利要求1所述的电阻式存储器装置，还包括：

10.一种电阻式存储器装置的制作方法，包括：

11.如权利要求10所述的电阻式存储器装置的制作方法，其中形成该电阻切换元件的方法包括：

12.如权利要求10所述的电阻式存储器装置的制作方法，还包括：

13.如权利要求12所述的电阻式存储器装置的制作方法，其中，在该形成步骤中，第一正电压与第二正电压分别交替地被施加到该钛上电极与该钛下电极。

14.如权利要求10所述的电阻式存储器装置的制作方法，其中该钛下电极是由钛组成，且该钛上电极是由钛组成。

15.如权利要求10所述的电阻式存储器装置的制作方法，其中该钛下电极在该垂直方向上的厚度小于该钛上电极在该垂直方向上的厚度。

16.如权利要求15所述的电阻式存储器装置的制作方法，其中该钛下电极在该垂直方向上的该厚度大于该可变电阻材料在该垂直方向上的厚度。

17.如权利要求10所述的电阻式存储器装置的制作方法，还包括：

18.如权利要求17所述的电阻式存储器装置的制作方法，其中该上连接结构的材料组成不同于该钛上电极的材料组成。

19.如权利要求10所述的电阻式存储器装置的制作方法，其中该通孔连接结构的材料组成不同于该钛下电极的材料组成。

20.如权利要求10所述的电阻式存储器装置的制作方法，还包括：

技术总结
本发明公开一种电阻式存储器装置以及其制作方法，其中该电阻式存储器装置包括一第一介电层、一通孔连接结构以及一电阻切换元件。通孔连接结构设置在第一介电层中，而电阻切换元件设置在通孔连接结构与第一介电层上。电阻切换元件包括一钛下电极、一钛上电极以及一可变电阻材料。钛上电极设置在钛下电极之上，而可变电阻材料在一垂直方向上被夹设在钛下电极与钛上电极之间。可变电阻材料与钛下电极以及钛上电极直接相连，且钛下电极与通孔连接结构直接相连。

技术研发人员：王温壬,彭翔鸿,叶宇寰,王泉富
受保护的技术使用者：联华电子股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/12/10