[发明专利]一种嵌入式纳米晶阻变材料存储器及其制备方法

权利要求书

1.一种嵌入式纳米晶阻变材料存储器，其特征在于，其包括CMOS（1）、下电极（2）、阻变材料层（3）、上电极（4）和金属层（5）；所述下电极（2）、阻变材料层（3）、上电极（4）和金属层（5）自下而上地设置形成柱状的栓，所述栓设置在所述CMOS（1）的保护源或漏区。

2.如权利要求1所述的嵌入式纳米晶阻变材料存储器，其特征在于，所述CMOS（1）为0.8um-32nm的标准CMOS；所述下电极（2）的材料为W、TIN或硅化物；所述阻变材料层（3）的材料为纳米晶材料或多孔的嵌入式可编程电阻记忆复合材料；所述上电极4的材料为TiN、TaN、TaSiN；所述金属层（5）的材料为铝或铜。

3.如权利要求1所述的嵌入式纳米晶阻变材料存储器，其特征在于，所述下电极（2）与阻变材料层（3）的外侧壁和内侧壁均为绝热材料。

4.如权利要求1所述的嵌入式纳米晶阻变材料存储器，其特征在于，所述金属层（5）与所述上电极（4）电性连接。

5.一种如权利要求1所述嵌入式纳米晶阻变材料存储器的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤一：在CMOS（1）的保护源或漏区制备圆孔，在圆孔内淀积下电极材料形成下电极（2）； 

步骤二：在下电极（2）上制备圆孔，在圆孔内淀积阻变材料，形成阻变材料层（3）；

步骤三：在阻变材料层（3）上制备圆孔，在圆孔内淀积上电极材料形成上电极（4）；在所述上电极（4）上方淀积金属层（5）；

步骤四：将上电极（4）与金属层（5）电性连接。

6.如权利要求5所述嵌入式纳米晶阻变材料存储器的制备方法，其特征在于，所述圆孔是通过刻蚀工艺制备的。

7.如权利要求5所述嵌入式纳米晶阻变材料存储器的制备方法，其特征在于，所述步骤二中形成的阻变材料层（3）表面经过化学或机械抛光；所述步骤三中形成的金属层（5）表面经过化学或机械抛光。

8.如权利要求5所述嵌入式纳米晶阻变材料存储器的制备方法，其特征在于，所述步骤三中上电极（4）的形成是通过溅射或CVD法。

9.如权利要求5所述嵌入式纳米晶阻变材料存储器的制备方法，其特征在于，所述步骤三还可以在阻变材料层（3）上方淀积绝缘层（6），刻除栓正上方的绝缘层（6），在圆孔部分淀积电极材料形成上电极（4），在上电极（4）上方淀积金属层（5）。