[发明专利]集成于铜互连后端结构的CuxO电阻型存储器及其制备方法

权利要求书

1.一种集成于铜互连后端结构的Cu_xO电阻型存储器，所述Cu_xO电阻型存储器包括铜引线下电极、Cu_xO存储介质层、上电极；其特征在于，所述铜引线包括覆盖于电镀铜之上的第一扩散阻挡层和第一铜籽晶层，所述Cu_xO存储介质层氧化形成于所述第一铜籽晶层上；

其中，1＜x≤2。

2.如权利要求1所述的Cu_xO电阻型存储器，其特征在于，还包括用于构图形成复合层的第一介质层。

3.如权利要求1或2所述的Cu_xO电阻型存储器，其特征在于，还包括用于构图形成所述上电极的第二介质层。

4.如权利要求3所述的Cu_xO电阻型存储器，其特征在于，所述第一介质层为第一盖帽层，所述第二介质层为第二盖帽层。

5.如权利要求1所述的Cu_xO电阻型存储器，其特征在于，所述铜引线形成于层间介质层之中。

6.如权利要求5所述的Cu_xO电阻型存储器，其特征在于，所述铜引线还包括依次在所述层间介质层的沟槽中沉积形成的第二扩散阻挡层和第二铜籽晶层；所述电镀铜形成于所述第二籽晶铜层之上；所述第一扩散阻挡层和所述第二扩散阻挡层以相同的工艺和材料形成，所述第一铜籽晶层和所述第二铜籽晶层以相同的工艺和材料形成。

7.如权利要求2所述的Cu_xO电阻型存储器，其特征在于，所述第一介质层的厚度范围为10nm至800nm，所述第一扩散阻挡层的厚度范围为5nm至500nm，所述第一铜籽晶层的厚度范围5nm至750nm。

8.如权利要求1或2所述的Cu_xO电阻型存储器，其特征在于，所述Cu_xO存储介质层的厚度范围为2-200nm。

9.如权利要求1所述的Cu_xO电阻型存储器，其特征在于，所述上电极是TaN、Ta、TiN、Ti、Cu、Al、Ni、Co之一，或者是Ti/TiN、Ta/TaN之一的复合层。

10.一种制备如权利要求1所述的Cu_xO电阻型存储器的方法，其特征在于，包括：

（1）提供铜互连后端结构的铜引线；

（2）在所述铜引线上构图依次形成第一扩散阻挡层和第一铜籽晶层；

（3）对所述铜籽晶层构图氧化形成Cu_xO存储介质层；以及

（4）在所述Cu_xO存储介质层上形成上电极；

其中，1＜x≤2。

11.如权利要求10所述的方法，其特征在于，所述步骤（2）包括：

（2a）在所述铜引线上沉积第一盖帽层；

（2b）在所述第一盖帽层上构图开孔以暴露所述铜引线的电镀铜；以及

（2c）在所述孔中依次形成第一扩散阻挡层和第一铜籽晶层。

12.如权利要求11所述的方法，其特征在于，所述步骤（2b）中，在构图开孔时所采用的光刻掩膜版与步骤（1）中构图形成铜引线所采用的光刻掩膜版相同。

13.如权利要求10所述的方法，其特征在于，所述步骤（3）包括：

（3a）在所述第一铜籽晶层上沉积形成第二盖帽层；

（3b）在所述第二盖帽层上构图形成孔，以暴露包括所述第一铜籽晶层；以及

（3c）以所述第二盖帽层为掩膜氧化形成所述Cu_xO存储介质层。

14.如权利要求10或13所述的方法，其特征在于，所述铜引线包括依次在层间介质层的沟槽中依次沉积形成的第二扩散阻挡层、第二铜籽晶层和电镀铜；所述第一扩散阻挡层和所述第二扩散阻挡层以相同的工艺和材料形成，所述第一铜籽晶层和所述第二铜籽晶层以相同的工艺和材料形成。

15.如权利要求10或12或13所述的方法，其特征在于，所述氧化为热氧化、等离子氧化或者离子注入氧化。