[發明專利]阻變存儲器及降低其形成電壓的方法

無效

• 申請號: 201110230867.2
• 申請日: 2011-08-12
• 公開（公告）號: CN102931343A
• 公開（公告）日: 2013-02-13
• 發明（設計）人: 劉明;李穎弢;龍世兵;劉琦;呂杭炳;王明;張康瑋
• 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
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 周國城

1.一種阻變存儲器，其特征在于，包括：

上電極；

下電極；以及

形成于所述上電極與所述下電極之間的阻變存儲層。

2.根據權利要求1所述的阻變存儲器，其特征在于，所述上電極與所述下電極采用單層金屬電極、雙層金屬復合電極或導電金屬化合物。

3.根據權利要求2所述的阻變存儲器，其特征在于，所述單層金屬電極采用W、Al、Cu、Pt、Ti或Ta，所述雙層金屬復合電極采用Pt/Ti、Cu/Au或Cu/Al，所述導電金屬化合物采用TiN、TaN、ITO或IZO。

4.根據權利要求1所述的阻變存儲器，其特征在于，所述阻變存儲層采用二元金屬氧化物、三元金屬氧化物或多元金屬氧化物的單層氧化物存儲材料構成，或者由二元金屬氧化物、三元金屬氧化物或多元金屬氧化物中任意一種經過摻雜改性后形成的摻雜氧化物存儲材料構成，或者由二元金屬氧化物、三元金屬氧化物或多元金屬氧化物組合而成的雙層或多層氧化物存儲材料構成。

5.根據權利要求4所述的阻變存儲器，其特征在于，所述二元金屬氧化物為Al₂O₃、TiO₂、NiO、ZrO₂或HfO₂，所述三元金屬氧化物為SrZrO₃或SrTiO₃，所述多元金屬氧化物為PrCaMnO₃。

6.根據權利要求1所述的阻變存儲器，其特征在于，所述阻變存儲層采用濺射或原子層淀積工藝形成，在濺射過程中通過控制氧氣的流量來減少氧化物中氧元素的含量，在原子層淀積過程中通過控制提供氧元素的反應源的脈沖時間來減少氧化物中氧元素的含量。

7.一種降低權利要求1所述阻變存儲器形成電壓的方法，該阻變存儲器包括上電極、下電極，以及形成于該上電極與該下電極之間的阻變存儲層，且該阻變存儲層由氧化物存儲材料構成，其特征在于，

當采用濺射或者原子層淀積的工藝生長氧化物存儲材料時，通過對提供氧元素的反應源的控制來減少氧化物中氧元素的含量，使氧化物材料中存在大量的氧空位，有利于導電細絲的形成，從而降低阻變存儲器第一次由高阻態向低阻態轉變時所需要的形成電壓。

8.根據權利要求7所述的降低阻變存儲器形成電壓的方法，其特征在于，所述阻變存儲層采用二元金屬氧化物、三元金屬氧化物或多元金屬氧化物的單層氧化物存儲材料構成，或者由二元金屬氧化物、三元金屬氧化物或多元金屬氧化物中任意一種經過摻雜改性后形成的摻雜氧化物存儲材料構成，或者由二元金屬氧化物、三元金屬氧化物或多元金屬氧化物組合而成的雙層或多層氧化物存儲材料構成。

9.根據權利要求8所述的降低阻變存儲器形成電壓的方法，其特征在于，所述二元金屬氧化物為Al₂O₃、TiO₂、NiO、ZrO₂或HfO₂，所述三元金屬氧化物為SrZrO₃或SrTiO₃，所述多元金屬氧化物為PrCaMnO₃。

10.根據權利要求7所述的降低阻變存儲器形成電壓的方法，其特征在于，所述阻變存儲層采用濺射或原子層淀積工藝形成，在濺射過程中通過控制氧氣的流量來減少氧化物中氧元素的含量，在原子層淀積過程中通過控制提供氧元素的反應源的脈沖時間來減少氧化物中氧元素的含量。