一种半导体集成电路器件及其制造方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN114220915A(43)申请公布日2022.03.22(21)申请号202111388509.4(22)申请日2021.11.22(71)申请人厦门半导体工业技术研发有限公司地址361008福建省厦门市软件园三期诚毅北大街62号109单元0206号(72)发明人刘宇沈鼎瀛邱泰玮康赐俊单利军张雅君(74)专利代理机构北京乐知新创知识产权代理事务所(普通合伙)11734代理人兰海叶(51)Int.Cl.H01L45/00(2006.01)H01L27/24(2006.01)权利要求书2页说明书8页附图14页(54)发明名称一种半导体集成电路器件及其制造方法(57)摘要本申请公开了一种半导体集成电路器件及其制造方法，该半导体集成电路器件通过将阻变层覆盖在凸块结构的外侧，因为在其工艺制备过程中该层不会被蚀刻工艺损伤，所以避免了在电操作过程中由蚀刻工艺破坏形成的强壮且单一导电细丝的可能性。此外，该半导体集成电路器件增加了全面覆盖器件的热保温层(TEL)使得器件更容易形成多条弱导电细丝，从而达到调节脉冲控制电导连续变化的目的，进而可更好地作为模拟型存储器，应用于CIM等场景。CN114220915ACN114220915A权利要求书1/2页1.一种半导体集成电路器件，其特征在于，所述半导体集成电路器件包括：凸块结构，所述凸块结构在水平方向设置有介质层；第一热保温层，位于所述凸块结构的下方；阻变层，覆盖在所述凸块结构的顶部和侧壁外部；第二热保温层，覆盖在所述阻变层的顶部和侧壁外部，与所述第一热保温层共同形成对所述阻变层和所述凸块结构的全覆盖。2.根据权利要求1所述的半导体集成电路器件，其特征在于，所述凸块结构还包括：储氧层，位于所述介质层下方。3.根据权利要求1所述的半导体集成电路器件，其特征在于，所述半导体集成电路器件还包括第一金属层和第二金属层，所述第一金属层与所述第一热保温层连接；所述第二金属层与所述第二热保温层连接。4.根据权利要求3所述的半导体集成电路器件，其特征在于，所述第一热保温层位于所述阻变层的内侧，相应地，所述第一金属层与所述第一热保温层连接，包括：所述第一金属层连接通过通孔与所述第一热保温层连接。5.根据权利要求3所述的半导体集成电路器件，其特征在于，所述第一热保温层位于所述阻变层的下方，相应地，所述第一金属层与所述第一热保温层连接，包括：所述第一金属层连接直接与所述第一保温层连接。6.根据权利要求1所述的半导体集成电路器件，其特征在于，所述热保温层的材料包括氮化钽TaN。7.一种半导体集成电路器件的制造方法，其特征在于，所述方法包括：获取带有第一金属层的衬底；在所述第一金属层之上形成第一热保温层；在所述第一热保温层之上形成在水平方向设置有介质层的凸块结构；在所述凸块结构的上方形成阻变层，使所述阻变层覆盖在所述凸块结构的顶部和侧壁外部；在所述阻变层的上方形成第二热保温层，使所述第二热保温层覆盖在所述阻变层的顶部和侧壁外部；对所述覆盖有所述阻变层和所述第二热保温层的凸块结构进行隔断处理，使隔断发生于所述凸块结构外围的平坦处以确保所述凸块结构侧壁外部的阻变层和第一热保温层完整无损。8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，在所述对所述覆盖有所述阻变层和所述第二热保温层的凸块结构进行隔断处理之后，所述方法还包括：在所述覆盖有所述阻变层和所述第二热保温层的凸块结构之上制造第二金属层与所述第二热保温层连接。9.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述在所述第一金属层之上形成第一热保温层，包括：2CN114220915A权利要求书2/2页在所述第一金属层之上形成通孔；在所述通孔之上形成第一热保温层。10.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述热保温层的材料包括氮化钽TaN，相应地，形成热保温层的工艺包括：物理气相沉积工艺PVD，化学气相沉积工艺CVD，或原子层沉积工艺ALD。3CN114220915A说明书1/8页一种半导体集成电路器件及其制造方法技术领域[0001]本申请涉及半导体器件领域，尤其涉及一种阻变存储器(RRAM)及其制造方法。背景技术[0002]RRAM的基本结构包括阻变层和位于阻变层两侧的电极。其中，阻变层多为各种氧化薄膜材料，例如过渡金属氧化物(TMO)，在外加电压的作用下，阻变层的电阻状态可在高阻态和低阻态之间进行转变，而不同阻态之间的转变主要是通过导电细丝的形成和断裂来实现的。[0003]由于低功耗、结构简单、擦写速度快等优势，RRAM不仅可以作为新型非易失存储器在数字型(digital)存储器领域占据一席之地，而且还可以实现电导双向可调的模拟型(analog)存储器，通过简单的乘加运算就可以实现计算存储一体化CIM(com