[发明专利]导电桥存储器系统及其制造方法

说明书

本公开内容涉及导电桥存储器系统及其制造方法。一种导电桥存储器系统及其制造方法包括：在下电极上提供具有孔的介电层，所述孔在下电极上方；在下电极上方并在所述孔中形成离子源层，该步骤包括：在下电极上方沉积再活化层，在再活化层上沉积第一离子源层，在第一离子源层上沉积另一再活化层，在所述另一再活化层上沉积第二离子源层；并且在离子源层上形成上电极。

技术领域

本发明总地涉及半导体存储器系统，更具体地，涉及随机存取存储器系统。

背景技术

非易失性存储器系统的性能在过去几年得到了改进。技术管理中的改变已经将非易失性存储器装置推进到照相机、计算机、个人数据助理、智能电话和专有业务应用中。

当前基于电荷储存技术的闪存装置由于电荷储存层在写入期间的损伤而具有有限寿命。损伤可以由用于储存电荷的晶体结构的物理减弱引起。该状况通过限制单个的存储器单元可以进行的读写次数并且平衡存储器中的所有位置上的写入来抵抗。这些单元的有限可靠性导致了纠错策略和分布式写操作，以便延长存储器模块的可用寿命。许多维护处理可以在操作者不了解的情况下在后台进行操作。

可以提高可用存储器密度、同时延展存储器结构的寿命可靠性的其他非易失性存储器技术在发展中。这些非易失性存储器技术包括自旋转移力矩随机存取存储器(STT-RAM)、电阻型随机存取存储器以及可编程金属化存储器。

可编程金属化存储器也被称为导电桥随机存取存储器(CBRAM)，其每个单元一般由离子源层以及夹在下电极与上电极之间的氧化膜构成。存储器单元操作是由于通过来自离子源层的材料电沉积而形成的导电桥的形成/溶解而产生的。在目前已知的CBRAM单元制造方法中，通过物理气相沉积(PVD)工艺使层沉积。然而，来自不需要的区域的溅射沉积材料的移除可能留下残留物，这些残留物可以损害单元性能。此外，在镶嵌工艺中不能使用PVD来形成受限的存储器单元。

因此，对于更好的导电桥存储器系统及其制造方法的需要仍然存在。鉴于对于更小型装置和更高密度存储器的推进，找到这些问题的答案越来越关键。鉴于日益增长的商业竞争压力，连同增长的消费者期待和市场上减少的有意义的产品差异的机会，找到这些问题的答案是关键的。另外，对于降低成本、改进效率和性能以及满足竞争压力的需要给找到这些问题的答案的关键必要性增添了更大的紧迫性。

长久以来一直在寻求这些问题的解决方案，但是现有的发展尚未教导或建议任何解决方案，因此，这些问题的解决方案长久以来一直困扰着本领域的技术人员。

发明内容

本发明提供一种导电桥存储器系统的制造方法，该制造方法包括：在下电极上提供具有孔的介电层，所述孔在下电极上方；在下电极上方并在所述孔中形成离子源层，该步骤包括：在下电极上方沉积再活化层，在再活化层上沉积第一离子源层，在第一离子源层上沉积另一再活化层，在所述另一再活化层上沉积第二离子源层；并且在所述离子源层上形成上电极。

本发明提供一种导电桥存储器系统，该导电桥存储器系统包括：下电极；介电层，在下电极上方，具有孔；离子源层，在下电极上方并在所述孔中，该离子源层包括：在下电极上方的再活化层、在再活化层上的第一离子源层、在第一离子源层上的另一再活化层、在所述另一再活化层上的第二离子源层；以及上电极，在所述离子源层上。

本发明的某些实施例具有除了以上提及的那些步骤或元件之外或者代替以上提及的那些步骤或元件的其他步骤或元件。当参照附图进行以下详细描述时，通过阅读以下详细描述，这些步骤或元件对于本领域的技术人员将变得清楚。

附图说明

图1是本发明的实施例中的导电桥存储器系统的架构图。

图2是存储器层的一部分的详细视图。

图3是存储器层的部分在沉积制造阶段中的截面图。

图4是在进一步沉积制造阶段中的图3的结构。