JP2017168598A - Semiconductor memory device and manufacturing method thereof - Google Patents
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Abstract
【課題】記憶動作の信頼性を向上できる半導体記憶装置及びその製造方法を提供する。【解決手段】実施形態によれば、半導体記憶装置は、第1配線と、第1交差配線と、第1抵抗変化部と、第1絶縁部と、を含む。第1配線は、第1方向に延びる第1延在部分と、第1方向と交差する第2方向に突出した第1突出部分と、を含む。第1交差配線は、第1方向及び第2方向と交差する第3方向に延びる。第1抵抗変化部の少なくとも一部は、第1交差配線の少なくとも一部と第1突出部分との間に設けられる。第1絶縁部の少なくとも一部は、第2方向において第1延在部分の一部と第1交差配線の少なくとも一部との間に設けられる。【選択図】図1A semiconductor memory device and a method for manufacturing the same are provided. According to an embodiment, a semiconductor memory device includes a first wiring, a first cross wiring, a first resistance change unit, and a first insulating unit. The first wiring includes a first extending portion extending in the first direction and a first protruding portion protruding in the second direction intersecting the first direction. The first cross wiring extends in a third direction that intersects the first direction and the second direction. At least a portion of the first resistance change portion is provided between at least a portion of the first cross wiring and the first protruding portion. At least a portion of the first insulating portion is provided between a portion of the first extension portion and at least a portion of the first cross wiring in the second direction. [Selection] Figure 1
Description
本発明の実施形態は、半導体記憶装置及びその製造方法に関する。 Embodiments described herein relate generally to a semiconductor memory device and a method for manufacturing the same.
イオンメモリなどの抵抗変化型のメモリセルを用いた記憶装置がある。このような記憶装置において、メモリセルが3次元的に配置される。記憶装置において、隣り合うメモリセル間の影響により記憶動作の信頼性が低くなる場合がある。 There is a memory device using a resistance change type memory cell such as an ion memory. In such a memory device, memory cells are arranged three-dimensionally. In a memory device, the reliability of the memory operation may be lowered due to the influence between adjacent memory cells.
本発明の実施形態は、記憶動作の信頼性を向上できる半導体記憶装置及びその製造方法を提供する。 Embodiments of the present invention provide a semiconductor memory device that can improve the reliability of a memory operation and a method of manufacturing the same.
本発明の実施形態によれば、半導体記憶装置は、第1配線と、第1交差配線と、第1抵抗変化部と、第1絶縁部と、を含む。前記第1配線は、第1方向に延びる第1延在部分と、前記第1方向と交差する第2方向に突出した第1突出部分と、を含む。前記第1交差配線は、前記第1方向及び前記第2方向と交差する第3方向に延びる。前記第1抵抗変化部の少なくとも一部は、前記第1交差配線の少なくとも一部と前記第1突出部分との間に設けられる。前記第1絶縁部の少なくとも一部は、前記第2方向において前記第1延在部分の一部と前記第1交差配線の前記少なくとも一部との間に設けられる。 According to the embodiment of the present invention, the semiconductor memory device includes a first wiring, a first cross wiring, a first resistance change unit, and a first insulating unit. The first wiring includes a first extending portion that extends in a first direction and a first protruding portion that protrudes in a second direction that intersects the first direction. The first cross wiring extends in a third direction that intersects the first direction and the second direction. At least a portion of the first resistance change portion is provided between at least a portion of the first cross wiring and the first protruding portion. At least a part of the first insulating portion is provided between a part of the first extension part and the at least part of the first cross wiring in the second direction.
以下に、本発明の各実施の形態について図面を参照しつつ説明する。
図面は模式的または概念的なものであり、各部分の厚みと幅との関係、部分間の大きさの比率などは、必ずしも現実のものと同一とは限らない。同じ部分を表す場合であっても、図面により互いの寸法や比率が異なって表される場合もある。
本願明細書と各図において、既出の図に関して前述したものと同様の要素には同一の符号を付して詳細な説明は適宜省略する。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
The drawings are schematic or conceptual, and the relationship between the thickness and width of each part, the size ratio between the parts, and the like are not necessarily the same as actual ones. Even in the case of representing the same part, the dimensions and ratios may be represented differently depending on the drawings.
In the present specification and drawings, the same elements as those described above with reference to the previous drawings are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted as appropriate.
(第1の実施形態)
図1(a)及び図1(b)は、第1の実施形態に係る半導体記憶装置を例示する模式的斜視図である。
図1(a)に示すように、本実施形態に係る半導体記憶装置110は、第1配線11と、第1交差配線21と、第1抵抗変化部31と、第1絶縁部41と、を含む。
図1(b)において、第1配線11が抜き出されて描かれている。
(First embodiment)
FIG. 1A and FIG. 1B are schematic perspective views illustrating the semiconductor memory device according to the first embodiment.
As shown in FIG. 1A, the
In FIG. 1B, the
第1配線11は、第1延在部分11e及び第1突出部分11pを含む。第1延在部分11eは、第1方向D1に延びる。第1突出部分11pは、第2方向D2に突出する。第2方向D2は、第1方向D1と交差する。
The
第1方向D1をZ方向とする。Z方向に対して垂直な1つの方向をX方向とする。Z方向及びX方向に対して垂直な方向をY方向とする。 The first direction D1 is the Z direction. One direction perpendicular to the Z direction is defined as the X direction. A direction perpendicular to the Z direction and the X direction is taken as a Y direction.
この例では、第2方向D2は、X方向に沿っている。第2方向D2は、例えば、−X方向である。 In this example, the second direction D2 is along the X direction. The second direction D2 is, for example, the −X direction.
