[發明專利]包含硅摻雜的氧化錳基電阻型存儲器及其制備方法

有效

• 申請號: 201010167501.0
• 申請日: 2010-05-06
• 公開（公告）號: CN102237491A
• 公開（公告）日: 2011-11-09
• 發明（設計）人: 林殷茵;田曉鵬
• 申請（專利權）人: 復旦大學
• 主分類號: H01L45/00
• 分類號: H01L45/00
• 代理公司: 上海正旦專利代理有限公司 31200
• 代理人: 陸飛;盛志范

1.一種氧化錳基電阻型存儲器，包括上電極、下電極，其特征在于，還包括設置在上電極和下電極之間的MnSixOy存儲介質層，其中，0.001＜x≤2，2＜y≤5。

2.根據權利要求1所述的氧化錳基電阻型存儲器，其特征在于，所述MnSixOy存儲介質層是通過錳金屬層直接氧化并同時硅化處理形成。

3.根據權利要求1所述的氧化錳基電阻型存儲器，其特征在于，所述MnSixOy存儲介質層是通過錳金屬層硅化處理形成錳硅化合物層、再進一步對錳硅化合物層進行氧化處理形成。

4.根據權利要求1所述的氧化錳基電阻型存儲器，其特征在于，所述MnSixOy存儲介質層是通過錳金屬層氧化處理形成錳氧化合物層、再進一步對錳氧化合物層進行硅化處理形成。

5.根據權利要求3所述的氧化錳基電阻型存儲器，其特征在于，還包括所述氧化處理所剩余的錳硅化合物層。

6.根據權利要求4所述的氧化錳基電阻型存儲器，其特征在于，還包括所述硅化處理所剩余的錳氧化合物層。

7.根據權利要求2或3或4所述的氧化錳基電阻型存儲器，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。

8.根據權利要求2或3或4所述的氧化錳基電阻型存儲器，其特征在于，所述硅化是在含硅的氣體中硅化、在硅等離子體中硅化或者硅的離子注入硅化。

9.根據權利要求1所述的氧化錳基電阻型存儲器，其特征在于，還包括位于所述下電極上方的第一介質層以及貫穿所述第一介質層中形成的孔洞，所述MnSixOy存儲介質層位于所述孔洞的底部。

10.根據權利要求1所述的氧化錳基電阻型存儲器，其特征在于，所述下電極為銅互連工藝中形成于溝槽中的銅引線，所述MnSixOy存儲介質層形成于銅栓塞底部。

11.根據權利要求1所述的氧化錳基電阻型存儲器，其特征在于，所述下電極為銅互連工藝中的銅栓塞，所述MnSixOy存儲介質層形成于銅栓塞的頂部。

12.根據權利要求10或11所述的氧化錳基電阻型存儲器，其特征在于，所述銅互連工藝為45納米工藝節點以下的銅互連工藝，其中阻擋層采用錳硅氧化合物材料。

13.根據權利要求12所述的氧化錳基電阻型存儲器，其特征在于，所述阻擋層是通過對所述銅錳合金退火使得錳與介質層的氧化硅反應形成。

14.根據權利要求1所述的氧化錳基電阻型存儲器，其特征在于，所述MnSixOy存儲介質層是MnOz中摻Si的存儲介質層，其中，1＜z≤3。

15.根據權利要求1所述的氧化錳基電阻型存儲器，其特征在于，所述MnSixOy存儲介質層是MnOz與氧化硅的納米復合層，其中，1＜z≤3。

16.根據權利要求14或15所述的氧化錳基電阻型存儲器，其特征在于，MnSixOy存儲介質層中的硅元素的質量百分比含量范圍為0.001％至60％。

17.一種如權利要求1所述氧化錳基電阻型存儲的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

(1)構圖形成下電極；

(2)在所述下電極上構圖形成MnSixOy存儲介質層；

(3)在所述MnSixOy存儲介質層上構圖形成上電極。

18.根據權利要求17所述的制備方法，其特征在于，所述MnSixOy存儲介質層的形成是通過錳金屬層直接氧化并同時硅化處理完成。

19.根據權利要求17所述的制備方法，其特征在于，所述MnSixOy存儲介質層的形成是通過對錳金屬層硅化處理形成錳硅化合物層、再進一步對錳硅化合物層進行氧化處理完成。

20.根據權利要求17所述的制備方法，其特征在于，所述MnSixOy存儲介質層的形成是通過錳金屬層氧化處理形成錳氧化合物層、再進一步對錳氧化合物層進行硅化處理完成。

21.根據權利要求18或者19或者20所述的制備方法，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。

22.根據權利要求18或者19或者20所述的制備方法，其特征在于，所述硅化是在含硅的氣體中硅化、在硅等離子體中硅化或者通過硅的離子注入硅化。