在本公開的各種實(shí)施例中，P型或η型硅乘載層可包括P型或η型多晶硅、ρ型或η型硅鍺、或其類似者。電阻式切換層(其在本領(lǐng)域亦可稱為電阻式切換媒介(resistiveswitching media, RSM))可包括如非晶娃層、和具有本征特性的半導(dǎo)體層、娃亞氧化物(如S1X，其中X具有0.1和2之間的值)等等。一個(gè)適合用于電阻式切換層的材料的示例可包括SiXGeYOZ (其中X、Y、Z各為合適的正數(shù))、硅氧化物(如S1N，其中N為合適的正數(shù))、非晶硅(a-Si)、非晶硅鍺(a-SiGe)、TaOB(其中B為合適的正數(shù))、HfOC(其中C為合適的正數(shù))、T1D (其中D為合適的正數(shù))、A120E (其中E為合適的正數(shù))、NbOF (其中F為合適的正數(shù))等等，或其適當(dāng)?shù)慕M合。
[0052]用于絲基存儲(chǔ)器單元的主動(dòng)金屬層可包括:銀(Ag)、金(Au)、鎳(Ni)、銅(Cu)、鋁(Al)、鉻(Cr)、鐵(Fe)、錳(Mn)、釩(V)、鈷(Co)、鉑(Pt)、鉿(Hf)、鈀(Pd)、或其適當(dāng)?shù)暮辖?。于本公開的一些態(tài)樣中，其他合適的導(dǎo)電材料、化合物、或其組合、或類似之材料也可使用于主動(dòng)金屬層。一些細(xì)節(jié)其屬于相似于前方示例之本公開之實(shí)施例者可發(fā)現(xiàn)在后述之美國(guó)專利申請(qǐng)，其授權(quán)給本申請(qǐng)之代理人而用于專利:美國(guó)專利申請(qǐng)編號(hào)11/875，541，申請(qǐng)日為2007年10月19日和美國(guó)專利申請(qǐng)編號(hào)12/575，921，申請(qǐng)日為2009年10月8日，為了所有的目的，其各者其申請(qǐng)的全部?jī)?nèi)容通過(guò)引用的方式自并入本文中。
[0053]圖2A和2B描繪出根據(jù)一個(gè)或多個(gè)公開的實(shí)施例的于示例的生產(chǎn)的各個(gè)階段下的IC器件200A、200B的方塊圖。IC器件200A描繪出第一介電，即第一介電202A，其包括導(dǎo)電接觸204A的第一層。在一些實(shí)施例中，導(dǎo)電接觸204A可以加襯有銅擴(kuò)散減緩襯，并以銅金屬填充，且第一介電202A可為合適的電氣絕緣材料，如氧化物或其他適當(dāng)?shù)慕殡?。在第一介?02A和導(dǎo)電接觸204A之上為阻擋層206A。阻擋層206A可包括電氣導(dǎo)體，其緩和或避免銅原子在阻擋層206A之中或穿越該阻擋層206A的擴(kuò)散。阻擋層206A的示例可包括鈦、氮化鈦、氮化鉭、鎢、氮化硅、碳化硅、氮化碳化硅、或其他合適的導(dǎo)電的銅擴(kuò)散減緩層、或前者之適當(dāng)?shù)慕M合。在阻擋層206A之上，設(shè)置有光組屏蔽208A，其具有用于雙端存儲(chǔ)器器件的數(shù)組的底部電極的光阻間隙210A，其位于標(biāo)的位置。
[0054]于圖2B中，其系描繪出在負(fù)蝕刻停止層202B，且移除光阻掩模208A(如平坦化、CMP、或其類似者)后的IC器件200B。該負(fù)蝕刻形成通孔結(jié)構(gòu)204B，或凹槽的集合于阻擋層206A中。在各種實(shí)施例中，通孔結(jié)構(gòu)204B可被蝕刻穿過(guò)阻擋層206A已暴露銅金屬202B于各個(gè)導(dǎo)電接觸204的頂表面上。
[0055]參照?qǐng)D3A和3B，根據(jù)進(jìn)一步的實(shí)施例，其描繪有的于制造的示例的各個(gè)階段的IC器件300A、300B。IC器件300A包括導(dǎo)電填充302A，其是設(shè)置在阻擋層306A上和形成于阻擋層306A之內(nèi)的通孔結(jié)構(gòu)(如上文的圖2B的通孔結(jié)構(gòu)204B)，以形成填充的通孔結(jié)構(gòu)304A。導(dǎo)電填充302A可為經(jīng)摻雜的半導(dǎo)體材料。如硅、多晶硅、經(jīng)摻雜硅鍺、鈦、氮化鈦、氮化鉭、鎢、鉑、銅、或其類似者、或合適的金屬或金屬合金等等。除此之外，應(yīng)理解的是該導(dǎo)電填充302A可延伸于填充通孔結(jié)構(gòu)內(nèi)至具有接觸310A的導(dǎo)電邊界308A。因此，接觸310A是各自地與填充通孔結(jié)構(gòu)304A之各一電接觸。