第1交差配線21は、第3方向D3に延びる。第3方向D3は、第1方向D1及び第2方向D2と交差する。この例では、第3方向D3は、Y方向である。
The
第1抵抗変化部31の少なくとも一部は、第1交差配線21の少なくとも一部と、第1突出部分11pと、の間に設けられる。第1抵抗変化部31は、第1方向D1(Z方向)において、第1交差配線21の少なくとも一部、及び、第1突出部分11pと重なる。
At least a part of the first
第1絶縁部41の少なくとも一部は、第2方向D2(この例では−X方向)において、第1延在部分11eの一部(部分11ea)と、第1交差配線21の上記の少なくとも一部と、の間に設けられる。
At least part of the first
第1交差配線21と第1突出部分11pとの交差部分に、例えば、1つのメモリ部(第1メモリ部MP1)が形成される。
For example, one memory unit (first memory unit MP1) is formed at an intersection between the first intersecting
このように、半導体記憶装置110においては、例えば、Z方向に延びる第1延在部分11eの一部に、−X方向に突出した第1突出部分11pが設けられる。その第1突出部分11pとZ方向において離れて、第1交差配線21が設けられる。第1突出部分11pと第1交差配線21との間に形成される第1メモリ部MP1においては、電流は、Z方向に沿って流れる。第1メモリ部MP1と第1延在部分11eとの間が、第1絶縁部41により絶縁される。
As described above, in the
半導体記憶装置110においては、第2交差配線22、第2抵抗変化部32及び第2絶縁部42がさらに設けられる。
In the
第2交差配線22は、第3方向D3(Y方向)に延びる。第2交差配線22は、第1方向D1(Z方向)において、第1交差配線21と並ぶ。第2抵抗変化部32の少なくとも一部は、第2交差配線22の少なくとも一部と、第1突出部分11pと、の間に設けられる。第2絶縁部42の少なくとも一部は、第2方向D2(−X方向)において、第1延在部分11eの別の一部(部分11eb)と、第2交差配線22の上記の少なくとも一部と、の間に設けられる。
The
第2交差配線22と第1突出部分11pとの交差部分に、例えば、別の1つのメモリ部(第2メモリ部MP2)が形成される。
For example, another memory part (second memory part MP2) is formed at the intersection of the
例えば、Z方向において、第1交差配線21と第2交差配線22との間に、第1突出部分11pが設けられる。2つの交差配線と突出部との間のそれぞれに、メモリ部が設けられる。2つのメモリ部と第1配線11(第1延在部分11e)との間は、第1絶縁部41及び第2絶縁部42により絶縁される。メモリ部(メモリセル)の側面(例えば、Z方向に沿う面)におけるリークが、これらの絶縁部により抑制される。メモリ部に記憶された情報が良好に保持される。実施形態においては、例えば、記憶動作の信頼性を向上できる半導体記憶装置が提供できる。
For example, the first projecting
この例では、第1配線11は、第2延在部分11fをさらに含む。第2延在部分11fは、第1方向D1(Z方向)に延びる。第2延在部分11fは、第2方向D2(−X方向)において、第1延在部分11eと並ぶ。この例では、第2延在部分11fは、第1突出部分11pと接続されている。
In this example, the
第1延在部分11eと第2延在部分11fとの間に、第1交差配線21及び第1抵抗変化部31が配置される。
Between the first extending
第1絶縁部41は、第2延在部分11fと第1交差配線21との間の領域に延びている。第1絶縁部41は、第2延在部分11fと第1交差配線21との間を絶縁する。
The first insulating
この例では、第3交差配線23及び第4交差配線24がさらに設けられる。これらの交差配線は、第3方向D3(Y方向)に延びる。第1配線11は、2つめの突出部分11qをさらに含む。この突出部分11qが、Z方向において、第3交差配線23と第4交差配線24との間に設けられる。
In this example, a
第3交差配線23と突出部分11qとの間に、第3抵抗変化部33が設けられる。第4交差配線24と突出部分11qとの間に第4抵抗変化部34が設けられる。第3交差配線23と突出部分11qと交差部分に第3メモリ部MP3が形成される。第4交差配線24と突出部分11qとの交差部分に第4メモリ部MP4が形成される。第1〜第4メモリ部MP1〜MP4は、例えば、Z−X平面内に並ぶ。
A third
図1(a)に示すように、第2配線12及び第3配線13が、設けられる。第1〜第3配線11〜13は、Y方向に並ぶ。第2配線12及び第3配線13は、第1配線11と同様の構成を有する。第1〜第3配線11〜13と、第1〜第4交差配線21〜24との間の交点のそれぞれに、メモリ部が形成される。半導体記憶装置110においては、メモリ部が、X、Y及びZ方向の3次元に配置される。
As shown in FIG. 1A, the
実施形態において、第1〜第3配線11〜13、及び、第1〜第4交差配線21〜24は、例えば、金属(例えばタングステンなど)を含む。これらの配線及び交差配線は、例えば、不純物を含む半導体を含んでも良い。
In the embodiment, the first to
この例では、第1抵抗変化部31は、第1金属含有層31Mと、第1絶縁層31iと、を含む。第1金属含有層31Mは、例えば、銀、銅、アルミニウム及びテルルの少なくともいずれかを含む。第1絶縁層31iは、第1方向D1(Z方向)において、第1金属含有層31Mと並ぶ。図1(a)に示す例では、第1絶縁層31iは、第1金属含有層31Mと第1突出部分11pとの間に設けられている。すなわち、第1金属含有層31Mは、第1絶縁層31iと第1交差配線21との間に設けられている。
In this example, the first
第1絶縁層31iは、例えば、酸化シリコンを含む。
The first insulating
第1交差配線21と第1突出部分11p(第1配線11)との間に電圧を印加すると、例えば、第1金属含有層11Mから、第1金属含有層11Mに含まれる金属のイオンが第1絶縁層31iの中に侵入する。例えば、フィラメントが形成される。この状態の抵抗は低い。例えば、逆極性の電圧を印加すると、金属のイオンは、第1金属含有層31Mに戻る。例えば、フィラメントは消える。この状態の抵抗は高い。
When a voltage is applied between the
例えば、第1金属含有層31Mの少なくとも一部が、第1交差配線21と第1絶縁層31iとの間に配置されている構成(図1(a)参照)において、2つの状態が形成される。第1状態においては、第1交差配線21の電位が、第1配線11の電位(すなわち、第1突出部分11pの電位)よりも高い。一方、第2状態においては、第1交差配線21の電位が第1配線11の電位よりも低い。第1状態における第1抵抗変化部31の抵抗は、第2状態における第1抵抗変化部31の抵抗よりも低い。第1状態において、例えばフィラメントが形成される。第2状態において、例えばフィラメントが消失する。第1状態は、例えば、書き込み状態であり、第2状態は、例えば、消去状態である。実施形態において、第1導体の電位が第2導体の電位よりも高いときに、第1導体から第2導体に向かって電流が流れる。第1金属含有層31Mは、例えばイオン供給層となる。第1絶縁層31iは、例えば抵抗変化層となる。
For example, in a configuration in which at least a part of the first metal-containing
同様に、第2抵抗変化部32は、第2金属含有層32Mと、第2絶縁層32iと、を含む。第2金属含有層32Mは、銀、銅、アルミニウム及びテルルの少なくともいずれかを含む。第2絶縁層32iは、Z方向において第2金属含有層32Mと並ぶ。第2絶縁層32iは、例えば、酸化シリコンを含む。第2抵抗変化部32においても、第1抵抗変化部31に関して説明したのと同様の抵抗変化が生じる。第2金属含有層32Mは、例えばイオン供給層となる。第2絶縁層32iは、例えば抵抗変化層となる。
Similarly, the second
実施形態において、抵抗変化部の構成は、任意である。例えば、抵抗変化部は、酸化ニッケルなどの抵抗変化材料を含んでも良い。抵抗変化部は、相変化材料を含んでも良い。 In the embodiment, the configuration of the resistance change unit is arbitrary. For example, the resistance change portion may include a resistance change material such as nickel oxide. The resistance change unit may include a phase change material.
