一种阻变存储器及其制作方法技术

本发明专利技术提供了一种阻变存储器及其制作方法，在底电极与阻变层之间形成底缓冲层，且底缓冲层的热膨胀系数位于底电极的热膨胀系数和阻变层的热膨胀系数之间；及在上电极和阻变层之间形成上缓冲层，且上缓冲层的热膨胀系数位于上电极的热膨胀系数和阻变层的热膨胀系数之间，进而，通过底缓冲层和上缓冲层的设置，消除阻变存储器的电极与阻变层之间的热应力失配情况，提高阻变存储器的可靠性和良率。

【技术实现步骤摘要】
一种阻变存储器及其制作方法
本专利技术涉及半导体器件
，更为具体地说，涉及一种阻变存储器及其制作方法。
技术介绍
阻变存储器是一种新型的不挥发存储器技术，具有简单金属-绝缘层-金属的三明治结构，与传统CMOS(ComplementaryMetal-Oxide-Semiconductor，互补金属氧化物半导体)后段工艺完全兼容，它具有较低的工作电压，良好的可靠性。在嵌入式存储，逻辑电路和神经形态计算中有重要的应用前景。阻变存储器可以直接集成在晶体管的漏短，在整个制备过程中，会经历标准工艺的热预算过程。器件中功能层与器件电极的界面会出现热应力不匹配时，会造成初始良率的问题。具体的，阻变存储器在外加电场激励下，阻变存储器的介电层中的导电细丝形成和断裂，其电阻值在高阻态和低阻态之间循环切换。导电细丝形成和断裂分别对应存储器的写入和擦除操作。对于阻变存储器而言，其保持特性与可靠性是两个重要的性能指标。器件可靠性与器件的功能层薄膜的组分，界面状态密切相关。当阻变功能层与器件电极之间的热膨胀系数不匹配时，在循环过程中，阵列中的器件由于热串扰的因本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种阻变存储器，其特征在于，包括：/n衬底；/n位于所述衬底上的底电极；/n位于所述底电极背离所述衬底一侧的底缓冲层；/n位于所述底缓冲层背离所述衬底一侧的阻变层，其中，所述底缓冲层的热膨胀系数位于所述底电极的热膨胀系数和所述阻变层的热膨胀系数之间；/n位于所述阻变层背离所述衬底一侧的上缓冲层；/n以及，位于所述上缓冲层背离所述衬底一侧的上电极，其中，所述阻变层的热膨胀系数小于所述底电极的热膨胀系数和所述上电极的热膨胀系数，且所述上缓冲层的热膨胀系数位于所述上电极的热膨胀系数和所述阻变层的热膨胀系数之间。/n

【技术特征摘要】
1.一种阻变存储器，其特征在于，包括：
衬底；
位于所述衬底上的底电极；
位于所述底电极背离所述衬底一侧的底缓冲层；
位于所述底缓冲层背离所述衬底一侧的阻变层，其中，所述底缓冲层的热膨胀系数位于所述底电极的热膨胀系数和所述阻变层的热膨胀系数之间；
位于所述阻变层背离所述衬底一侧的上缓冲层；
以及，位于所述上缓冲层背离所述衬底一侧的上电极，其中，所述阻变层的热膨胀系数小于所述底电极的热膨胀系数和所述上电极的热膨胀系数，且所述上缓冲层的热膨胀系数位于所述上电极的热膨胀系数和所述阻变层的热膨胀系数之间。


2.根据权利要求1所述的阻变存储器，其特征在于，所述底缓冲层包括沿所述衬底至所述底电极方向依次叠加的第一子底缓冲层至第N子底缓冲层，所述第一子底缓冲层的热膨胀系数至第N子底缓冲层的热膨胀系数呈减小趋势；
所述第一子底缓冲层的热膨胀系数小于或等于所述底电极的热膨胀系数，所述第N子缓冲层的热膨胀系数大于或等于所述阻变层的热膨胀系数，N为大于或等于2的正整数。


3.根据权利要求1所述的阻变存储器，其特征在于，所述上缓冲层包括沿所述上电极至所述衬底方向依次叠加的第一子上缓冲层至第M子上缓冲层，所述第一子上缓冲层的热膨胀系数至所述第M子上缓冲层的热膨胀系数呈减小趋势；
所述第一子上缓冲层的热膨胀系数小于或等于所述上电极的热膨胀系数，所述第M子上缓冲层的热膨胀系数大于或等于所述阻变层的热膨胀系数，M为大于或等于2的正整数。


4.根据权利要求1-3任意一项所述的阻变存储器，其特征在于，所述底缓冲层和所述上缓冲层均为氧化物层，所述底缓冲层的热膨胀系数和所述上缓冲层的热膨胀系数根据所述氧化物层的氧浓度确定。


5.根据权利要求4所述的阻变存储器，其特征在于，所述氧化物层的材质为HfOx、AlOx、TiOx或Ta2O5。


6.根据权利要求1所述的阻变存储器，其特征在于...

【专利技术属性】
技术研发人员：许晓欣，孙文绚，余杰，董大年，赖锦茹，吕杭炳，
申请(专利权)人：中国科学院微电子研究所，
类型：发明
国别省市：北京;11