[發(fā)明專利]一種阻變存儲器及其制作方法有效
| 申請?zhí)枺?/td> | 202110319822.6 | 申請日： | 2021-03-25 |
| 公開（公告）號： | CN112864318B | 公開（公告）日： | 2023-02-07 |
| 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人： | 許曉欣;孫文絢;余杰;董大年;賴錦茹;呂杭炳 | 申請（專利權(quán)）人： | 中國科學(xué)院微電子研究所 |
| 主分類號： | H10N70/20 | 分類號： | H10N70/20 |
| 代理公司： | 北京集佳知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11227 | 代理人： | 駱宗力 |
| 地址： | 100029 北京市朝陽*** | 國省代碼： | 北京;11 |
| 權(quán)利要求書： | 查看更多 | 說明書： | 查看更多 |
| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 一種 存儲器 及其 制作方法 | ||
1.一種阻變存儲器，其特征在于，包括：
襯底；
位于所述襯底上的底電極；
位于所述底電極背離所述襯底一側(cè)的底緩沖層；
位于所述底緩沖層背離所述襯底一側(cè)的阻變層，其中，所述底緩沖層的熱膨脹系數(shù)位于所述底電極的熱膨脹系數(shù)和所述阻變層的熱膨脹系數(shù)之間；
位于所述阻變層背離所述襯底一側(cè)的上緩沖層；
以及，位于所述上緩沖層背離所述襯底一側(cè)的上電極，其中，所述阻變層的熱膨脹系數(shù)小于所述底電極的熱膨脹系數(shù)和所述上電極的熱膨脹系數(shù)，且所述上緩沖層的熱膨脹系數(shù)位于所述上電極的熱膨脹系數(shù)和所述阻變層的熱膨脹系數(shù)之間。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的阻變存儲器，其特征在于，所述底緩沖層包括沿所述襯底至所述底電極方向依次疊加的第一子底緩沖層至第N子底緩沖層，所述第一子底緩沖層的熱膨脹系數(shù)至第N子底緩沖層的熱膨脹系數(shù)呈減小趨勢；
所述第一子底緩沖層的熱膨脹系數(shù)小于或等于所述底電極的熱膨脹系數(shù)，所述第N子底緩沖層的熱膨脹系數(shù)大于或等于所述阻變層的熱膨脹系數(shù)，N為大于或等于2的正整數(shù)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的阻變存儲器，其特征在于，所述上緩沖層包括沿所述上電極至所述襯底方向依次疊加的第一子上緩沖層至第M子上緩沖層，所述第一子上緩沖層的熱膨脹系數(shù)至所述第M子上緩沖層的熱膨脹系數(shù)呈減小趨勢；
所述第一子上緩沖層的熱膨脹系數(shù)小于或等于所述上電極的熱膨脹系數(shù)，所述第M子上緩沖層的熱膨脹系數(shù)大于或等于所述阻變層的熱膨脹系數(shù)，M為大于或等于2的正整數(shù)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1-3任意一項(xiàng)所述的阻變存儲器，其特征在于，所述底緩沖層和所述上緩沖層均為氧化物層，所述底緩沖層的熱膨脹系數(shù)和所述上緩沖層的熱膨脹系數(shù)根據(jù)所述氧化物層的氧濃度確定。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的阻變存儲器，其特征在于，所述氧化物層的材質(zhì)為HfOx、AlOx、TiOx或Ta2O5。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的阻變存儲器，其特征在于，所述底電極和所述上電極的材質(zhì)為TiN、TaN、Cu、Ir、Al、Ru或Pd；
及，所述底電極和所述上電極的厚度范圍為20-500nm，包括端點(diǎn)值。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的阻變存儲器，其特征在于，所述阻變層的材質(zhì)為二元金屬氧化物。
8.一種阻變存儲器的制作方法，其特征在于，包括：
提供襯底；
在所述襯底上形成底電極；
在所述底電極背離所述襯底一側(cè)形成底緩沖層；
在所述底緩沖層背離所述襯底一側(cè)形成阻變層，其中，所述底緩沖層的熱膨脹系數(shù)位于所述底電極的熱膨脹系數(shù)和所述阻變層的熱膨脹系數(shù)之間；
在所述阻變層背離所述襯底一側(cè)形成上緩沖層；
在所述上緩沖層背離所述襯底一側(cè)形成上電極，其中，所述阻變層的熱膨脹系數(shù)小于所述底電極的熱膨脹系數(shù)和所述上電極的熱膨脹系數(shù)，且所述上緩沖層的熱膨脹系數(shù)位于所述上電極的熱膨脹系數(shù)和所述阻變層的熱膨脹系數(shù)之間。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的阻變存儲器的制作方法，其特征在于，在所述底電極背離所述襯底一側(cè)形成底緩沖層，包括：
沿所述襯底至所述底電極方向依次疊加形成包括第一子底緩沖層至第N子底緩沖層的底緩沖層，所述第一子底緩沖層的熱膨脹系數(shù)至第N子底緩沖層的熱膨脹系數(shù)呈減小趨勢；所述第一子底緩沖層的熱膨脹系數(shù)小于或等于所述底電極的熱膨脹系數(shù)，所述第N子底緩沖層的熱膨脹系數(shù)大于或等于所述阻變層的熱膨脹系數(shù)，N為大于或等于2的正整數(shù)。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的阻變存儲器的制作方法，其特征在于，在所述阻變層背離所述襯底一側(cè)形成上緩沖層，包括：
沿所述上電極至所述襯底方向依次疊加形成包括第一子上緩沖層至第M子上緩沖層的上緩沖層，所述第一子上緩沖層的熱膨脹系數(shù)至所述第M子上緩沖層的熱膨脹系數(shù)呈減小趨勢；所述第一子上緩沖層的熱膨脹系數(shù)小于或等于所述上電極的熱膨脹系數(shù)，所述第M子上緩沖層的熱膨脹系數(shù)大于或等于所述阻變層的熱膨脹系數(shù)，M為大于或等于2的正整數(shù)。
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