[發明專利]一種WOx基電阻型存儲器及其制備方法

有效

• 申請號: 200910046977.6
• 申請日: 2009-03-03
• 公開（公告）號: CN101826595A
• 公開（公告）日: 2010-09-08
• 發明（設計）人: 林殷茵;周鵬;呂杭炳
• 申請（專利權）人: 復旦大學
• 主分類號: H01L45/00
• 分類號: H01L45/00;H01L27/24;H01L21/82
• 代理公司: 上海正旦專利代理有限公司 31200
• 代理人: 包兆宜

1.一種WOx基電阻型存儲器，包括上電極、鎢下電極，其特征在于，在上電極和鎢下電極之間設置WOx基存儲介質，所述WOx基存儲介質是通過對覆蓋在鎢下電極上的WSi化合物層氧化處理形成，其中，1＜x≤3。

2.根據權利要求1所述的電阻型存儲器，其特征在于，所述電阻型存儲還包括氧化處理剩余的WSi化合物層。

3.根據權利要求2所述的電阻型存儲器，其特征在于，所述電阻型存儲器還包括：在所述鎢下電極上方形成的第一介質層和貫穿所述第一介質層中形成的孔洞，WSi化合物層位于所述孔洞的底部，所述WOx基存儲介質形成于所述孔洞之中。

4.根據權利要求1所述的電阻型存儲器，其特征在于，所述電阻型存儲器還包括形成于鎢下電極之上、WOx基存儲介質之下的WOx層，其中，1＜x≤3。

5.根據權利要求1所述的電阻型存儲器，其特征在于，所述WSi化合物層是通過對鎢下電極硅化處理形成。

6.根據權利要求1所述的電阻型存儲器，其特征在于，所述硅化處理是通過含硅氣體中硅化、硅等離子體中硅化或硅的離子注入方法之一完成。

7.根據權利要求1所述的電阻型存儲器，其特征在于，所述WSi化合物層的厚度范圍為0.5nm-500nm。

8.根據權利要求1所述的電阻型存儲器，其特征在于，所述氧化處理是等離子氧化、熱氧化、離子注入氧化之一。

9.根據權利要求1所述的電阻型存儲器，其特征在于，所述鎢金屬下電極是鋁互連結構中的鎢栓塞，所述WOx基存儲介質形成于鎢栓塞頂部。

10.根據權利要求9所述的電阻型存儲器，其特征在于，WOx基存儲介質形成于鋁互連結構的不同層的鎢栓塞頂部，從而實現多個WOx基電阻存儲器的三維堆疊。

11.根據權利要求1所述的電阻型存儲器，其特征在于，所述WOx基存儲介質是WOx中摻Si的存儲介質。

12.根據權利要求1所述的電阻型存儲器，其特征在于，所述WOx基存儲介質是WOx與氧化硅的納米復合層。

13.根據權利要求1所述的電阻型存儲器，其特征在于，所述WOx基存儲介質是WOx-SiO納米復合材料與WOx材料的堆疊層。

14.根據權利要求11或12或13所述的電阻型存儲器，其特征在于，所述WOx基存儲介質的硅元素的質量百分比含量范圍為0.001％-60％。

15.根據權利要求1至13任意一所述的電阻存儲器，其特征在于，所述上電極是TaN、Ta、Ti?N、Ti、W、Al、Ni、Co之一。

16.一種如權利要求1所述的電阻型存儲器的制備方法，其特征在于包括步驟：

(1)對鎢下電極硅化處理生成WSi化合物層；

(2)對所述WSi化合物層氧化，生成WOx基存儲介質；

(3)在所述WOx基存儲介質上構圖形成上電極。

17.根據權利要求16所述的制備方法，其特征在于，在所述第(1)步驟之前還包括步驟(a1)：開孔暴露鎢下電極。

18.根據權利要求16所述的制備方法，其特征在于，在所述第(2)步驟之后還包括步驟(2a)：對WOx基存儲介質進行高溫退火處理。

19.根據權利要求16所述的電阻型存儲器，其特征在于，所述硅化處理是通過含硅氣體中硅化、硅等離子體中硅化或硅的離子注入方法之一完成。

20.根據權利要求16所述的電阻型存儲器，其特征在于，所述氧化是等離子氧化、熱氧化、離子注入氧化之一。