[发明专利]一种集成电路的构件的制造方法及利用此方法制作的元件

说明书

技术领域

本发明是有关于一种存储器装置，且特别是有关于一种使用可编程电阻材料组装存储器装置与存储器装置结构的方法。

背景技术

许多存储器技术应用金属氧化物于集成电路。用于金属氧化物的存储器类型，例如包括可编程金属存储单元与电阻式随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)。存储器装置的金属氧化物，包括使用过渡金属的氧化物，在常见的互补式金属氧化物半导体(Complementary Metal-Oxide-Semiconductor，CMOS)工艺中，被期待用以增进存储器结构的可微缩性(scalability)以及兼容性(compatibility)。

用于行程金属氧化物的技术包括沉积法，例如化学气相沉积(chemical vapor deposition，CVD)、物理气象沉积(physical vapor deposition，PVD)或溅镀(sputtering)、原子层沉积(atomic layer deposition，ALD)及其他方式。这些技术总是需要先驱物以及特殊的沉积设备，常提高成本且具有高度的操作成本。在制造一集成电路的过程中，可直接氧化下层的金属(举例来说使用例如是氧气或氮氧化物作为氧化剂进行一快速热氧化)，但此程序需要超过450℃的高温，且会消耗很大部分的「热预算(thermal budget)」。

因此，需要提供一种金属氧化结构，具有更佳的质量，且在制造过程中对于热预算具有较小的影响。

发明内容

根据本发明，提出一种集成电路组成的制造方法，包括以下步骤：形成一第一有源元件于一衬底上，第一有源元件包括一金属，金属具有一金属表面；沉积一感光材料于金属表面；曝露感光材料于辐射光线中，诱导在金属表面的金属氧化，以形成一金属氧化层；形成一第二有源元件于金属氧化层上。

根据本发明，提出一种集成电路组成的制造方法，包括以下步骤：形成多个第一有源元件于一衬底上，每一些第一有源元件具有一金属，金属具有一金属表面；沉积一感光材料于第一有源元件的金属表面；透过一掩模，直接辐射光线至选定的第一有源元件的金属表面上的感光材料，同时阻挡光线辐射至未选定的第一有源元件的金属表面上的感光材料，用以诱导选定的些第一有源元件的金属表面上的金属氧化，以形成一金属氧化层；形成多个第二有源元件于选定的些第一有源元件上的金属氧化层。

根据本发明，提出一种集成电路组成的制造方法，包括以下步骤：形成一包括一核心与一衬垫的第一电极，核心包括一金属，金属具有一金属表面；沉积一感光材料于金属表面上；曝露感光材料于辐射光线中，诱导在金属表面的金属以及靠近金属表面的衬垫氧化，以形成一介电层，介电层包括一金属氧化层与在衬垫内的材料的一氧化物；形成一离子源层于介电层上；形成一电极于离子源层上。

根据本发明，提出一种存储器装置，包括一第一电极、一介电层、一离子供应层以及一第二电极；第一电极包括一导电核心与一衬垫，核心具有一金属表面，衬垫位于核心的周围；介电层位于第一电极上，介电层包括一金属氧化物与一衬垫氧化物，金属氧化物位于核心的金属表面的金属上；离子供应层位于导电层上；第二电极位于离子供应层上，位于核心的金属表面的金属氧化物用以电解形成与电解退化一导电桥。

根据本发明，提出一种存储器装置，包括一第一电极、一介电层以及一第二电极；第一电极包括一导电核心与一衬垫，核心具有一金属表面，衬垫位于核心的周围；介电层位于第一电极上，介电层包括一金属氧化物与一衬垫氧化物，金属氧化物位于核心的金属表面的金属上；第二电极位于金属氧化物与衬垫氧化物上，衬垫氧化物具有一厚度介于第一电极与第二电极之间，且与在核心上的金属氧化物具有相同的厚度。

为了对本发明的上述及其他方面有更佳的了解，下文特举实施例，并配合所附图式，作详细说明如下：

附图说明

图1～图6绘示形成金属氧化物存储材料的方法。

图6A绘示应用金属氧化物存储材料于可编程金属化单元。

图6B绘示应用金属氧化物存储材料于电阻式可编程金属化单元(例如：电阻式随机存取存储器(RRAM))。

图7～图10绘示本发明实施例在多个内连接结构中，形成金属氧化物于选定的电极上的方法。

图11～图13绘示本发明实施例结合CMOS工艺形成一氧化存储器材料的方法。

图14绘示本发明实施例的集成电路组成的制造方法的工艺流程图。