図1(a)に示すように、この例では、第2抵抗変化部32に含まれる積層膜の積層順は、第1抵抗変化部31に含まれる積層膜の積層順とは、逆である。この例では、第1交差配線21と第2交差配線22との間に、第1突出部分11pが配置される。第1交差配線21と第1突出部分11pとの間に第1絶縁層31iが配置される。第1交差配線21と第1絶縁層31iとの間に、第1金属含有層31Mが配置される。第2交差配線22と第1突出部分11pとの間に第2絶縁層32iが配置される。第2交差配線22と第2絶縁層32iとの間に、第2金属含有層32Mが配置される。
As shown in FIG. 1A, in this example, the stacking order of the stacked films included in the second
この例では、第1絶縁層31iは、複数の領域(第1領域31a及び第2領域31b)を含む。第1領域31aは、第2領域31bと第1交差配線21との間に設けられる。第2絶縁層32iは、複数の領域(第3領域32a及び第4領域32b)を含む。第3領域32aは、第4領域32bと第2交差配線22との間に設けられる。これらの領域は、後述するように、製造過程において、異なる工程で形成される。形成された後においては、これらの領域に境界は、不明確でも良い。
In this example, the first insulating
図1(a)に示すように、この例では、第1絶縁部41は、第1抵抗変化部31の少なくとも一部と連続している。例えば、第1絶縁層31iに含まれる第2領域31bが、第1交差配線21と、第1延在部分11eの部分11eaと、の間に延びている。この延びた部分が、第1絶縁部41の少なくとも一部となっている。
As shown in FIG. 1A, in this example, the first insulating
同様に、第2絶縁部42は、第2抵抗変化部32の少なくとも一部と連続している。例えば、第2絶縁層32iに含まれる第4領域32bが、第2交差配線22と、第1延在部分11eの別の部分11ebと、の間に延びている。この延びた部分が、第2絶縁部42の少なくとも一部となっている。
Similarly, the second insulating
図1(a)に示すように、半導体記憶装置110において、第1中間層51aがさらに設けられている。第1中間層51aは、第1交差配線21と第1金属含有層31Mとの間に設けられる。第1中間層51aは、例えば、Ti、Ta及びWの少なくともいずれかの窒化物を含む。第1中間層51aは、例えば、バリアメタルとして機能する。
As shown in FIG. 1A, in the
さらに、半導体記憶装置110においては、第1側面中間層51sが設けられている。第1側面中間層51sは、第1延在部分11e(部分11ea)と第1絶縁部41との間に設けられる。第1側面中間層51sは、例えば、Ti、Ta及びWの少なくともいずれかの窒化物を含む。第1側面中間層51sは、例えば、バリアメタルとして機能する。
Further, in the
同様に、第2中間層52aがさらに設けられても良い。第2中間層52aは、第2交差配線22と第2金属含有層32Mとの間に設けられる。第2中間層52aは、例えば、第1中間層51aと同様の材料を含む。
Similarly, a second
同様に、第2側面中間層52sが設けられても良い。第2側面中間層52sは、第1延在部分11e(部分11eb)と第2絶縁部42との間に設けられる。第2側面中間層52sは、例えば、第1側面中間層51sと同様の材料を含む。
Similarly, the second side surface
図2は、第1の実施形態に係る半導体記憶装置を例示する模式的斜視図である。
図2は、図1のA1−A2線断面を例示する模式図である。
FIG. 2 is a schematic perspective view illustrating the semiconductor memory device according to the first embodiment.
FIG. 2 is a schematic view illustrating a cross section taken along line A1-A2 of FIG.
図2に示すように、第1交差配線21と第2交差配線22との間、及び、第3交差配線23と第4交差配線24との間に、層間絶縁層ILLが設けられる。この例では、第1抵抗変化部31と第2抵抗変化部32との間、及び、第3抵抗変化部33と第4抵抗変化部34との間に層間絶縁層ILLが配置される。層間絶縁層ILLは、例えば窒化シリコンを含む。
As shown in FIG. 2, an interlayer insulating layer ILL is provided between the
一方、第1交差配線21と第3交差配線23との間、及び、第2交差配線22と第4交差配線24との間に、絶縁部40が設けられる。絶縁部40は、第1抵抗変化部31と第3抵抗変化部33との間、及び、第2抵抗変化部32と第4抵抗変化部34との間にも設けられる。絶縁部40は、例えば、第1絶縁部41及び第2絶縁部42と連続しても良い。絶縁部40は、第1絶縁部41及び第2絶縁部42に用いられる材料を含んでも良い。
On the other hand, the insulating
図3は、第1の実施形態に係る半導体記憶装置を例示する模式的斜視図である。
図3に示すように、半導体記憶装置110は、半導体基板10をさらに含んでも良い。半導体基板10は、面10a(例えば主面)を有する。半導体基板10の面10aの上に、配線(第1〜第3配線11〜13など)、交差配線(第1〜第4交差配線21〜24など)、抵抗変化部(第1〜第4抵抗変化部31〜34など)、及び、絶縁部(第1〜第4絶縁部41〜44)が設けられる。第1方向D1(Z方向)は、面10aと交差する。第1方向D1は、例えば、面10aに対して垂直である。第2方向D2(−X方向)及び第3方向D3(Y方向)は、面10aに沿う。第2方向D2及び第3方向D3は、例えば、面10aに対して実質的に平行である。半導体基板10は、メモリ部と電気的に接続された半導体回路(トランジスタなど)など(図示しない)を含んでも良い。
FIG. 3 is a schematic perspective view illustrating the semiconductor memory device according to the first embodiment.
As shown in FIG. 3, the
図3に示すように、面10aの上に、例えば絶縁層などの層10iが設けられても良い。さらに、例えば、コンタクト電極10cが設けられても良い。コンタクト電極10cは、例えば、層10i中をZ方向に沿って延びる。コンタクト電極10cは、配線(第1〜第3配線11〜13など)のそれぞれと、半導体基板10の半導体回路と、を電気的に接続する。さらに、コンタクト電極10dが設けられても良い。コンタクト電極10dは、例えば、層10i中をZ方向に沿って延びる。コンタクト電極10dは、交差配線(第1〜第4配線21〜24など)のそれぞれと、半導体基板10半導体回路と、を電気的に接続する。
As shown in FIG. 3, a
半導体記憶装置110においては、Z方向に延びる配線(第1〜第3配線11〜13など)は、コンタクト電極10cを介して半導体基板10と電気的に接続される。配線(第1〜第3配線11〜13など)と半導体基板10との間の接続は簡単である。
In the
一方、参考例において、X方向に延びる複数のX方向配線と、Y方向に延びる複数のY方向配線と、それらの間に設けられた抵抗変化素子部と、が設けられる。複数のX方向配線及び複数のY方向配線の組が、Z方向に複数積層される。このような参考例においては、Z方向の位置が異なるX方向配線、及び、Z方向の位置が異なるY方向配線のそれぞれに、コンタクト電極が設けられる。このため、接続が複雑である。コンタクト電極の数が多く、コンタクト電極が形成されるコンタクト領域の面積が大きくなる。逆に、メモリ部が設けられるメモリ領域の面積比率が低くなる。 On the other hand, in the reference example, a plurality of X-direction wirings extending in the X direction, a plurality of Y-direction wirings extending in the Y direction, and a resistance change element portion provided therebetween are provided. A plurality of sets of a plurality of X direction wirings and a plurality of Y direction wirings are stacked in the Z direction. In such a reference example, a contact electrode is provided on each of the X direction wirings having different positions in the Z direction and the Y direction wirings having different positions in the Z direction. For this reason, the connection is complicated. The number of contact electrodes is large, and the area of the contact region where the contact electrodes are formed increases. Conversely, the area ratio of the memory region in which the memory unit is provided is reduced.
