多數(shù)實施例中，底電極層109B的 厚度在20A至200A的范圍內(nèi)。在一些實施例中，底電極層109B的厚度在50A至150A 的范圍內(nèi)，例如，100/1。
[0054] 可通過任意合適的工藝形成底電極層109A和109B。在圖7A中，例如，沉積底電 極層109A(圖5中的行為321)來填充孔（圖6中的128)，然后對底電極層109A進行向下 化學機械拋光直至蝕刻停止層107,從而底電極層109A正好填充孔128。然后沉積底電極 層109B(行為323)以形成圖7A所示的結(jié)構(gòu)。在圖7B中，對沉積的擴散阻擋層109A沒有 進行CMP(或已經(jīng)實施CMP，但實施的時間少于圖7A中實施的時間），使得允許一些剩余量 的擴散阻擋層109A覆蓋蝕刻停止層107的表面。在圖7C中，底電極層109與將在其上方 沉積它們的表面共形。在后者情況下，其上方形成有RRAM/M頂堆疊件130的孔128的形狀 影響RRAM/M頂堆疊件130中的所有層的形狀?？山Y(jié)合圖1和圖2的器件100或圖3和圖 4的器件200所示出的實施例使用圖7A至圖7C所示的任意結(jié)構(gòu)。
[0055] 圖8至圖11示出了器件200在產(chǎn)生外圍頂電極區(qū)域115和外圍底電極區(qū)域109 之間的間隔的一個或多個行為330的中間階段。這些可包括行為331 :圖案化以從外圍區(qū) 域122去除底電極109,或/和行為333 :形成額外的介電層111和圖案化以去除位于中心 區(qū)域124內(nèi)的額外的介電層111的一部分。行為331產(chǎn)生器件，諸如圖3至圖4所示的器 件200。圖8至圖11示出了當使用行為331時通過方法300制造的器件200的中間階段。 圖8(圖5中的行為331，圖案化以從外圍區(qū)域122和外部區(qū)域142去除底電極109)通常 包括光刻以形成覆蓋中心底電極區(qū)域124的掩模（未示出），然而暴露外圍底電極區(qū)域122 和外部底電極區(qū)域142。在使掩模處于適當位置的情況下，實施蝕刻以去除暴露的外圍底電 極區(qū)域122和外部底電極區(qū)域142。然后，剝離掩模以形成圖8所示的結(jié)構(gòu)，在該結(jié)構(gòu)中，只 有中心底電極區(qū)域124仍處于合適位置。在多數(shù)實施例中，蝕刻可以包括干蝕刻和/或濕 蝕刻，在其過程中，蝕刻停止層107提供了蝕刻停止。例如，干蝕刻可以是使用氟基氣體或 Ar的等離子體蝕刻。例如，濕蝕刻可以是使用HF或類似的酸的濕蝕刻。
[0056] 在圖9中，形成RRAM介電層113(圖5中的行為335)，以及在RRAM介電層113上 方形成頂電極115(圖5中的行為340)。在一些實施例中，可被稱為第一介電層的介電層 113包括與至少直接與底電極層109B的上表面接觸的中心介電區(qū)域902。介電層113還包 括與底電極層109間隔開的外部介電區(qū)域904,和連接中心介電區(qū)域和外部介電區(qū)域的外 圍介電區(qū)域906。外圍介電區(qū)域906與底電極層109間隔開。
[0057] 在RRAM器件實施例中，電介質(zhì)113可以是適用于RRAM單元的數(shù)據(jù)存儲層的任意 材料。適用于RRAM單元的數(shù)據(jù)存儲層的材料可被誘導以經(jīng)歷高電阻狀態(tài)和低電阻狀態(tài)之 間的可逆相變。在一些實施例中，相變發(fā)生在非晶狀態(tài)和金屬狀態(tài)之間。相變可以伴隨著化 學成分的變化或與化學成分的變化相關(guān)。例如，非晶金屬氧化物當其經(jīng)歷相變而相變?yōu)榻?屬狀態(tài)時，可失去氧。氧可存儲在仍處于非晶狀態(tài)的電介質(zhì)113的一部分中或相鄰的層中， 特別是覆蓋層115A。盡管描述為電介質(zhì)，只有低電阻狀態(tài)需要為電介質(zhì)。在多數(shù)RRAM實施 例中，電介質(zhì)113是高k電介質(zhì)，但處于低電阻狀態(tài)。在一些RRAM實施例中，電介質(zhì)113是 過渡金屬氧化物?？蛇m用于RRAM器件中的電介質(zhì)113的高k介電材料的實例包括但不限 于NiOx、Tay0x、TiOx、HfOx、Tav0x、TOX、ZrOx、Aly0x、SrTiOx 和它們的組合。在多數(shù)RRAM實施 例中，電介質(zhì)113的厚度在20A至丨OOA的范圍內(nèi)。在一些RRAM實施例中，電介質(zhì)113的 厚度在30人至70A的范圍內(nèi)，例如，50人。
[0058] 在M頂電容器實施例中，電介質(zhì)113可以是適用于M頂電容器的絕緣層的任意材 料。在一些M頂電容器實施例中，介電層113是氮氧化硅或氮化硅。在多數(shù)M頂電容器實 施例中，介電層113是高k電介質(zhì)。在一些M頂電容器實施例中，介電層113是鉿化合物。 鉿化合物的實例包括氧化鉿（HfO2)、氧化硅鉿（HfSiO)、氮氧化硅鉿（HfSiON)、氧化鉭鉿 (HfTaO)、氧化鈦鉿（HfTiO)、氧化鋯鉿（HfZrO)和它們的組合。介電層113可包括各種電介 質(zhì)的多個層。在多數(shù)M頂電容器實施例中，電介質(zhì)113的厚度在50A個:3〇〇A的范圍內(nèi)。 在一些M頂電容器實施例中，特別是電介質(zhì)113是高k電介質(zhì)的實施例中，電介質(zhì)113的厚 度在50A至IOOA的范圍內(nèi)。