[0056]于圖3A，導(dǎo)電填充302A是自阻擋層304B和填充通孔結(jié)構(gòu)304A之頂表面移除。移除是可透過(guò)平坦化、CMP、或類似者。在導(dǎo)電填充302A自阻擋層304B和填充通孔結(jié)構(gòu)304A之頂表面移除之后，填充通孔結(jié)構(gòu)304A形成底部電極結(jié)構(gòu)302B。因?yàn)榘ㄓ袑?dǎo)電填充302A的填充通孔結(jié)構(gòu)304A系與接觸310A電接觸，所以形成于阻擋層306A之內(nèi)的底部電極結(jié)構(gòu)302B是同樣地與接觸310A和底部電極結(jié)構(gòu)302B的底部電極-銅邊界304B行電接觸。應(yīng)該理解的是，在至少一些實(shí)施例中，中間層(intermediate layer)可設(shè)置在接觸310A的銅金屬和底部電極結(jié)構(gòu)302B之間，以使若底部電極-銅邊界304B未直接地物理接觸時(shí)，將會(huì)有電接觸。
[0057]圖4A和4B描繪出根據(jù)一個(gè)或更多的實(shí)施例的說(shuō)明進(jìn)一步的示例制造步驟的IC器件400A、400B的方塊圖。IC器件400A包括阻擋層406A，其具有和IC器件400A的各個(gè)金屬接觸相接觸的底部電極404A的集合。此外，電阻式存儲(chǔ)器堆棧402A是設(shè)置在阻擋層406A和底部電極404A之上。在各種實(shí)施例中，電阻式存儲(chǔ)器堆棧402A可包括電阻式切換層408A。電阻式切換層408A可包括未經(jīng)摻雜的非晶娃(amorphous silicon)、非結(jié)晶石圭(non-crystalIine silicon)、非化學(xué)計(jì)量石圭氧化物(non-stoich1metric siliconoxide)(如S1x，其中0〈x〈2)、或其類似者、或前述者之適當(dāng)?shù)慕M合。在至少一個(gè)實(shí)施例中，電阻式存儲(chǔ)器堆棧402A可包括阻障材料層412A。阻障材料層412A可為鈦、氮化鈦、氮化鉭、鎢、或其類似者、或其他適合的擴(kuò)散減緩層。此外，電阻式存儲(chǔ)器堆棧402A可包括主動(dòng)金屬材料410A的層。主動(dòng)金屬材料410A可包括金屬顆粒的來(lái)源，如銀、銅、鋁、金、鈦、鉑、鈀金屬、或合金、可蝕刻之銅合金、或類似者、或前述者之適當(dāng)?shù)慕M合。在至少一個(gè)實(shí)施例中，主動(dòng)金屬材料410A和阻障材料層412A可以對(duì)換其各自的位置。
[0058]在一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例中，電阻式存儲(chǔ)器堆棧402A可額外地包括型成選擇器件的一個(gè)或更多的選擇層，該選擇器件系與由電阻式存儲(chǔ)器堆棧402A形成的雙端存儲(chǔ)器器件串聯(lián)。在一個(gè)實(shí)施例中，該選擇層可形成于底部電極404A和電阻式切換層408A之間。在另一個(gè)實(shí)施例中，該選擇層可包括揮發(fā)性切換層，其系被配置而具有響應(yīng)于活化刺激物(activat1n stimulus)的第一狀態(tài)和在缺少活化刺激物時(shí)的第二狀態(tài)(如低電阻等等)。該揮發(fā)性切換層可為絲狀器件，其包括電阻材料，該電阻材料具有相對(duì)少的缺陷部位(如顆粒捕捉位置)其可避免離子擴(kuò)散至該揮發(fā)性切換層的各處。響應(yīng)于活化刺激物，離子可迀移進(jìn)形成導(dǎo)電絲于其中的揮發(fā)性切換層。在沒(méi)有活化刺激物時(shí)，且至少一部分是因相對(duì)少的缺陷部位。