実施形態に係る半導体記憶装置110においては、一方の配線群(第1〜第3配線11〜13など)はZ方向に延びるため、コンタクト電極10cの数が少ない。このため、コンタクト領域の面積が小さくでき、メモリ領域の面積比率を高くできる。例えば、大容量の記憶装置が得易い。
In the
図3に示すように、半導体記憶装置110において、Z方向に並ぶ交差配線の数は、任意である。図1は、図3に示す一部PAに対応する。
As shown in FIG. 3, in the
以下、半導体記憶装置110の製造方法の例について説明する。
図4は、第1の実施形態に係る半導体記憶装置の製造方法を例示するフローチャート図である。
図5〜図10は、第1の実施形態に係る半導体記憶装置の製造方法を例示する工程順の模式的斜視図である。
図4に示すように、積層体MLを形成する(ステップS110)。
例えば、図5に示すように、半導体基板10の面10aの上に、積層部MBを含む積層体MLを形成する。この例では、面10aの上に層10iが形成され、さらに、所定の位置にコンタクト電極10cが形成される。その上に、積層体MLが形成される。積層体MLは、例えば、Z方向に積層された複数の積層部MBを含む。以下、1つの積層部MBについて説明する。
Hereinafter, an example of a method for manufacturing the
FIG. 4 is a flowchart illustrating the method for manufacturing the semiconductor memory device according to the first embodiment.
5 to 10 are schematic perspective views in the order of steps illustrating the method for manufacturing the semiconductor memory device according to the first embodiment.
As shown in FIG. 4, the stacked body ML is formed (step S110).
For example, as illustrated in FIG. 5, the stacked body ML including the stacked portion MB is formed on the
積層部MBは、第1導電膜21fと、第2導電膜22fと、層間絶縁膜ILfと、第1抵抗変化膜31fと、第2抵抗変化膜32fと、を含む。第2導電膜22fは、半導体基板10の面10aに対して交差する第1方向(例えば−Z方向)において、第1導電膜21fと離れる。層間絶縁膜ILfは、第1導電膜21fと第2導電膜22fとの間に設けられる。第1抵抗変化膜31fは、第1導電膜21fと層間絶縁膜ILfとの間に設けられる。第2抵抗変化膜32fは、第2導電膜22fと層間絶縁膜ILfとの間に設けられる。層間絶縁膜ILfは、層間絶縁層ILLの少なくとも一部となる。
The stacked unit MB includes a first
第1導電膜21fは、例えば、交差配線の1つ(例えば第1交差配線21)となる。第2導電膜22fは、例えば、交差配線の別の1つ(例えば第2交差配線22)となる。層間絶縁膜ILfは、例えば、犠牲膜である。後述するように、層間絶縁膜ILfの少なくとも一部が除去され、層間絶縁膜ILfが形成されていた場所に、配線(第1〜第3配線11から13など)が形成される。第1抵抗変化膜31fは、例えば、第1抵抗変化部31の少なくとも一部となる。第2抵抗変化膜32fは、第2抵抗変化部32の少なくとも一部となる。
The first
この例では、第1抵抗変化膜31fは、第1金属含有膜31Mf及び第1絶縁膜31iafを含む。この例では、第1導電膜21fと第1絶縁膜31iafとの間に、第1金属含有膜31Mfが配置される。第2抵抗変化膜32fは、例えば、第2金属含有膜32Mf及び第2絶縁膜32iafを含む。例えば、第2導電膜22fと第2絶縁膜32iafとの間に、第2金属含有膜32Mfが配置される。
In this example, the first
この例では、積層部MBは、第1中間膜51af及び第2中間膜52afをさらに含む。第1中間膜51afは、第1導電膜21fと第1抵抗変化膜31fとの間に設けられる。第2中間膜52afは、第2導電膜22fと第2抵抗変化膜32fとの間に設けられる。後述するように、第1中間膜51afは第1中間層51aとなり、第2中間膜52afは、第2中間層52aとなる。
In this example, the stacked unit MB further includes a first intermediate film 51af and a second intermediate film 52af. The first intermediate film 51af is provided between the first
例えば、半導体基板10の面10aの上に(層10iの上に)、SiO2膜を形成する。その上に、W(タングステン)膜(例えば、第2導電膜22fとなる)を形成する。さらに、その上に、TiN膜(例えば、第2中間膜52afとなる)を形成する。その上に、Ag膜(例えば、第2金属含有膜32Mfとなる)を形成する。さらに、SiO2膜(例えば、第2絶縁膜32iafとなる)を形成する。その上に、SiN膜(例えば、層間絶縁膜ILfとなる)を形成する。その上に、SiO2膜(例えば、第1絶縁膜31iafとなる)を形成する。その上に、Ag膜(例えば、第1金属含有膜31Mfとなる)を形成する。その上に、TiN膜(例えば、第1中間膜51afとなる)。さらに、その上に、W膜(例えば、第1導電膜21fとなる)を形成する。これにより、1つの積層部MBが形成される。このような膜の形成を繰り返す。これにより、積層体MLが形成される。SiO2膜は、例えば、TEOSを用いて形成される。
For example, an SiO 2 film is formed on the
図4に示すように、積層体MLを分断する(ステップS120)。
例えば、図5に示すように、積層体MLの上に、マスクMLMを形成する。マスクは、Y方向に沿って延びる溝MLMTを有する。このマスクMLMを用いて、積層体MLに溝を形成する。
As shown in FIG. 4, the stacked body ML is divided (step S120).
For example, as shown in FIG. 5, a mask MLM is formed on the stacked body ML. The mask has a groove MLMT extending along the Y direction. Using this mask MLM, a groove is formed in the stacked body ML.
以下では、図5に示す1つの積層部MBについて図示する。 Hereinafter, one stacked unit MB illustrated in FIG. 5 is illustrated.
図6に示すように、このマスクMLMを用いた加工により、積層体MLに溝MLTが形成される。溝MLTは、第3方向D3に延びる。第3方向D3は、第1方向D1(Z方向)と交差する1つの方向であり、この例では、Y方向である。このようにして、積層体MLは、第2方向D2において、分断される。第2方向D2は、第1方向D1及び第3方向D3と交差する方向であり、この例では、X方向である。 As shown in FIG. 6, a groove MLT is formed in the stacked body ML by processing using the mask MLM. The groove MLT extends in the third direction D3. The third direction D3 is one direction that intersects the first direction D1 (Z direction), and in this example, is the Y direction. In this way, the stacked body ML is divided in the second direction D2. The second direction D2 is a direction that intersects the first direction D1 and the third direction D3, and in this example, is the X direction.
