一种增强后段集成RRAM结构侧壁保护的方法与流程

电气元件制品的制造及其应用技术一种增强后段集成rram结构侧壁保护的方法技术领域1.本发明涉及半导体技术领域，特别是涉及一种增强后段集成rram结构侧壁保护的方法。背景技术：2.rram结构(阻变式存储器结构)通常被插入铜互连的后段制程(beol)中，侧向被大量的二氧化硅包裹，如果rram结构侧壁不做保护，其性能可靠性会受到极大挑战。3.因此，需要提出一种新的方法以解决上述问题。技术实现要素：4.鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种增强后段集成rram结构侧壁保护的方法，用于解决现有技术中由于rram结构侧壁没有保护从而导致器件性能下降的问题。5.为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种增强后段集成rram结构侧壁保护的方法，至少包括：6.步骤一、提供氧化硅层，所述氧化硅层中形成有贯通其上下表面的金属结构；7.步骤二、在所述氧化硅层以及所述金属结构上形成ndc层，在所述金属结构上的所述ndc层中形成贯通其上下表面的钨结构；8.步骤三、在所述ndc层上表面形成覆盖所述钨结构的rram结构，之后在所述rram结构上形成第一氮化硅层；9.步骤四、在所述ndc层以及所述第一氮化硅层上覆盖第二氮化硅层，所述第二氮化硅层同时覆盖所述rram的侧壁；10.步骤五、刻蚀去除所述ndc层上的所述第二氮化硅层，并保留所述rram侧壁的所述第二氮化硅层。11.优选地，步骤一中在所述氧化硅层中形成有贯通其上下表面的金属结构的方法包括：先在所述氧化硅层中形成贯通其上下表面的第一通孔，之后在所述第一通孔中填充金属，形成所述金属结构。12.优选地，步骤二中在所述ndc层中形成贯通其上下表面的钨结构的方法包括：先在所述ndc层中形成贯通其上下表面的第二通孔，之后在所述第二通孔中填充钨，形成所述钨结构。13.优选地，步骤三中在所述ndc层上表面形成覆盖所述钨结构的rram结构的方法包括：先在所述ndc层及所述钨结构的上表面覆盖一层rram层，之后刻蚀去除所述ndc层上的部分rram层，使得覆盖在所述钨结构上表面的所述rram层被保留，从而形成所述rram结构。14.优选地，步骤三中形成所述第一氮化硅层的方法为化学气相沉积法。15.优选地，步骤四中形成所述第二氮化硅层的方法为化学气相沉积法。16.优选地，该方法还包括步骤六、在所述ndc层以及所述rram上的所述第二氮化硅层上覆盖氧化硅；步骤七、在所述氧化硅中形成贯通其上表面至所述rram上表面的第三通孔；步骤八、在所述第三通孔中填充金属。17.如上所述，本发明的增强后段集成rram结构侧壁保护的方法，具有以下有益效果：本发明在rram结构被集成到铜互连的后段工艺中，除了在rram结构上沉积氮化硅外，rram刻蚀后加覆盖一层足够厚度的氮化硅，随后通过刻蚀去除后段标准制程中ndc上的氮化硅。从而在不改变通孔和金属层高度的情况下，将rram集成进去，这充分保障了后段制程电性的一致性。附图说明18.图1显示为本发明中刻蚀第二氮化硅层后的结构示意图；19.图2显示为本发明中刻蚀第二氮化硅层后，保留rram结构侧壁的第二氮化硅层的结构示意图；20.图3显示为本发明中在rram结构上形成金属通孔后的结构示意图；21.图4显示为本发明中的增强后段集成rram结构侧壁保护的方法流程图。具体实施方式22.以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。23.请参阅图1至图4。需要说明的是，本实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想，遂图式中仅显示与本发明中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。24.本发明提供一种增强后段集成rram结构侧壁保护的方法，如图4所示，图4显示为本发明中的增强后段集成rram结构侧壁保护的方法流程图，该方法至少包括以下步骤：25.步骤一、提供氧化硅层，所述氧化硅层中形成有贯通其上下表面的金属结构；26.本发明进一步地，本实施例的步骤一中在所述氧化硅层中形成有贯通其上下表面的金属结构的方法包括：先在所述氧化硅层中形成贯通其上下表面的第一通孔，之后在所述第一通孔中填充金属，形成所述金属结构。27.