[0059] 當在為圖7C所示的器件100C示出的形狀的底電極109上方形成介電層113時， 沉積工藝可能導致外圍區(qū)域222中的介電層113的厚度稍微大于發(fā)生在中心區(qū)域224中的 介電層113的最小厚度。單純因為厚度變化所導致的外圍區(qū)域222中底電極109和頂電極 115之間的稍微較大的間隔被認為是與本發(fā)明中所使用的術(shù)語實質(zhì)不同。相比之下，由行為 331或行為333導致的間隔的差異應(yīng)當認為是實質(zhì)性的。
[0060] 在圖9中所示，當頂電極115最初形成為包括中心頂電極區(qū)域908、外圍頂電極區(qū) 域910和外部頂電極區(qū)域912時，頂電極115可包括一個或多個層。頂電極115包括導電 材料的主要頂電極層115B。在一些實施例中，特別是RRAM實施例，頂電極115還包括覆蓋 層115A。對于RRAM實施例而言，覆蓋層115A可提供儲氧功能，該功能有利于使由金屬-絕 緣體-金屬結(jié)構(gòu)110形成的RRAM單元置位和復位。
[0061] 覆蓋層115A可具有任意合適的組分。在一些RRAM實施例中，覆蓋層115A是氧濃 度相對較低的金屬或金屬氧化物?？蛇m用于RRAM實施例中的覆蓋層115A的金屬的實例 包括Ti、Hf、Pt、Al或它們的組合。可適用于覆蓋層115A的金屬氧化物的實例包括TiOx、 11?)：!、2抑：!、6 6〇：!、（^0：!、或它們的組合。覆蓋層1154可具有任意合適的厚度。在多數(shù)1?狀1 實施例中，覆蓋層115A的厚度在20A至IOOl的范圍內(nèi)。在一些RRAM實施例中，覆蓋層 115A的厚度在30A至70A的范圍內(nèi)，例如501
[0062] 主要頂電極層115B可具有確定適用于主要底電極層109B的組分中的任一種。頂 電極層115B可具有任意合適的厚度。在多數(shù)實施例中，頂電極層115B的厚度在丨OOA至 40QA的范圍內(nèi)。在一些實施例中，頂電極層115B的厚度在15Q:A至300A的范圍內(nèi)，例 如，250入
[0063] 在圖10中，圖案化RRAM/M頂堆疊件以形成金屬-絕緣體-金屬結(jié)構(gòu)IlOA(圖5中 行為351)。為了形成圖10的結(jié)構(gòu)，通常使用光刻在頂電極層115B的上方形成掩模（未示 出）。該掩模暴露外部頂電極區(qū)域912,而覆蓋中心頂電極區(qū)域908和外圍頂電極區(qū)域910。 在掩模處于適當位置的情況下，蝕刻工藝（圖5中的行為351)蝕刻穿至少頂電極層115和 介電層113并且去除外部頂電極區(qū)域912和外部介電區(qū)域904,而留下在適當位置的中心和 外圍頂電極區(qū)域和介電區(qū)域（902、906、908和910)。在多數(shù)實施例中，蝕刻是等離子體蝕 亥IJ，在該蝕刻過程中，蝕刻停止層107提供了蝕刻停止?？稍谝粋€或多個階段中實施蝕刻以 蝕刻穿RRAM/M頂堆疊件130的各個層。例如，各個階段可以是基于Cl2、BCl2、Ar和F中的 一個或多個的等離子體蝕刻。在多數(shù)實施例中，行為351使用單掩個模。
[0064] 如圖10所示，例如，行為351形成頂電極115的邊緣116和介電層113的邊緣114。 在多數(shù)實施例中，行為351留下圖2和圖4所示的齊平的邊緣116和邊緣114。邊緣114和 116在金屬-絕緣體-金屬結(jié)構(gòu)110的外圍、鄰近外圍區(qū)域122,并遠離中心區(qū)域124。覆蓋 層115A在靠近邊緣116處可受到損壞或污染。介電層113在靠近邊緣114處可受到損壞 或污染。任何這樣的損壞或污染不會影響本發(fā)明提供的金屬-絕緣體-金屬結(jié)構(gòu)110的性 能。如圖14所示，在一些實施例中，行為351包括蝕刻穿底電極109并且使底電極109的 邊緣106與電介質(zhì)113的邊緣114齊平。
[0065] 工藝300繼續(xù)將金屬-絕緣體-金屬結(jié)構(gòu)110封裝在電介質(zhì)119中且形成用于將 金屬-絕緣體-金屬結(jié)構(gòu)110連接至位線（未示出）等的頂電極通孔125的步驟。行為 353沉積電介質(zhì)119。如圖11中器件200和圖15中器件100所示，行為355在電介質(zhì)119 中形成開口 134。行為357用導電材料填充開口 134以形成通孔125,從而產(chǎn)生圖1中器件 100和圖3中器件200所示的結(jié)構(gòu)。在多數(shù)實施例中，電介質(zhì)119是低k電介質(zhì)。在一些實 施例中，電介質(zhì)119是極低k電介質(zhì)。通孔125可由任意合適的導體形成。在一些實施例 中，通孔125是銅。
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