図4に示すように、溝MLTを第1絶縁材料膜で埋め込む(ステップS130)。
すなわち、図7に示すように、積層体MLの溝MLTを第1絶縁材料膜IMf1で埋め込む。第1絶縁材料膜IMf1は、Y方向に延びる。第1絶縁材料膜IMf1として、例えばSiO2膜が形成される。第1絶縁材料膜IMf1の少なくとも一部は、例えば、絶縁部40となる。
As shown in FIG. 4, the trench MLT is filled with the first insulating material film (step S130).
That is, as shown in FIG. 7, the trench MLT of the multilayer body ML is filled with the first insulating material film IMf1. The first insulating material film IMf1 extends in the Y direction. For example, a SiO 2 film is formed as the first insulating material film IMf1. At least a part of the first insulating material film IMf1 becomes, for example, the insulating
図4に示すように、第1絶縁材料膜IMf1を第3方向D3に分断する(ステップS140)。
すなわち、図8に示すように、第1絶縁材料膜IMf1に孔IMfhを形成する。孔IMfhは、Z方向に延びる。孔IMfhは、溝でも良い。孔IMfhにより、第1絶縁材料膜IMf1は、第3方向D3(Y方向)に分断される。分断された複数の第1絶縁材料膜IMf1は、第3方向D3(Y方向)に並ぶ。
As shown in FIG. 4, the first insulating material film IMf1 is divided in the third direction D3 (step S140).
That is, as shown in FIG. 8, the hole IMfh is formed in the first insulating material film IMf1. The hole IMfh extends in the Z direction. The hole IMfh may be a groove. The first insulating material film IMf1 is divided in the third direction D3 (Y direction) by the hole IMfh. The plurality of divided first insulating material films IMf1 are arranged in the third direction D3 (Y direction).
図4に示すように、第1抵抗変化膜31fの少なくとも一部と、第2抵抗変化膜32fの少なくとも一部と、の間に空間を形成する(ステップS150)。
すなわち、図9に示すように、孔IMfhを介して層間絶縁膜ILfの少なくとも一部を除去する。層間絶縁膜ILfが除去された領域に空間ILsが形成される。空間ILsは、第1抵抗変化膜31fの少なくとも一部と、第2抵抗変化膜32fの少なくとも一部と、の間に位置する。
As shown in FIG. 4, a space is formed between at least part of the first
That is, as shown in FIG. 9, at least a part of the interlayer insulating film ILf is removed through the hole IMfh. Space ILs is formed in the region from which interlayer insulating film ILf has been removed. The space ILs is located between at least a part of the first
層間絶縁膜ILfとしてSiNを用いる場合、層間絶縁膜ILfの少なくとも一部の除去においては、例えば、熱燐酸を用いたウエット処理が行われる。除去において、例えば、フッ素ガス及び塩素ガスの少なくともいずれかを用いたCDE(Chemical Dry Etching)処理が行われても良い。この方法により、他の膜に対して高い選択比で、SiNの等方エッチングが実施される。 When SiN is used as the interlayer insulating film ILf, for example, a wet process using hot phosphoric acid is performed in removing at least a part of the interlayer insulating film ILf. In the removal, for example, a CDE (Chemical Dry Etching) process using at least one of fluorine gas and chlorine gas may be performed. By this method, isotropic etching of SiN is performed at a high selectivity with respect to other films.
図4に示すように、第2絶縁材料膜IMf2を形成する(ステップS160)。
例えば、図10に示すように、空間ILs及び孔IMfhの少なくともいずれかの中において、第1導電膜21f、第2導電膜22f、第1抵抗変化膜31f及び第2抵抗変化膜32fの表面に、第2絶縁材料膜IMf2を形成する。例えば、第1導電膜21f、第2導電膜22f、第1抵抗変化膜31f及び第2抵抗変化膜32fは、空間ILs及び孔IMfhの少なくともいずれかの中において、露出する。露出したこれらの膜の表面に、第2絶縁材料膜IMf2を形成する。第2絶縁材料膜IMf2として、例えばSiO2膜が形成される。例えば、第2絶縁材料膜IMf2の一部及び第1絶縁膜31iafが、第1絶縁層31iとなる。第2絶縁材料膜IMf2の別の一部は、第1絶縁部41となる。第1金属含有膜31Mfが第1金属含有層31Mとなる。
As shown in FIG. 4, the second insulating material film IMf2 is formed (step S160).
For example, as shown in FIG. 10, in at least one of the space ILs and the hole IMfh, the surface of the first
この例では、第2絶縁材料膜IMf2の上に、TiN膜(第1側面中間膜51sf及び第2側面中間膜52sf)がさらに形成される。 In this example, a TiN film (a first side surface intermediate film 51sf and a second side surface intermediate film 52sf) is further formed on the second insulating material film IMf2.
図4に示すように、残余の領域に導電材料を埋め込む(ステップS170)。
すなわち、図10に示すように、第2絶縁材料膜IMf2を形成する工程(ステップS160)の後(この例では、上記のTiN膜の形成の後)に、導電材料CMf(例えばタングステン)を埋め込む。この導電材料CMfは、空間ILsの残余の領域、及び、孔IMfhの残余の領域に埋め込まれる。埋め込まれた導電材料CMfにより、配線(第1〜第3配線11〜13など、図1参照)が形成される。
As shown in FIG. 4, a conductive material is embedded in the remaining region (step S170).
