一种阻变存储器及其制备方法技术

一种阻变存储器及其制备方法，该方法包括在CMOS后段工艺的第一金属层表面淀积第一介质层并平坦化；在第一介质层中制备阻变存储器单元的下电极并平坦化；在第一介质层和下电极表面依次淀积氧化物阻变层和上电极层，图形化上电极层制备上电极和图形化氧化物阻变层制备氧化物阻变图形，其中，上电极的投影图形与下电极的投影图形仅有部分区域重叠，氧化物阻变图形上表面和上电极的下表面重合；淀积阻挡层并制备CMOS后段工艺的第二介质层；在第二介质层中制备CMOS后段工艺的接触孔及第二金属层，以引出阻变存储器单元的上电极，阻变存储器单元的下电极通过第一金属层引出。因此，本发明专利技术限制阻变层中氧空位导电通道的形成区域，以提升器件一致性。

【技术实现步骤摘要】
一种阻变存储器及其制备方法
本专利技术属于集成电路制造领域，尤其涉及一种阻变存储器及其制备方法。
技术介绍
阻变存储器(ResistiveRandomAccessMemory，RRAM)是一种新型的非易失性存储器，其同时具有高速、低功耗、非易失性、高集成度以及与互补金属氧化物半导体(ComplementaryMetalOxideSemiconductor，CMOS)工艺兼容等优势，近年来已成为新型存储器领域的研究热点之一，甚至已经出现商业产品。阻变存储器单元是阻变存储器技术的核心，基于过渡金属氧化物的阻变存储器单元，由于与主流CMOS工艺高度兼容一直被广泛研究，其通常采用一种类似于平行板电容的结构，即包含上电极(TopElectrode)、阻变层(SwitchLayer)和下电极(BottomElectrode)的三明治结构，其中，上下电极为导电金属，阻变层通常为非化学计量比的过渡金属氧化物。在工艺实现方面，这种三明治结构通常可以直接嵌入主流CMOS工艺的后段结构中，即在不改变标准CMOS后段工艺参数的基础上，直接将RRAM结构本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种阻变存储器的制备方法，所述阻变存储器包括至少一个阻变存储器单元，其特征在于，包括如下步骤：/n步骤S1：在CMOS后段工艺的第一金属层表面淀积第一介质层并进行平坦化；/n步骤S2：在所述第一介质层中制备阻变存储器单元的下电极并进行平坦化；/n步骤S3：在所述第一介质层和所述下电极表面依次淀积氧化物阻变层和上电极层；/n步骤S4：图形化所述上电极层制备阻变存储器单元的上电极和图形化所述氧化物阻变层制备氧化物阻变图形，其中，所述上电极的投影图形与所述下电极的投影图形仅有部分区域重叠，所述重叠区域的数量与所述阻变存储器单元数量相同；所述氧化物阻变图形上表面和所述上电极的下表面重合；/n步骤S...

【技术特征摘要】
1.一种阻变存储器的制备方法，所述阻变存储器包括至少一个阻变存储器单元，其特征在于，包括如下步骤：
步骤S1：在CMOS后段工艺的第一金属层表面淀积第一介质层并进行平坦化；
步骤S2：在所述第一介质层中制备阻变存储器单元的下电极并进行平坦化；
步骤S3：在所述第一介质层和所述下电极表面依次淀积氧化物阻变层和上电极层；
步骤S4：图形化所述上电极层制备阻变存储器单元的上电极和图形化所述氧化物阻变层制备氧化物阻变图形，其中，所述上电极的投影图形与所述下电极的投影图形仅有部分区域重叠，所述重叠区域的数量与所述阻变存储器单元数量相同；所述氧化物阻变图形上表面和所述上电极的下表面重合；
步骤S5：淀积阻挡层并制备CMOS后段工艺的第二介质层；
步骤S6：在所述第二介质层中制备CMOS后段工艺的接触孔及第二金属层，以引出所述阻变存储器单元的上电极，所述阻变存储器单元的下电极通过所述第一金属层引出。


2.根据权利要求1所述的阻变存储器的制备方法，其特征在于，所述步骤S2包括：
S21：在所述第一介质层中通过光刻和刻蚀工艺定义出所述阻变存储器单元的下电极图形；
S22：采用物理气相沉积工艺淀积下电极金属层；
S23：通过化学机械抛光工艺平坦化所述下电极金属层，直至去除所述第一介质层上方的下电极金属层。


3.根据权利要求1所述的阻变存储器的制备方法，其特征在于，步骤S3中的在所述第一介质层和所述下电极表面依次淀积氧化物阻变层和上电极层采用物理气相沉积工艺实现。


4.根据权利要求1所述的阻变存储器的制备方法，其特征在于，所述上电极下表面尺寸和所述氧化物阻变图形上表面尺寸相同；步骤S4的所述部分重叠区域的尺寸小于所述氧化物阻变图形下表面尺寸，且大于等于零；其中，所述部分重叠区域为零的情况是所述下电极的一侧边缘与上电极的相对侧边缘重合的情况。

【专利技术属性】
技术研发人员：郭奥，
申请(专利权)人：上海集成电路装备材料产业创新中心有限公司，上海集成电路研发中心有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31