[发明专利]一种阻变存储器及其制备方法

说明书

本发明公开了一种阻变存储器及其制备方法，所述阻变存储器的制备方法包括：选择衬底层；在所述衬底层上生长第一电极；在所述第一电极上生长阻变层；在所述阻变层上生长若干第二电极；将一侧的所述阻变层、所述第二电极刻蚀掉直至漏出所述第一电极，以完成所述阻变存储器的制备。本发明在阻变存储器制备中通过为阻变层选择适当的掺杂剂，使得阻变存储器的存储窗口增大的同时阻变存储器还具有forming‑free特性。

技术领域

本发明属于半导体存储器件及制造技术领域，具体涉及一种阻变存储器及其制备方法。

背景技术

随着科技水平的提高，现有的存储器件已无法满足更大规模、更小尺寸、更低功耗电子器件的需求。阻变存储器由于具有结构简单、可缩性好、读写速度快、与CMOS工艺兼容等优势，被广泛认为是下一代存储器的有力的候选者。

目前，关于阻变存储器的研究大多集中在氧化物材料，关于氮化物材料的研究相对较少。SiN是一种宽禁带化合物半导体材料，具有许多氧化物阻变材料所不具备的优良特性，比如化学性质稳定、耐酸和耐碱特性强、抗钠离子能力强、抗氧化能力强、介电常数具有可设计性等。现有的用来优化SiN基存储器件性能的方法主要包括设计多层结构、采用不同制作工艺方法改变材料组分等。

但是，上述方法制备得到的存储器大多存在存储窗口小和无法满足forming-free特性的问题。

发明内容

为了解决现有技术中存在的上述问题，本发明提供了一种阻变存储器及其制备方法。

本发明提供了一种阻变存储器的制备方法，所述阻变存储器的制备方法包括：

选择衬底层；

在所述衬底层上生长第一电极；

在所述第一电极上生长阻变层；

在所述阻变层上生长若干第二电极；

将一侧的所述阻变层、所述第二电极刻蚀掉直至漏出所述第一电极，以完成所述阻变存储器的制备。

在本发明的一个实施例中，在所述第一电极上生长阻变层，包括：

在所述第一电极上生长第一阻变层，生长所述第一阻变层的靶材为第一靶材；

在所述第一阻变层上生长第二阻变层，生长所述第二阻变层的靶材为所述第一靶材和第二靶材；

在所述第二阻变层上生长第三阻变层，生长所述第三阻变层的靶材为所述第一靶材；

所述第二靶材的材质与所述第二电极的材质相同。

在本发明的一个实施例中，在所述第一电极上生长第一阻变层，包括：

利用射频磁控溅射工艺采用所述第一靶材在所述第一电极上生长所述第一阻变层。

在本发明的一个实施例中，在所述第一阻变层上生长第二阻变层，包括：

利用射频磁控溅射工艺和直流磁控溅射工艺采用所述第一靶材和所述第二靶材在所述第一阻变层上共同溅射生长所述第二阻变层。

在本发明的一个实施例中，在所述第二阻变层上生长第三阻变层，包括：

利用射频磁控溅射工艺采用所述第一靶材在所述第二阻变层上生长所述第三阻变层。

在本发明的一个实施例中，所述第一靶材的材质为Si₃N₄。

在本发明的一个实施例中，所述第二靶材的材质为Ta、Ti、Mo或者Hf。