That is, as shown in FIG. 10, after the step of forming the second insulating material film IMf2 (step S160) (in this example, after the formation of the TiN film), the conductive material CMf (for example, tungsten) is embedded. . The conductive material CMf is embedded in the remaining region of the space ILs and the remaining region of the hole IMfh. A wiring (first to
これにより、図1及び図3に例示した半導体記憶装置110が形成される。
Thereby, the
上記のように、この例では、第2絶縁材料膜IMf2を形成する工程(ステップS160)と、導電材料CMfを埋め込む工程(ステップS170)と、の間に、TiN膜を形成する工程がさらに設けられる。すなわち、ステップS160とステップS170との間に、第2絶縁材料膜IMf2の少なくとも一部に、Ti、Ta、及びWの少なくともいずれかの窒化物を含む膜(例えばTiN膜など)を形成する工程をさらに実施しても良い。この膜(例えばTiN膜など)が、例えば、第1側面中間層51s及び第2側面中間層52sとなる。
As described above, in this example, a step of forming a TiN film is further provided between the step of forming the second insulating material film IMf2 (step S160) and the step of embedding the conductive material CMf (step S170). It is done. That is, a process of forming a film (for example, a TiN film) containing a nitride of at least one of Ti, Ta, and W on at least a part of the second insulating material film IMf2 between Step S160 and Step S170. May be further implemented. This film (for example, a TiN film) becomes, for example, the first side surface
上記の図9に関して説明した工程(空間ILsを形成する工程、ステップS150)において、第1方向D1と第2方向D2とを含む平面(Z−X平面)に沿う1つの断面において、空間ILsは、第1抵抗変化膜31fの全てと、第2抵抗変化膜32fの全てと、の間に形成される。これにより、Z−X平面に沿う1つの断面において、第1抵抗変化膜31fの全てと、第2抵抗変化膜32fの全てと、の間において、第1突出部分11pが設けられる。後述するように、空間ILsは、Z−X平面に沿う1つの断面において、第1抵抗変化膜31fの一部と、第2抵抗変化膜32fの一部と、の間に形成されても良い。
In the process described with reference to FIG. 9 (the process of forming the space ILs, step S150), in one cross section along the plane (ZX plane) including the first direction D1 and the second direction D2, the space ILs is The first
図11は、第1の実施形態に係る別の半導体記憶装置を例示する模式的斜視図である。 図11に示すように、本実施形態に係る別の半導体記憶装置111も、第1配線11と、第1交差配線21と、第1抵抗変化部31と、第1絶縁部41と、を含む。半導体記憶装置111においては、第1抵抗変化部31に設けられる層の積層順が、半導体記憶装置110とは異なっている。これ以外は、半導体記憶装置110と同様なので説明を省略する。
FIG. 11 is a schematic perspective view illustrating another semiconductor memory device according to the first embodiment. As shown in FIG. 11, another
半導体記憶装置111において、第1抵抗変化部31は、第1金属含有層31Mと、第1絶縁層31iと、を含む。この場合も、第1金属含有層31Mは、銀、銅、アルミニウム及びテルルの少なくともいずれかを含む。第1絶縁層31iは、Z方向において、第1金属含有層31Mと並ぶ。半導体記憶装置111においては、第1金属含有層31Mの少なくとも一部は、第1突出部分11pと第1絶縁層31iとの間に配置される。
In the
半導体記憶装置111においても第1状態及び第2状態が形成される。第1状態においては、第1交差配線21の電位が、第1配線11の電位(第1突出部分11pの電位)よりも低い。第2状態においては、第1交差配線21の電位は、第1配線11の電位よりも高い。例えば、第1状態における第1抵抗変化部31の抵抗は、第2状態における第1抵抗変化部31の抵抗よりも低い。このような抵抗の差異を、記憶される情報に対応させる。
Also in the
この場合も。第1中間層51aが設けられても良い。第1中間層51aは、第1突出部分11pと第1絶縁層31iとの間に設けられる。第1中間層51aは、例えば、Ti、Ta及びWの少なくともいずれかの窒化物を含む。
Again. A first
(第2の実施形態)
図12(a)及び図12(b)は、第2の実施形態に係る半導体記憶装置を例示する模式的斜視図である。
図12(a)に示すように、本実施形態に係る半導体記憶装置120は、第1配線11と、第1交差配線21と、第1抵抗変化部31と、第1絶縁部41と、を含む。
図12(b)において、第1配線11が抜き出されて描かれている。
(Second Embodiment)
FIG. 12A and FIG. 12B are schematic perspective views illustrating the semiconductor memory device according to the second embodiment.
As shown in FIG. 12A, the
In FIG. 12B, the
半導体記憶装置120においても。第1配線11は、第1方向D1(Z方向)に延びる第1延在部分11eと、第1方向D1と交差する第2方向D2(−X方向)に突出した第1突出部分11pと、を含む。第1交差配線21は、第1方向D1及び第2方向D2と交差する第3方向D3(Y方向)に延びる。第1抵抗変化部31の少なくとも一部は、第1交差配線21の少なくとも一部と、第1突出部分11pと、の間に設けられる。第1絶縁部41の少なくとも一部は、第2方向D2において、第1延在部分11eの一部と、第1交差配線21の少なくとも一部と、の間に設けられる。
Also in the
この場合も、第1抵抗変化部31は、銀、銅、アルミニウム及びテルルの少なくともいずれかを含む第1金属含有層31Mと、第1方向D1において第1金属含有層31Mと並ぶ第1絶縁層31iと、を含む。第1抵抗変化部31において、抵抗の変化が生じる。
Also in this case, the first
半導体記憶装置120において、第2配線12と、第2抵抗変化部32と、第2絶縁部42と、がさらに設けられる。半導体記憶装置120においては、第2配線12は、第1配線11と第2方向D2(−X方向)に並ぶ。すなわち、半導体記憶装置120における第2配線12の配置は、半導体記憶装置110におけるそれとは異なる。以下、第2配線12について説明する。
In the
第2配線12は、第2延在部分12eと、第2突出部分12pと、を含む。第2延在部分12eは、第1方向D1(Z方向)に延びる。第2延在部分12eは、第2方向D2において、第1延在部分11eと並ぶ。第2突出部分12pは、第2方向D2に沿って、第1突出部分11pに向けて突出する。第2延在部分12eと第1延在部分11eとの間に、分断絶縁部ILAが設けられる。第2配線12は、第1配線11と独立して制御できる。第1延在部分11eと第2延在部分12eとの間に、第1交差配線21及び第1抵抗変化部31が配置される。
The
第2抵抗変化部32は、第1交差配線21の一部と第2突出部分12pとの間に設けられる。この例では、第2抵抗変化部32は、第1抵抗変化部31と連続している。
The second
第2絶縁部42は、第2方向D2(−X方向)において、第2延在部分12eの一部と、第1交差配線21と、の間に設けられる。この例では、第2絶縁部42は、第2抵抗変化部32の少なくとも一部と連続している。この例では、第2抵抗変化部32は、銀、銅、アルミニウム及びテルルの少なくともいずれかを含む第2金属含有層32Mと、第1方向D1において第2金属含有層32Mと並ぶ第2絶縁層32iと、を含む。第2絶縁部42は、第2抵抗変化部32の第2絶縁層32iの少なくとも一部と連続している。第2抵抗変化部32は、第1抵抗変化部31と連続している。
The second insulating
半導体記憶装置120においては、第1交差配線21と第1突出部分11pとの間に、第1メモリ部MP1が形成される。第1交差配線21と第2突出部分12pとの間に、第2メモリ部MP2が形成される。例えば、1つの交差配線(例えばビット線)と、2つの配線(例えば、第1配線11及び第2配線12、例えば、ワード線)と、の間に、おいて、1つの連続した抵抗変化部(イオン供給層及び抵抗変化層)が設けられる。2つのワード線の間において、独立した2つのメモリセル(メモリ部)が形成される。イオンメモリにおいては、電流のパスとなるフィラメントが抵抗変化層の中に局所的に形成される。局所的に形成されたフィラメントにより、メモリ機能が発現する。このため、ビット線、イオン供給層、抵抗変化層を共通化した場合においても、所望の動作が行われる。例えば、単位体積あたりのビット数を2倍にすることが可能となる。
In the
半導体記憶装置120において、第2交差配線22が設けられる。第2交差配線22と第1突出部分11pとの間に、第3メモリ部MP3が形成される。第2交差配線22と第2突出部分12pとの間に、第4メモリ部MP4が形成される。
In the
半導体記憶装置120においても、記憶動作の信頼性を向上できる。
Also in the
半導体記憶装置120においても、半導体基板10の面10aの上に、第1配線11、第1交差配線21、第1抵抗変化部31及び第1絶縁部41などが設けられても良い。第1方向D1は、面10aと交差する。第2方向D2及び第3方向D3は、面10aに沿う。
Also in the
半導体記憶装置120は、例えば、図9に関して説明した工程(空間ILsを形成する工程、ステップS150)において、空間ILsを、Z−X平面に沿う1つの断面において、第1抵抗変化膜31fの一部と、第2抵抗変化膜32fの一部と、の間に形成する。すなわち、孔IMfhを介して層間絶縁膜ILfの一部を除去し、層間絶縁膜ILfの別の一部は残す。このように、空間ILsを形成する工程(ステップS150)は、第1方向D1と第2方向D2とを含む平面(Z−X平面)に沿う断面において、層間絶縁膜ILfの一部を、第1抵抗変化膜31fと第2抵抗変化膜32fとの間の一部に残すことを含んでも良い。これ例外は、図5〜図10に関して説明した工程と同様にして、半導体記憶装置120が作製できる。
In the
本実施形態に係る方法によれば、記憶動作の信頼性を向上できる半導体記憶装置の製造方法が提供できる。 The method according to the present embodiment can provide a method for manufacturing a semiconductor memory device that can improve the reliability of the memory operation.
