一种半导体结构及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种半导体结构及其制备方法，包括阻变层与顶部电极，在阻变层与顶部电极之间注入硅离子形成过渡层。本发明专利技术还公开了一种氧化钽基半导体结构的制造方法。在顶部电极和阻变层之间形成一层Ta‑Si‑O的过渡层，由于游离Si的存在，器件的过渡层对氧空位的抓取能力相比较底部电极与所述阻变层之间的界面层更强，氧空位更多的的集中在过渡层且不容易被激发出来，进而改善了器件的数据保持能力和开关特性。

【技术实现步骤摘要】
一种半导体结构及其制备方法
本专利技术涉及半导体集成电路制造领域，特别是涉及一种半导体结构及其制备方法。
技术介绍
RRAM(阻变存储器)是一种新型存储器，在嵌入式、AI、边缘计算等领域有很广阔的应用前景，目前主流可量产的RRAM存储器器件CELL单元可以分为三部分：顶部电极(TE)，底部电极(BE)以及中间的阻变层，阻变材料通常选择过渡金属氧化物，TE和BE电极材料的选择则较多，如惰性金属、过渡金属氮化物、Cu等，然而，为了实现双极型RRAM器件，底部电极和顶部电极需要使用不同的材料来保证上下电极界面的吸氧能力有较大的差别，通常是选择不容易被氧化的惰性金属如Ir、Pt等作为其中一个电极，但是惰性金属与标准的CMOSFab不兼容。RRAM(阻变存储器)在刚制备完成时通常处于高电阻状态，此时当我们对RRAMCELL器件两端施加电压至某个值后，在电场作用下氧离子会随电场移动形成导电细丝而形成导电通路使得cell转变为低电阻状态，即为“1”而继续对阻变存储器单元施加反向电压，在电场作用下氧空位形成的导电细丝断裂，存储器单元转变为高电阻状态，即本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种半导体结构，其特征在于：包括：/n半导体衬底；/n底部电极；形成于所述半导体衬底上；/n阻变层；/n顶部电极，所述顶部电极形成于所述阻变层上；/n过渡层，所述过渡层形成于所述阻变层与所述顶部电极之间；/n所述过渡层包含Si元素。/n

【技术特征摘要】
1.一种半导体结构，其特征在于：包括：
半导体衬底；
底部电极；形成于所述半导体衬底上；
阻变层；
顶部电极，所述顶部电极形成于所述阻变层上；
过渡层，所述过渡层形成于所述阻变层与所述顶部电极之间；
所述过渡层包含Si元素。


2.如权利要求1所述的半导体结构，其特征在于：所述Si元素以游离Si的形式存在于所述过渡层。


3.如权利要求1所述的半导体结构，其特征在于：所述顶部电极的材料为TaN、TiN、Pt、Ir、Cu中的任一种；所述底部电极的材料为TaN、TiN、Pt、Ir、Cu中的任一种。


4.如权利要求1所述的半导体结构，其特征在于：所述阻变层的材料为HfOx、TaOx、WOx中的任一种。


5.如权利要求4所述的半导体结构，其特征在于：所述x值为1.5-2.5。


6.如权利要求1所述的半导体结构，其特征在于：所述过渡层的材料为Ta-Si-OX-Ta。


7.如权利要求6所述的半导体结构，其特征在于：还包括界面层，所述界面层形成...

【专利技术属性】
技术研发人员：肖韩，刘毅华，黄如，
申请(专利权)人：浙江省北大信息技术高等研究院，杭州未名信科科技有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33