[发明专利]半导体结构及其制作方法

说明书

本发明公开一种半导体结构及其制作方法，该半导体结构包含有一鳍状晶体管，位于一基底上，该鳍状晶体管包含有一栅极结构跨越于一鳍状结构上，以及至少一源/漏极区，以及一电阻式随机存取存储器(RRAM)，包含一下电极、一电阻转换层与一上电极依序位于该源/漏极区上并电连接于该鳍状晶体管。

技术领域

本发明涉及一半导体元件，特别是涉及一种包含鳍状晶体管与一电阻式随机存取存储器的结构及其制作方法。

背景技术

电阻式随机存取存储器(Resistive random access memory,RRAM)具有简单结构、低工作电压、高运作速度、良好耐久性且与CMOS制作工艺相容等优点。RRAM是可替代传统的闪存存储器的最有前景的替代物，以达到缩小元件尺寸目的。RRAM正在诸如光盘和非挥发性存储器阵列的各种元件中被广泛应用。

RRAM单元将数据存储在能够被引发相变的材料层内。在所有或部分的层内，材料可以引发相变，并在高电阻状态和低电阻状态之间互相切换。不同的电阻状态被侦测后，可以表示为0或1。在典型的RRAM单元中，数据存储层包括非晶金属氧化物，在施加足够的电压后，电压可形成跨越过数据存储层的金属桥，也就形成低电阻状态。接着，可以通过施加高电流密度的脉冲或以其他方式，以分解或融化所有或部分的金属结构，使金属桥断裂，并且恢复高电阻状态。然后当数据存储层迅速冷却后，将再次从高电阻状态转变成低电阻状态。

发明内容

本发明提供一种半导体结构，包含有一鳍状晶体管，位于一基底上，该鳍状晶体管包含有一栅极结构跨越于一鳍状结构上，以及至少一源/漏极区，以及一电阻式随机存取存储器(RRAM)，包含一下电极、一电阻转换层与一上电极依序位于该源/漏极区上并电连接于该鳍状晶体管。

本发明的特点在于，将鳍状晶体管(finFET)与电阻式随机存取存储器(RRAM)相互组合，尤其是将RRAM直接制作在鳍状晶体管的鳍状结构或外延层上，与鳍状晶体管的源/漏极区电连接。由于鳍状晶体管具有立体结构，因此结合RRAM，可以缩减整体元件的尺寸。

附图说明

图1为本发明一优选实施例制作的半导体结构示意图；

图2为图1中沿着剖面线A-A’所得的剖视图；

图3为本发明第二优选实施例的半导体结构的剖视图；

图4与图5为本发明第三优选实施例的半导体结构的剖视图；

图6为本发明第四优选实施例的半导体结构的剖视图；

图7为本发明第一优选实施例的半导体结构连接一条状接触的示意图。

主要元件符号说明

1 鳍状晶体管

10 基底

10a 表面

12 鳍状结构

14 绝缘层

16 栅极结构

18 栅极介电层

20 栅极导电层

22 帽盖层

24 源/漏极区

24a 顶面

30 电阻式随机存取存储器

30’ 电阻式随机存取存储器

32 下电极层

32’ 下电极层

34 可变电阻层

34’ 可变电阻层