実施形態によれば、記憶動作の信頼性を向上できる半導体記憶装置及びその製造方法を提供できる。 According to the embodiment, it is possible to provide a semiconductor memory device that can improve the reliability of the memory operation and a manufacturing method thereof.
なお、本願明細書において、「垂直」及び「平行」は、厳密な垂直及び厳密な平行だけではなく、例えば製造工程におけるばらつきなどを含むものであり、実質的に垂直及び実質的に平行であれは良い。 In the present specification, “vertical” and “parallel” include not only strictly vertical and strictly parallel, but also include, for example, variations in the manufacturing process, and may be substantially vertical and substantially parallel. is good.
以上、具体例を参照しつつ、本発明の実施の形態について説明した。しかし、本発明の実施形態は、これらの具体例に限定されるものではない。例えば、半導体記憶装置に含まれる配線、交差配線、抵抗変化部及び絶縁部などの各要素の具体的な構成に関しては、当業者が公知の範囲から適宜選択することにより本発明を同様に実施し、同様の効果を得ることができる限り、本発明の範囲に包含される。 The embodiments of the present invention have been described above with reference to specific examples. However, embodiments of the present invention are not limited to these specific examples. For example, the specific configuration of each element such as a wiring, a cross wiring, a resistance changing portion, and an insulating portion included in the semiconductor memory device can be similarly implemented by appropriately selecting from a well-known range by those skilled in the art. As long as the same effect can be obtained, it is included in the scope of the present invention.
また、各具体例のいずれか2つ以上の要素を技術的に可能な範囲で組み合わせたものも、本発明の要旨を包含する限り本発明の範囲に含まれる。 Moreover, what combined any two or more elements of each specific example in the technically possible range is also included in the scope of the present invention as long as the gist of the present invention is included.
その他、本発明の実施の形態として上述した半導体記憶装置及びその製造方法を基にして、当業者が適宜設計変更して実施し得る全ての半導体記憶装置及びその製造方法も、本発明の要旨を包含する限り、本発明の範囲に属する。 In addition, all semiconductor memory devices and methods for manufacturing the same that can be implemented by those skilled in the art based on the semiconductor memory devices and methods for manufacturing the semiconductor devices described above as embodiments of the present invention are also included in the gist of the present invention. As long as it is included, it belongs to the scope of the present invention.
その他、本発明の思想の範疇において、当業者であれば、各種の変更例及び修正例に想到し得るものであり、それら変更例及び修正例についても本発明の範囲に属するものと了解される。 In addition, in the category of the idea of the present invention, those skilled in the art can conceive of various changes and modifications, and it is understood that these changes and modifications also belong to the scope of the present invention. .
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。 Although several embodiments of the present invention have been described, these embodiments are presented by way of example and are not intended to limit the scope of the invention. These novel embodiments can be implemented in various other forms, and various omissions, replacements, and changes can be made without departing from the scope of the invention. These embodiments and modifications thereof are included in the scope and gist of the invention, and are included in the invention described in the claims and the equivalents thereof.
10…半導体基板、 10a…面、 10c、10d…コンタクト電極、 10i…層、 11…第1配線、 11M…第1金属含有層、 11e…第1延在部分、 11ea、11eb…部分、 11f…第2延在部分、 11p…第1突出部分、 11q…突出部分、 12…第2配線、 12e…第2延在部分、 12p…第2突出部分、 13…第3配線、 21…第1交差配線、 21f…第1導電膜、 22…第2交差配線、 22f…第2導電膜、 23…第3交差配線、 24…第4交差配線、 31…第1抵抗変化部、 31M…第1金属含有層、 31Mf…第1金属含有膜、 31a…第1領域、 31b…第2領域、 31f…第1抵抗変化膜、 31i…第1絶縁層、 31iaf…第1絶縁膜、 32…第2抵抗変化部、 32M…第2金属含有層、 32Mf…第2金属含有膜、 32a…第3領域、 32b…第4領域、 32f…第2抵抗変化膜、 32i…第2絶縁層、 32iaf…第2絶縁膜、 33…第3抵抗変化部、 34…第4抵抗変化部、 40…絶縁部、 41、42…第1、第2絶縁部、 51a…第1中間層、 51af…第1中間膜、 51s…第1側面中間層、 51sf…第1側面中間膜、 52a…第2中間層、 52af…第2中間膜、 52s…第2側面中間層、 52sf…第2側面中間膜、 110、111、120…半導体記憶装置、 CMf…導電材料、 D1〜D3…第1〜第3方向、 ILA…分断絶縁部、 ILL…層間絶縁層、 ILf…層間絶縁膜、 ILs…空間、 IMf1…第1絶縁材料膜、 IMf2…第2絶縁材料膜、 IMfh…孔、 MB…積層部、 ML…積層体、 MLM…マスク、 MLMT…溝、 MLT…溝、 MP1〜MP4…第1〜第4メモリ部、 PA…一部
DESCRIPTION OF
Claims (20)
前記第1方向及び前記第2方向と交差する第3方向に延びる第1交差配線と、
第1抵抗変化部と、
第1絶縁部と、
を備え、
前記第1抵抗変化部の少なくとも一部は、前記第1交差配線の少なくとも一部と前記第1突出部分との間に設けられ、
前記第1絶縁部の少なくとも一部は、前記第2方向において前記第1延在部分の一部と前記第1交差配線の前記少なくとも一部との間に設けられた、半導体記憶装置。 A first wiring including a first extending portion extending in a first direction and a first protruding portion protruding in a second direction intersecting the first direction;
A first cross wiring extending in a third direction intersecting the first direction and the second direction;
A first resistance change unit;
A first insulating part;
With
At least a part of the first resistance change part is provided between at least a part of the first cross wiring and the first protruding part,
The semiconductor memory device, wherein at least a part of the first insulating part is provided between a part of the first extension part and the at least part of the first cross wiring in the second direction.
