[发明专利]一种阻变存储器的制备方法

权利要求书

1.一种阻变存储器的制备方法，包括在衬底上依次组装底电极、阻变介质层和顶电极，其特征在于，所述的阻变介质层材料的制备包括以下步骤：

(1)依次将第一前驱体、惰性气体、第一反应物、惰性气体通入反应器中，在0.2～2Torr的气压和50～400℃的衬底温度下，使用等离子体增强原子层沉积技术制备若干循环薄膜基质；

(2)再依次将第二前驱体、惰性气体、第二反应物、惰性气体通入步骤(1)的反应器中，在0.2～2Torr的气压和50～400℃的衬底温度下，使用等离子体增强原子层沉积技术制备单循环掺杂层；

(3)依次循环交替进行上述步骤(1)和步骤(2)125～1000次后，得到单原子层掺杂的叠层薄膜，即用于作为阻变介质层；

其中，所述第一前驱体为三甲基铝；所述第二前驱体为钛的金属醇盐(四异丙醇钛、氨基钛、四(二甲氨基)钛)；所述第一反应物为N₂/H₂混合气或者NH₃等离子体，且N₂/H₂混合气中N₂和H₂的体积比为5:1～1:5；所述第二反应物为N₂/H₂混合气、N₂/O₂混合气、NH₃等离子体或者NO_x等离子体，且N₂/H₂混合气中N₂和H₂的体积比为5:1～1:5，N₂/O₂混合气中N₂和O₂的体积比为5:1～1:5；所述惰性气体采用纯度大于99.99％的高纯氩气。

2.根据权利要求1所述的一种阻变存储器的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中制备的薄膜基质是氮化铝材质的薄膜基质，若干循环数目为1～20，薄膜基质厚度为0.08～1.6nm。

3.根据权利要求1所述的一种阻变存储器的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中制备的单循环掺杂层是氮化钛或者氮氧化钛材质的单循环掺杂层，单循环掺杂层厚度为0.02nm。

4.根据权利要求1所述的一种阻变存储器的制备方法，其特征在于，所述步骤(3)中制备的单原子层掺杂的叠层薄膜是单原子层氮化钛掺杂的氮化铝或者单原子层氮氧化钛掺杂的氮化铝材质的叠层薄膜，单原子层掺杂的叠层薄膜的总厚度为10～80nm。

5.根据权利要求1所述的一种阻变存储器的制备方法，其特征在于，所述等离子体增强原子层沉积技术中，等离子体发生的射频源功率为30～1500W，等离子体发生气体流量为20～200标况毫升/分，等离子体反应时间为3～50s/循环。

6.根据权利要求1所述的一种阻变存储器的制备方法，其特征在于，所述衬底采用SiO₂/Si、SiC、玻璃、石英片或者蓝宝石半导体工艺常用衬底中的任意一种。

7.根据权利要求1所述的一种阻变存储器的制备方法，其特征在于，所述底电极是惰性金属材质的底电极，惰性金属为Au或Pt。

8.根据权利要求1所述的一种阻变存储器的制备方法，其特征在于，所述顶电极是Cu、Ag或者Pt材质中任意一种材质的顶电极。