如图1所示，图1显示为本发明中刻蚀第二氮化硅层后的结构示意图。该步骤一提供氧化硅层(sio2)，所述氧化硅层(sio2)中形成有贯通其上下表面的金属结构(mx)，在所述氧化硅层(sio2)中形成有贯通其上下表面的金属结构(mx)的方法包括：先在所述氧化硅层(sio2)中形成贯通其上下表面的第一通孔，之后在所述第一通孔中填充金属，形成所述金属结构(mx)。28.步骤二、在所述氧化硅层以及所述金属结构上形成ndc层，在所述金属结构上的所述ndc层中形成贯通其上下表面的钨结构；29.本发明进一步地，本实施例的步骤二中在所述ndc层中形成贯通其上下表面的钨结构的方法包括：先在所述ndc层中形成贯通其上下表面的第二通孔，之后在所述第二通孔中填充钨，形成所述钨结构。30.如图1所示，该步骤二中在所述氧化硅层(sio2)以及所述金属结构(mx)上形成ndc层(ndc)，在所述金属结构(mx)上的所述ndc层(ndc)中形成贯通其上下表面的钨结构(w)；具体地，在所述ndc层(ndc)中形成贯通其上下表面的钨结构(w)的方法包括：先在所述ndc层中形成贯通其上下表面的第二通孔，之后在所述第二通孔中填充钨，形成所述钨结构(w)。31.步骤三、在所述ndc层上表面形成覆盖所述钨结构的rram结构，之后在所述rram结构上形成第一氮化硅层；32.本发明进一步地，本实施例的步骤三中在所述ndc层上表面形成覆盖所述钨结构的rram结构的方法包括：先在所述ndc层及所述钨结构的上表面覆盖一层rram层，之后刻蚀去除所述ndc层上的部分rram层，使得覆盖在所述钨结构上表面的所述rram层被保留，从而形成所述rram结构。33.本发明进一步地，本实施例的步骤三中形成所述第一氮化硅层的方法为化学气相沉积法。34.如图1所示，该步骤三在所述ndc层(ndc)上表面形成覆盖所述钨结构(w)的rram结构01，之后在所述rram结构01上形成第一氮化硅层(sin1)，具体地，如图1所示，在所述ndc层上表面形成覆盖所述钨结构的rram结构的方法包括：先在所述ndc层及所述钨结构的上表面覆盖一层rram层，之后刻蚀去除所述ndc层上的部分rram层，使得覆盖在所述钨结构上表面的所述rram层被保留，从而形成所述rram结构。更具体地，形成所述第一氮化硅层的方法为化学气相沉积法。35.步骤四、在所述ndc层以及所述第一氮化硅层上覆盖第二氮化硅层，所述第二氮化硅层同时覆盖所述rram结构的侧壁；36.本发明进一步地，本实施例的步骤四中形成所述第二氮化硅层的方法为化学气相沉积法。37.如图1所示，该步骤四中在所述ndc层以及所述第一氮化硅层上覆盖第二氮化硅层(sin2)，所述第二氮化硅层(sin2)同时覆盖所述rram结构的侧壁，具体地，形成所述第二氮化硅层的方法为化学气相沉积法。38.步骤五、刻蚀去除所述ndc层上的所述第二氮化硅层，并保留所述rram结构侧壁的所述第二氮化硅层。如图2所示，图2显示为本发明中刻蚀第二氮化硅层后，保留rram结构侧壁的第二氮化硅层的结构示意图。该步骤五刻蚀去除所述ndc层(ndc)上的所述第二氮化硅层(sin2)，并保留所述rram结构01侧壁的所述第二氮化硅层(sin2)。形成如图2所示的结构。39.本发明进一步地，本实施例的该方法还包括：40.步骤六、在所述ndc层以及所述rram结构上的所述第二氮化硅层上覆盖氧化硅；如图3所示，图3显示为本发明中在rram结构上形成金属通孔后的结构示意图。41.本发明进一步地，本实施例的该方法还包括：步骤七、在所述氧化硅中形成贯通其上表面至所述rram结构上表面的第三通孔；42.本发明进一步地，本实施例的该方法还包括：步骤八、在所述第三通孔中填充金属，形成金属结构mx+1。43.综上所述，本发明在rram结构被集成到铜互连的后段工艺中，除了在rram结构上沉积氮化硅外，rram刻蚀后加覆盖一层足够厚度的氮化硅，随后通过刻蚀去除后段标准制程中ndc上的氮化硅。从而在不改变通孔和金属层高度的情况下，将rram集成进去，这充分保障了后段制程电性的一致性。所以，本发明有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。44.上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。









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