[發明專利]一種具有憶阻器特性的半導體器件及其制備方法有效
| 申請號： | 201110090926.0 | 申請日： | 2011-04-12 |
| 公開（公告）號： | CN102738389A | 公開（公告）日： | 2012-10-17 |
| 發明（設計）人： | 劉明;李穎弢;龍世兵;呂杭炳;劉琦;張森;王艷 | 申請（專利權）人： | 中國科學院微電子研究所 |
| 主分類號： | H01L45/00 | 分類號： | H01L45/00;H01L27/24 |
| 代理公司： | 北京市德權律師事務所 11302 | 代理人： | 王建國 |
| 地址： | 100029 北京市*** | 國省代碼： | 北京;11 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 一種 具有 憶阻器 特性 半導體器件 及其 制備 方法 | ||
1.一種具有憶阻器特性的半導體器件，其特征在于，該半導體器件包括上電極和下電極，以及位于所述上電極和下電極之間的功能層薄膜，所述功能層薄膜為鈦鋁氧化物TiAlOx，其中，0.5＜x＜3。
2.根據權利要求1所述的具有憶阻器特性的半導體器件，其特征在于，所述上電極和下電極的材料為W、Au、Pt、Ti、TiN、TaN、ITO或者IZO。
3.根據權利要求1所述的具有憶阻器特性的半導體器件，其特征在于，所述下電極和上電極的厚度分別為10nm至500nm，所述功能層薄膜的厚度為3nm至600nm。
4.一種具有憶阻器特性的半導體器件的制備方法，其特征在于，所述制備方法包括以下步驟：
步驟一：在襯底上形成下電極；
步驟二：在所述下電極上依次沉積Ti/Al/Ti薄膜層；
步驟三：對所述Ti/Al/Ti薄膜層進行氮化處理，使其相互擴散，形成TiAl薄膜層；
步驟四：對所述TiAl薄膜層進行氧化處理，形成TiAlOx功能層薄膜；
步驟五：在所述TiAlOx功能層薄膜上形成上電極。
5.根據權利要求4所述的具有憶阻器特性的半導體器件的制作方法，其特征在于，所述步驟二中下電極上淀積的Ti/Al/Ti薄膜層的厚度分別為1nm至200nm。
6.根據權利要求4所述的具有憶阻器特性的半導體器件的制作方法，其特征在于，所述步驟三中氮化處理主要采用氮氣退火的方法。
7.根據權利要求6所述的具有憶阻器特性的半導體器件的制作方法，其特征在于，所述氮氣退火的溫度為100℃至1000℃，所述氮氣退火的時間為30秒至2小時。
8.根據權利要求4所述的具有憶阻器特性的半導體器件的制作方法，其特征在于，所述步驟四中氧化處理為熱氧化、等離子氧化或者離子注入氧化。
9.根據權利要求8所述的具有憶阻器特性的半導體器件的制作方法，其特征在于，所述氧化的溫度為100℃至1000℃，所述氧化時間為1分鐘至2小時。
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