前記半導体基板の面の上に、前記第1配線、前記第1交差配線、前記第1抵抗変化部及び前記第1絶縁部が設けられ、
前記第1方向は、前記面と交差し、
前記第2方向及び前記第3方向は前記面に沿う、請求項1記載の半導体記憶装置。 A semiconductor substrate;
On the surface of the semiconductor substrate, the first wiring, the first cross wiring, the first resistance change unit, and the first insulating unit are provided,
The first direction intersects the surface;
The semiconductor memory device according to claim 1, wherein the second direction and the third direction are along the surface.
第2抵抗変化部と、
第2絶縁部と、
をさらに備え、
前記第2抵抗変化部の少なくとも一部は、前記第2交差配線の少なくとも一部と前記第1突出部分との間に設けられ、
前記第2絶縁部の少なくとも一部は、前記第2方向において前記第1延在部分の別の一部と前記第2交差配線の前記少なくとも一部との間に設けられた、請求項1または2に記載の半導体記憶装置。 A second cross wiring extending in the third direction and aligned with the first cross wiring in the first direction;
A second resistance change unit;
A second insulating portion;
Further comprising
At least a part of the second resistance change part is provided between at least a part of the second cross wiring and the first protruding part,
The at least part of the second insulating part is provided between another part of the first extension part and the at least part of the second cross wiring in the second direction. 2. The semiconductor memory device according to 2.
銀、銅、アルミニウム及びテルルの少なくともいずれかを含む第1金属含有層と、
前記第1方向において前記第1金属含有層と並ぶ第1絶縁層と、
を含む、請求項1〜3のいずれか1つに記載の半導体記憶装置。 The first resistance change unit includes:
A first metal-containing layer containing at least one of silver, copper, aluminum, and tellurium;
A first insulating layer aligned with the first metal-containing layer in the first direction;
The semiconductor memory device according to claim 1, comprising:
前記第1延在部分と前記第2延在部分との間に前記第1交差配線及び前記第1抵抗変化部が配置された、請求項1〜4のいずれか1つに記載の半導体記憶装置。 The first wiring further includes a second extending portion extending in the first direction and connected to the first projecting portion along with the first extending portion in the second direction,
5. The semiconductor memory device according to claim 1, wherein the first cross wiring and the first resistance change portion are disposed between the first extension portion and the second extension portion. 6. .
前記第1交差配線の一部と前記第2突出部分との間に設けられた第2抵抗変化部と、
前記第2方向において前記第2延在部分の一部と前記第1交差配線との間に設けられた第2絶縁部と、
をさらに備えた、請求項1〜4のいずれか1つに記載の半導体記憶装置。 A second extending portion extending in the first direction and aligned with the first extending portion in the second direction; and a second protruding portion protruding toward the first protruding portion along the second direction. The second wiring, wherein the first intersecting wiring and the first resistance change portion are disposed between the first extending portion and the second extending portion;
A second resistance change portion provided between a part of the first cross wiring and the second protruding portion;
A second insulating portion provided between a part of the second extending portion and the first cross wiring in the second direction;
The semiconductor memory device according to claim 1, further comprising:
前記第2抵抗変化部は、前記第1抵抗変化部と連続した、請求項6記載の半導体記憶装置。 The second insulating part is continuous with at least a part of the second resistance change part,
The semiconductor memory device according to claim 6, wherein the second resistance change unit is continuous with the first resistance change unit.
前記第1交差配線の電位が前記第1配線の電位よりも高い第1状態における前記第1抵抗変化部の抵抗は、前記第1交差配線の前記電位が前記第1配線の前記電位よりも低い第2状態における前記第1抵抗変化部の抵抗よりも低い、請求項4記載の半導体記憶装置。 At least a part of the first metal-containing layer is disposed between the first cross wiring and the first insulating layer,
The resistance of the first resistance change portion in the first state in which the potential of the first cross wiring is higher than the potential of the first wiring is such that the potential of the first cross wiring is lower than the potential of the first wiring. The semiconductor memory device according to claim 4, wherein the resistance is lower than the resistance of the first resistance change unit in the second state.
前記第1交差配線の電位が前記第1配線の電位よりも低い第1状態における前記第1抵抗変化部の抵抗は、前記第1交差配線の前記電位が前記第1配線の前記電位よりも高い第2状態における前記第1抵抗変化部の抵抗よりも低い、請求項4記載の半導体記憶装置。 At least a part of the first metal-containing layer is disposed between the first protruding portion and the first insulating layer,
The resistance of the first resistance change portion in the first state in which the potential of the first cross wiring is lower than the potential of the first wiring is such that the potential of the first cross wiring is higher than the potential of the first wiring. The semiconductor memory device according to claim 4, wherein the resistance is lower than the resistance of the first resistance change unit in the second state.
前記積層体に前記第1方向と交差する第3方向に延びる溝を形成して前記積層体を前記第1方向及び前記第3方向と交差する第2方向において分断する工程と、
前記溝を第1絶縁材料膜で埋め込む工程と、
前記第1絶縁材料膜に孔を形成して前記第1絶縁材料膜を前記第3方向に分断する工程と、
前記孔を介して前記層間絶縁膜の少なくとも一部を除去して前記第1抵抗変化膜の少なくとも一部と前記第2抵抗変化膜の少なくとも一部との間に空間を形成する工程と、
前記空間及び前記孔の少なくともいずれかの中において、前記第1導電膜、前記第2導電膜、前記第1抵抗変化膜及び前記第2抵抗変化膜に第2絶縁材料膜を形成する工程と、
前記第2絶縁材料膜を形成する前記工程の後に、前記空間の残余の領域及び前記孔の残余の領域に導電材料を埋め込む工程と、
を備えた半導体記憶装置の製造方法。 Forming a stacked body including a stacked portion on a surface of a semiconductor substrate, wherein the stacked portion includes a first conductive film and the first conductive film in a first direction intersecting the surface; The separated second conductive film, the interlayer insulating film provided between the first conductive film and the second conductive film, and the first provided between the first conductive film and the interlayer insulating film The step of forming the stacked body including a resistance change film, and a second resistance change film provided between the second conductive film and the interlayer insulating film;
Forming a groove extending in a third direction intersecting the first direction in the laminate and dividing the laminate in the first direction and the second direction intersecting the third direction;
Filling the groove with a first insulating material film;
Forming a hole in the first insulating material film to divide the first insulating material film in the third direction;
Removing at least part of the interlayer insulating film through the hole to form a space between at least part of the first resistance change film and at least part of the second resistance change film;
Forming a second insulating material film on the first conductive film, the second conductive film, the first resistance change film, and the second resistance change film in at least one of the space and the hole;
After the step of forming the second insulating material film, a step of embedding a conductive material in the remaining region of the space and the remaining region of the hole;
A method for manufacturing a semiconductor memory device comprising:
銀、銅、アルミニウム及びテルルの少なくともいずれか第1金属含有膜と、
前記第1方向において前記第1金属含有膜と並ぶ第1絶縁材料膜と、
を含む、請求項15記載の半導体記憶装置の製造方法。 The first resistance change film includes:
A first metal-containing film of at least one of silver, copper, aluminum, and tellurium;
A first insulating material film aligned with the first metal-containing film in the first direction;
The method of manufacturing a semiconductor memory device according to claim 15, comprising:
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