該導(dǎo)電絲可以變形(如離子可變成中性原子或擴(kuò)散通過(guò)揮發(fā)性切換層、或類似者)。在各種實(shí)施例中，該揮發(fā)性切換層可包括銅、鋁、鈦、鎢、銀、鎳、固態(tài)電解質(zhì)、娃的低價(jià)氧化物(如Si0x，0〈x〈2)、氧化鋁、三氧化給、氧化鋅、或其類似者、或其適當(dāng)?shù)慕M合。在其他實(shí)施例中，該揮發(fā)性切換層可為為非化學(xué)計(jì)量材料，如非化學(xué)計(jì)量金屬氧化物(non-stoich1metric metal-oxide)或金屬氮化物(metal-nitride)。這些實(shí)施例的不例可包括T1x、AlOx、WOx、TixNyOz、或其類似者、或其合適的組合，其中x、y、z為合適的非化學(xué)計(jì)量值。在至少一個(gè)實(shí)施例中，該揮發(fā)性切換層可在制造時(shí)以金屬摻雜，以達(dá)到目標(biāo)的電阻或傳導(dǎo)特征。
[0059]除了前述內(nèi)容外，該選擇層可額外地包括一個(gè)或多個(gè)選擇電極。第一選擇電極可至于該揮發(fā)性切換層之一側(cè)上(如頂表面)，以及第二選擇電極可置于該揮發(fā)性切換層之第二側(cè)上(如底表面)。在一些實(shí)施例中，主動(dòng)金屬層410A可作為第一或第二選擇電極使用。在其他實(shí)施例中，IC器件400A的銅導(dǎo)體(如上文的圖1之第二層導(dǎo)體132A)可作為第一或第二選擇電極使用。在其他實(shí)施例中，該第一選擇電極或第二選擇電極是設(shè)置而分離自(如除了)主動(dòng)金屬層410A或銅導(dǎo)體。在一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例中，該選擇器件可為Crossbar FASTTM器件。在進(jìn)一步的實(shí)施例中，該選擇器件可包括再該揮發(fā)性切換層和該第一選擇電極或第二選擇電極之間的一個(gè)或更多的離子導(dǎo)體層。舉例而言，在一個(gè)實(shí)施例中，第一離子導(dǎo)體層可設(shè)置在第一選擇電極和揮發(fā)性切換層之間，以及第二離子導(dǎo)體層可設(shè)置在第二選擇電極和揮發(fā)性切換層之間。離子導(dǎo)體層可包括固態(tài)電解質(zhì)(如Ag-Ge-S、Cu-Fe-S, Ag-Ge-Te, Cu-Ge-Te等等)、金屬-氧化物合金(如AgSi02等等)、或其類似者。
[0060]IC器件400A可額外地包括置于電阻式存儲(chǔ)器堆棧402A之上的光阻掩模414A。光阻掩模414A可以覆蓋部份的電阻式存儲(chǔ)器堆棧402A以經(jīng)由負(fù)蝕刻形成分離的雙端存儲(chǔ)器器件。在該選擇層提供給IC器件400A之處，額外的屏蔽和蝕刻工藝可以被使用在合適處，以形成選擇器件。
[0061]參照?qǐng)D4B，IC器件400演示在光阻掩模414A的周圍負(fù)蝕刻后而形成的分離的雙端電阻式存儲(chǔ)器結(jié)構(gòu)402B。分離的雙端電阻式存儲(chǔ)器結(jié)構(gòu)402B可包括電阻式存儲(chǔ)器堆棧402A的各自的蝕刻層和各自的底部電極404B。應(yīng)注意在一些實(shí)施例中，分離的雙端電阻式存儲(chǔ)器器件402B的一部份可具有第一水平尺寸，其寬于分離的雙端電阻式存儲(chǔ)器器件402B的第二部份的第二水平尺寸。舉例而言，電阻式存儲(chǔ)器堆棧402A的經(jīng)蝕刻之部分可具有為第一距離的水平尺寸(如寬度、直徑等等)，即第一距離410B，和底部電極404B可具有為第二距離的水平尺寸，即第二距離412B。在各種實(shí)施例中，第一距離410B的值可大于第二距離412B的值。然而，在另外的實(shí)施例中，第二距離412B的值可以等于或大于第一距離410B。
[0062]圖5描繪出示例之IC器件500之方塊圖，該IC器件500具有形成于導(dǎo)電銅接觸之上的分離的存儲(chǔ)器結(jié)構(gòu)。第二介電層，即第二介電502是設(shè)置在阻擋層506之上以及在分離的電阻式存儲(chǔ)器結(jié)構(gòu)504的集合之上。再各種實(shí)施例中，第二介電502可為相對(duì)低介電系數(shù)之介電。
