制作工艺、半导体存储器件及半导体工艺设备制造技术

本发明专利技术公开一种半导体存储器件的制作工艺、半导体存储器件及半导体工艺设备，该制作工艺包括：S100、在晶圆上溅射沉积底电极薄膜；S200、在底电极薄膜上溅射沉积一定厚度的富氧状态的阻变薄膜；S300、对富氧状态的阻变薄膜的预设厚度的部分进行还原，以使阻变薄膜的预设厚度的部分由富氧状态变为缺氧状态；其中，富氧状态的氧元素的含量大于缺氧状态的氧元素的含量；S400、循环执行步骤S200和S300，依次沉积多层所述阻变薄膜，直至多层阻变薄膜的总厚度达到第一厚度，以形成阻变层；S500、在所述阻变层上溅射沉积顶电极薄膜。上述方案能够解决半导体存储器件的性能较差的问题。决半导体存储器件的性能较差的问题。决半导体存储器件的性能较差的问题。

【技术实现步骤摘要】
制作工艺、半导体存储器件及半导体工艺设备


[0001]本专利技术涉及半导体
，尤其涉及一种半导体存储器件的制作工艺、半导体存储器件及半导体工艺设备。

技术介绍

[0002]随着半导体工艺的高速发展，半导体存储器件的尺寸越来越小，且储存容量越来越大。但是随着器件集成度的提高，传统Flash存储器难以满足工艺需求。而阻变存储器(Resistive Random Access Memory，RRAM)以存储单元结构简单、工作速度快、功耗低、信息保持稳定、具有非易失性以及与互补金属氧化物半导体(Complementary Metal Oxide Semiconductor，CMOS)工艺兼容等优势受到广泛关注。
[0003]阻变存储器包括衬底、底电极、阻变薄膜和顶电极，底电极沉积在衬底上，阻变薄膜位于底电极和顶电极之间。当在两个电极之间加适当的电压会使得阻变薄膜在两个稳定的电阻态转换。
[0004]阻变薄膜通常为金属氧化物，例如，钽的氧化物、稼的氧化物等。相关技术中，通过磁控溅射腔室制备阻变薄膜。以阻变薄膜的材料为钽的氧化物为例，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种半导体存储器件的制作工艺，其特征在于，所述制作工艺包括：S100、在晶圆(810)上溅射沉积底电极薄膜(820)；S200、在所述底电极薄膜(820)上溅射沉积一定厚度的富氧状态的阻变薄膜(831)；S300、对所述阻变薄膜(831)的预设厚度的部分进行还原，以使所述阻变薄膜(831)的所述预设厚度的部分由所述富氧状态变为缺氧状态；其中，所述富氧状态的氧元素的含量大于所述缺氧状态的氧元素的含量；S400、循环执行步骤S200和S300，依次沉积多层所述阻变薄膜(831)，直至多层所述阻变薄膜(831)的总厚度达到第一厚度，以形成阻变层(830)；S500、在所述阻变层(830)上溅射沉积顶电极薄膜(840)。2.根据权利要求1所述的制作工艺，其特征在于，在步骤S100之前还包括：S101、对所述晶圆(810)进行清洁预处理。3.根据权利要求1所述的制作工艺，其特征在于，步骤S200包括：将靶材装入用于溅射沉积所述阻变薄膜(831)的薄膜溅射腔室(100)；将沉积有所述底电极薄膜(820)的所述晶圆(810)传入所述薄膜溅射腔室(100)内；对所述薄膜溅射腔室(100)进行抽真空处理；对抽真空处理后的所述薄膜溅射腔室(100)通入第一预设流量的氧气；启动所述薄膜溅射腔室(100)，以在所述底电极薄膜(820)上溅射沉积所述阻变薄膜(831)。4.根据权利要求3所述的制作工艺，其特征在于，在步骤S200中，所述靶材与所述晶圆(810)的间距为5cm至30cm，溅射功率为10W至20000W，氧气的流量为1sccm至1000sccm，惰性气体的流量为0sccm至1000sccm，溅射工艺时间为1s至1000s。5.根据权利要求1所述的制作工艺，其特征在于，步骤S300包括：将沉积有所述富氧状态的所述阻变薄膜(831)的所述晶圆(810)，传入用于还原所述富氧状态的所述阻变薄膜(831)的半导体还原腔室(200)内；向所述半导体还原腔室(200)内通入还原气体，并电离所述还原气体，以对所述富氧状态的所述阻变薄膜(831)的所述预设厚度的部分进行还原。6.根据权利要求5所述的制作工艺，其特征在于，在步骤S300中，所述还原气体的流量为1sccm至20000sccm，射频功率为1W至2000W，还原工艺时间为10s至1800s。7.一种半导体存储器件，其特征在于，所述的半导体存储器件采用权利要求1至6中任一项所述的制作工艺制作。8.根据权利要求7所述的半导体存储器件，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：王宽冒，赵可可，傅新宇，
申请(专利权)人：北京北方华创微电子装备有限公司，
类型：发明
国别省市：