[發(fā)明專利]阻變存儲器、阻變元件及其制備方法有效
| 申請?zhí)枺?/td> | 202010904835.5 | 申請日： | 2020-09-01 |
| 公開（公告）號： | CN111969109B | 公開（公告）日： | 2023-09-19 |
| 發(fā)明（設(shè)計）人： | 劉宇;沈鼎瀛;康賜俊;邱泰瑋;王丹云;單利軍 | 申請（專利權(quán)）人： | 廈門半導(dǎo)體工業(yè)技術(shù)研發(fā)有限公司 |
| 主分類號： | H10N70/20 | 分類號： | H10N70/20;H10B63/00;H10N70/00 |
| 代理公司： | 廈門創(chuàng)象知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 35232 | 代理人： | 陳文戎 |
| 地址： | 361000 福建省廈門市軟件*** | 國省代碼： | 福建;35 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 存儲器 元件 及其 制備 方法 | ||
1.一種阻變元件的制備方法，其特征在于，所述阻變元件包括底電極、頂電極以及設(shè)置在所述底電極與所述頂電極之間的阻變層，所述阻變層包括鄰近所述頂電極的儲氧層和鄰近所述底電極的阻變介質(zhì)層，所述制備方法包括以下步驟：
采用刻蝕工藝、沉積工藝和磨平工藝交叉進行，以制備所述底電極、所述阻變層和所述頂電極；
在制備所述底電極和所述阻變層的過程中，采用側(cè)墻工藝對所述底電極、所述阻變介質(zhì)層和所述儲氧層中的至少一個進行優(yōu)化處理，以使所述底電極與所述阻變介質(zhì)層之間的接觸面積變小，和/或，所述阻變介質(zhì)層與所述儲氧層之間的接觸面積變小；
其中，采用側(cè)墻工藝對所述阻變介質(zhì)層進行優(yōu)化處理，包括在所述底電極上方形成凹槽或在所述底電極上方形成保護介質(zhì)塊，在底電極上先后沉積阻變介質(zhì)層和第二保護介質(zhì)層，并對所述第二保護介質(zhì)層進行磨平；
采用側(cè)墻工藝對所述儲氧層進行優(yōu)化處理包括在刻蝕后的側(cè)墻介質(zhì)層上沉積儲氧層，并對所述儲氧層進行刻蝕，以在所述側(cè)墻介質(zhì)層塊兩側(cè)中的至少一側(cè)保留儲氧塊，其中，所述儲氧塊位于所述底電極的上方；在帶有儲氧塊的側(cè)墻介質(zhì)層塊上沉積超低K材料并進行磨平；
采用側(cè)墻工藝對所述底電極進行優(yōu)化處理，包括在帶有通孔的超低K材料襯底上沉積側(cè)墻介質(zhì)層，并對所述側(cè)墻介質(zhì)層進行刻蝕，以形成側(cè)墻介質(zhì)層塊，其中，所述側(cè)墻介質(zhì)層塊覆蓋所述通孔的部分；在刻蝕后的側(cè)墻介質(zhì)層上沉積底電極層，并對所述底電極層進行刻蝕，以在所述側(cè)墻介質(zhì)層塊兩側(cè)中的至少一側(cè)保留底電極，其中，所述底電極位于所述通孔的上方。
2.如權(quán)利要求1所述的阻變元件的制備方法，其特征在于，采用側(cè)墻工藝對所述阻變介質(zhì)層進行優(yōu)化處理，包括：
在制備好的底電極上沉積第一保護介質(zhì)層，并對所述第一保護介質(zhì)層進行刻蝕，以在所述底電極上方形成凹槽，其中，所述凹槽覆蓋所述底電極的部分；
在帶有凹槽的第一保護介質(zhì)層先后沉積阻變介質(zhì)層和第二保護介質(zhì)層，并對所述第二保護介質(zhì)層進行磨平。
3.如權(quán)利要求1所述的阻變元件的制備方法，其特征在于，采用側(cè)墻工藝對所述阻變介質(zhì)層進行優(yōu)化處理，包括：
在制備好的底電極上沉積第一保護介質(zhì)層，并對所述第一保護介質(zhì)層進行刻蝕，以在所述底電極上方形成保護介質(zhì)塊，其中，所述保護介質(zhì)塊覆蓋所述底電極的部分；
在帶有保護介質(zhì)塊的底電極上先后沉積阻變介質(zhì)層和第二保護介質(zhì)層，并對所述第二保護介質(zhì)層進行磨平。
4.如權(quán)利要求2或3所述的阻變元件的制備方法，其特征在于，在對所述第二保護介質(zhì)層進行磨平之后，還包括：
在磨平后的第二保護介質(zhì)層上先后沉積儲氧層和頂電極層，并對沉積的儲氧層和頂電極層進行刻蝕，以在對應(yīng)所述底電極的上方形成儲氧層和頂電極；
沉積超低K材料并進行磨平、刻蝕，以對應(yīng)所述頂電極的位置打開通道；
在所述通道沉積金屬互聯(lián)材料并進行磨平。
5.如權(quán)利要求1所述的阻變元件的制備方法，其特征在于，采用側(cè)墻工藝對所述儲氧層進行優(yōu)化處理，包括：
在制備好的底電極上先后沉積阻變介質(zhì)層和側(cè)墻介質(zhì)層，并對所述側(cè)墻介質(zhì)層進行刻蝕，以形成側(cè)墻介質(zhì)層塊，其中，所述側(cè)墻介質(zhì)層塊覆蓋所述底電極的部分上面對應(yīng)的阻變介質(zhì)層；
在刻蝕后的側(cè)墻介質(zhì)層上沉積儲氧層，并對所述儲氧層進行刻蝕，以在所述側(cè)墻介質(zhì)層塊兩側(cè)中的至少一側(cè)保留儲氧塊，其中，所述儲氧塊位于所述底電極的上方；
在帶有儲氧塊的側(cè)墻介質(zhì)層塊上沉積超低K材料并進行磨平、刻蝕，以在所述側(cè)墻介質(zhì)層塊上打開第一通道，其中，所述第一通道錯開所述底電極的位置；
對應(yīng)所述第一通道沉積超低K材料并進行磨平、刻蝕，以在所述儲氧塊的上方打開第二通道；
在所述第二通道沉積頂電極并進行磨平。
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