[0063]圖6A和6B示意相關(guān)于在IC器件600A、600B的后端層中的雙端點(diǎn)存儲(chǔ)器制造的示例IC器件600A、600B的方塊圖。IC器件600A可以包括在阻擋層608A上的第二介電602A以及一組分立電阻式存儲(chǔ)器結(jié)構(gòu)606A。第二介電602A可以被平坦化(例如利用CMP)于分立電阻式存儲(chǔ)器結(jié)構(gòu)606A的頂部表面。在一些實(shí)施例中，第二電介質(zhì)602A與分立電阻式存儲(chǔ)器結(jié)構(gòu)606A的平坦化可以移除殘留在分立電阻式存儲(chǔ)器結(jié)構(gòu)606A上的光阻掩模(光阻掩模414A)。在進(jìn)一步的實(shí)施例中，分立電阻式存儲(chǔ)器結(jié)構(gòu)606的頂部表面隨著第二介電602A的平坦化而可以成為蝕刻停止層604A。因此，第二介電604A的頂部表面與該分立電阻式存儲(chǔ)器結(jié)構(gòu)606A組的頂部表面齊平。
[0064]IC器件600B包括第三介電層，即第三介電602B。第三介電602B可以形成在第二介電602A及分立電阻式存儲(chǔ)器結(jié)構(gòu)606A的平坦化表面上。在一或多個(gè)實(shí)施例中第三電介質(zhì)602B可以是低k電介質(zhì)。
[0065]根據(jù)本公開的一或多個(gè)另外實(shí)施例，圖7示意相關(guān)于后端存儲(chǔ)器結(jié)構(gòu)的制造的方塊圖。IC器件700示意包括存儲(chǔ)器結(jié)構(gòu)(例如在第二層介電，即第二介電708的右側(cè))的IC器件700的區(qū)域以及排除存儲(chǔ)器結(jié)構(gòu)(例如在第二介電708的左側(cè))的第二區(qū)域。IC器件700包括第一介電層，第一介電716，其具有第一組導(dǎo)電接觸714。阻擋層710在第一介電716和第一組導(dǎo)電接觸714上，且第二介電層，即第二介電708，在阻擋層710上。第三介電層，即第三介電706，具有光阻掩模702形成于其上，其透過(guò)可以被蝕刻出的垂直通孔704而具有在光阻掩模702內(nèi)的間隙。垂直通孔704可以向下延伸通過(guò)第三介電706，通過(guò)第二介電708及阻擋層710至IC器件700的第二區(qū)域中接觸714的一個(gè)(在第二介電708不具有存儲(chǔ)器結(jié)構(gòu)的左側(cè))。在至少一些實(shí)施例中，垂直通孔704可露出接觸714的導(dǎo)電表面(例如，銅表面)。
[0066]圖8描繪根據(jù)本公開的進(jìn)一步實(shí)施例的IC器件800的方塊圖。IC器件800包括一組通孔結(jié)構(gòu)，其包括第一組通孔結(jié)構(gòu)，即第一通孔結(jié)構(gòu)804、以及第二組通孔結(jié)構(gòu)，即第二通孔結(jié)構(gòu)814。通孔結(jié)構(gòu)804和第二通孔結(jié)構(gòu)814部份地藉由減法蝕刻光抗蝕劑掩模802的周圍所形成。減法蝕刻從IC器件800的第三介電層，即第三介電810移除材料，形成具有第一通孔結(jié)構(gòu)804及第二通孔結(jié)構(gòu)814的接觸通孔808。第一通孔結(jié)構(gòu)804包括接觸通孔808相鄰且連續(xù)于垂直通孔806 ο在各種不同的實(shí)施例中，第一通孔結(jié)構(gòu)804的接觸通孔808和垂直通孔806可以由減法蝕刻工藝單獨(dú)形成(例如，見圖7，用于制造垂直通孔806的前文)。在至少一個(gè)實(shí)施例中，接觸通孔806和垂直通孔808可以具有單一光阻掩模802和連續(xù)減法刻蝕工藝所形成。第一通孔結(jié)構(gòu)804的接觸通孔808可以延伸通過(guò)第三介電810至下方介電層的表面，即第二介電812，在一些實(shí)施例中露出第二介電812，且在替代實(shí)施例中不會(huì)露出第二介