[發(fā)明專利]氮化鈦/氧化鋅電阻式隨機(jī)存儲(chǔ)器的存儲(chǔ)單元及制備方法

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200710176750.4
• 申請(qǐng)日: 2007-11-02
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN101162759A
• 公開(kāi)（公告）日: 2008-04-16
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 康晉鋒;許諾;劉力鋒;孫嘯;劉曉彥;韓德棟;王漪;韓汝琦;王陽(yáng)元
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京大學(xué)
• 主分類號(hào): H01L45/00
• 分類號(hào): H01L45/00;H01L27/24;H01L21/82;G11C11/56
• 代理公司: 北京君尚知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所
• 代理人: 賈曉玲

1.一種氮化鈦/氧化鋅電阻式隨機(jī)存儲(chǔ)器的存儲(chǔ)單元，包括：襯底和金屬-絕緣體-金屬M(fèi)IM結(jié)構(gòu)電阻器，其特征在于：MIM結(jié)構(gòu)電阻器的頂電極為氮化鈦，絕緣體為非化學(xué)配比的氧化鋅薄膜ZnO_x，x的范圍是1-2。

2.如權(quán)利要求1所述的氮化鈦/氧化鋅電阻式隨機(jī)存儲(chǔ)器的存儲(chǔ)單元，其特征在于：在氧化鋅薄膜中摻雜鉿、鈷或鎳過(guò)渡金屬或者是鋁主族金屬。

3.如權(quán)利要求1或2所述的氮化鈦/氧化鋅電阻式隨機(jī)存儲(chǔ)器的存儲(chǔ)單元，其特征在于：MIM結(jié)構(gòu)電阻器的底電極為鉑/鈦合金、金/鈦合金、鈦、鎢或鉭。

4.如權(quán)利要求1或2所述的氮化鈦/氧化鋅電阻式隨機(jī)存儲(chǔ)器的存儲(chǔ)單元，其特征在于：絕緣體氧化鋅薄膜的厚度范圍為20nm-50nm。

5.一種電阻式隨機(jī)存儲(chǔ)器存儲(chǔ)單元的制備方法，其步驟包括：

1)選擇二氧化硅或硅為襯底材料，在襯底上制備底電極；

2)在底電極上制備氧化鋅薄膜；

3)利用濺射法在氧化物薄膜上制備氮化鈦薄膜，利用光刻、刻蝕的方法將所述氮化鈦薄膜制備出電極圖形，作為頂電極；

4)利用濕法腐蝕或者干法刻蝕的方法在上一步已獲得的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上制備出隔離的器件結(jié)構(gòu)。

6.如權(quán)利要求5所述的制備方法，其特征在于：步驟2中，氧化鋅薄膜的制備方法采用反應(yīng)濺射，具體條件為：氣氛氬/氧氣氛，氬/氧氣氛的比例為5∶1，濺射功率500W，在濺射過(guò)程中，使用主靶鋅和副靶鉿，鋁或鎳共濺射。

7.如權(quán)利要求6所述的制備方法，其特征在于：對(duì)氧化鋅薄膜進(jìn)行退火處理，具體條件為：溫度范圍為400-500度，氣氛為空氣氣氛或者真空下，真空度為≤10^-3Pa或者氮/氧氣氛，氮/氧氣氛的比例為4∶1。

8.如權(quán)利要求5或6所述的制備方法，其特征在于：步驟3中，在氧化鋅薄膜上利用反應(yīng)濺射的方法制備氮化鈦薄膜，具體條件為：氬氣與氮?dú)獾姆謮罕葹?8∶2，真空度為5×10^-7Torr，濺射功率500W。

9.如權(quán)利要求5所述的制備方法，其特征在于：步驟3中，利用反應(yīng)離子刻蝕的方法完成電極定義，具體條件為：六氟化硫與氦氣流量比為30sccm∶20sccm，工作壓力為8×10^-2Torr，刻蝕功率100W。

10.如權(quán)利要求5所述的制備方法，其特征在于：步驟4中，利用濕法腐蝕氧化鋅的方法制備隔離器件結(jié)構(gòu)，具體條件為：先水浴后，用5％的緩沖氫氟酸，室溫。