[发明专利]具有互连的高密度ReRAM集成

权利要求书

1.一种装置，包括：

基板；

多个第一列，所述多个第一列在所述基板的上表面上彼此平行地延伸，其中，所述多个第一列中的每一个包括由多个层组成的电阻式随机存取存储器(ReRAM)堆叠；

多个第二列，所述多个第二列彼此平行地延伸，并且所述多个第二列垂直于所述多个第一列地延伸，其中，所述多个第二列位于所述多个第一列之上，以使得所述多个第二列跨越所述多个第一列；以及

介电层，其填充在所述多个第一列与所述多个第二列之间的空间中，其中，所述介电层与所述ReRAM堆叠的所述多个层中的每个层的侧壁直接接触。

2.根据权利要求1所述的装置，其中，每个ReRAM堆叠的所述多个层包括：

由第一材料构成的第一层；

在所述第一层上形成的第二层，其中，所述第二层由不同于所述第一材料的第二材料构成；

在所述第二层上形成的第三层，其中，所述第三层由与所述第一材料和所述第二材料不同的第三材料构成；

在第三层上形成的第四层，其中，所述第四层由所述第二材料构成；以及

在所述第四层上形成的第五层，其中，所述第五层由所述第一材料构成。

3.根据权利要求2所述的装置，其中，所述第一材料是TaN，所述第二材料是TiN，所述第三材料是HfO₂。

4.根据权利要求2所述的装置，其中，所述介电层与所述第一层、所述第二层、所述第三层、所述第四层和所述第五层的所述侧壁直接接触。

5.根据权利要求1所述的装置，其中，每个第一列包括：

在所述基板上形成的第一衬里；

在所述衬里上形成的第一金属层；以及

在所述第一金属层上形成的所述ReRAM堆叠。

6.根据权利要求5所述的装置，其中，所述ReRAM堆叠与所述多个第二列中的一个直接接触。

7.根据权利要求6所述的装置，其中，每个所述第二列包括：

第二衬里，其被直接形成在所述介电层上和所述ReRAM堆叠的顶部上；以及

第二金属层，其被直接形成在所述第二衬里上。

8.根据权利要求6所述的装置，其中，所述介电层延伸高于每个所述第一列，在所述介电层的侧壁与所述ReRAM堆叠的顶部之间产生沟道。

9.根据权利要求8所述的装置，其中，每个所述第二列包括：

第二衬里，其被直接形成在所述介电层上和所述ReRAM堆叠的顶部上，以使得所述第二衬里被形成在所述沟道的壁上；以及

第二金属层，其被直接形成在所述第二衬里上，以使得所述第二金属层填充所述沟道。

10.一种方法，包括：

在基板上形成第一衬里，并在所述第一衬里上形成第一金属层；

在所述第一金属层上形成电阻式随机存取存储器(ReRAM)堆叠，其中，所述ReRAM堆叠包括多个层；

蚀刻所述第一衬里、第一金属层和所述ReRAM堆叠以形成彼此平行地延伸的多个第一列；

形成介电层以填充在所述多个第一列之间的区域中，以使得所述介电层与所述ReRAM堆叠的所述多个层中的每个层的侧壁直接接触；

直接在所述介电层的上表面上且直接在所述ReRAM堆叠的顶部上形成第二衬里；

在所述第二衬里之上形成第二金属层；以及

蚀刻所述第二金属层以形成多个第二列，其中，所述多个第二列彼此平行地延伸，并且所述多个第二列垂直于所述多个第一列地延伸，其中，所述多个第二列位于所述多个第一列之上，以使得所述多个第二列跨越所述多个第一列。