阻变存储器及其制备方法技术

本发明专利技术提供一种阻变存储器及其制备方法，在研磨后的膜层上增加了一层金属层；实现了隔离研磨后的膜层的平整度对阻变层的影响，达到使得阻变层尽量少受到环境因素的影响，从而改善阻变存储器的电性和工艺的稳定性技术效果。善阻变存储器的电性和工艺的稳定性技术效果。善阻变存储器的电性和工艺的稳定性技术效果。

【技术实现步骤摘要】
阻变存储器及其制备方法


[0001]本专利技术涉及阻变存储器
，具体说，涉及一种阻变存储器及其制备方法。

技术介绍

[0002]阻变随机存储器(ReRAM，Resistive Random Access Memory)以其低压、高速、低功耗、结构简单、与CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor，互补金属氧化物半导体)传统工艺兼容、低成本、高密度等优势而受到越来越多的关注，被认为是下一代可能取代闪存而成为主流存储产品的一种新型存储器。现有的阻变存储器的制备工艺流程如图1所示，首先通过薄膜沉积和化学机械研磨(CMP)完成下电极(BE)制备，然后进行薄膜沉积完成上电极(TE)的间隙膜(Gap film)制备，最后通过光刻和刻蚀完成阻变存储器的整体制备。在化学机械研磨步骤之后再进行阻变层和上电极沉积存在的弊端如下：1)化学机械研磨会在膜表面产生化学残留，进而影响阻变存储器的电性。2)由于化学机械研磨和沉积是分别在化学机械研磨机台和沉积机台上完成，晶圆在两个机台之间转移时产生的环境变化导致下电极表面容易产生化合物；另外，晶圆从化学机械研磨机台转移到沉积机台涉及到两个不同机台间的跑货流程，导致从化学机械研磨到沉积之间的时间无法精准卡控，且生产流程时间的加长使得下电极表面生成化合物的概率增加，进而影响阻变存储器的电性。
[0003]因此，亟需一种能够提高阻变存储器生产效率的阻变存储器制备流程。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于，提供一种阻变存储器及其制备方法，以解决现有技术中存在的至少一个问题。
[0005]为了实现上述目的，本专利技术提供一种阻变存储器的制备方法，方法包括：生成两个电极层，以及生成金属层和阻变层，金属层和阻变层位于两个电极层之间。
[0006]进一步，优选的方法为，生成两个电极层，所述两个电极层包括第一电极层和第二电极层；以及生成金属层和阻变层，金属层和阻变层位于两个电极层之间；方法包括：
[0007]在衬底上生成第一电极层，在第一电极层上生成金属层；
[0008]在金属层上生成阻变层和第二电极层。
[0009]进一步，优选的方法为，金属层包括第一金属层和第二金属层。
[0010]进一步，优选的方法为，还包括，在第一金属层上依次生成第二金属层、阻变层和所述第二电极层。
[0011]第二方面，本专利技术提供一种阻变存储器包括第一电极层、第二电极层和位于第一电极层和第二电极层之间的阻变层，在第一电极层和所述阻变层之间设置有金属层。
[0012]进一步，优选的结构为，金属层包括第一金属层和第二金属层。
[0013]进一步，优选的结构为，第一金属层的材料为W、Lr、Ru或Pt。
[0014]进一步，优选的结构为，第一金属层的厚度为20nm～180nm。
[0015]进一步，优选的结构为，第二金属层的材料为W、Lr、Ru或Pt。
[0016]进一步，优选的结构为，第二金属层的厚度为10nm～100nm。
[0017]进一步，优选的结构为，第二金属层的厚度为20nm～40nm。
[0018]进一步，优选的结构为，还包括通孔填充层，通孔填充层用于填充第一电极层的通孔；金属层、阻变层和第二电极层依次沉积在通孔填充层上。
[0019]第三方面，本专利技术提供一种存储单元，存储单元包括选通器以及和选通器连接的阻变存储器。其中，选通器可以是三端选通器件。
[0020]第四方面，本专利技术提供一种存储设备，存储设备包括存储控制器以及阻变存储器，存储控制器用于对阻变存储器进行数据读写。
[0021]第五方面，本专利技术提供一种电子设备，包括电路板以及与电路板连接的阻变存储器。
[0022]如上所述，本专利技术的一种阻变存储器及其制备方法、存储单元、存储设备以及电子设备，通过在阻变存储器的阻变层沉积前增加一道金属沉积，且在第一金属层的基础上增设与阻变层利用同一个沉积机台完成的第二金属层。有益效果如下：1)由于阻变层和金属层之间不存在其他工艺流程，减少了其他工艺对阻变层的影响。2)由于阻变层和金属层沉积利用同一个沉积机台完成，避免了晶圆在两个机台之间转移时产生的环境变化避免了电极表面生成化合物的概率增加；3)在生成阻变层之前减少了晶圆在两个不同机台间的跑货流程，使得生产流程时间可控，避免了生产流程时间的加长使得下电极表面生成化合物的概率增加的发生，进而保证阻变存储器的电性。
[0023]为了实现上述以及相关目的，本专利技术的一个或多个方面包括后面将详细说明并在权利要求中特别指出的特征。下面的说明详细说明了本专利技术的某些示例性方面。然而，这些方面指示的仅仅是可使用本专利技术的原理的各种方式中的一些方式。此外，本专利技术旨在包括所有这些方面以及它们的等同物。
附图说明
[0024]图1是现有的阻变存储器的制备流程示意图。
[0025]图2是本专利技术实施例1提供的阻变存储器的结构示意图；
[0026]图3是本专利技术实施例1提供的阻变存储器的生产原理的流程图；
[0027]图4是本专利技术实施例2提供的阻变存储器的制备流程示意图；
[0028]图5是根据本专利技术实施例2的阻变存储器的结构示意图；
[0029]图6是根据本专利技术实施例3的阻变存储器的结构示意图。
[0030]1、下电极通孔；2、介电层；3、金属层；4、阻变层；5、上电极；6、侧壁保护层；7、下电极。
具体实施方式
[0031]应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。实施例中未注明具体技术或者条件者，按照本领域内的文献所描述的技术或条件，或者按照产品说明书进行，所用试剂或仪器未注明生产厂商，均可通过正规渠道商购买得到的常规产品。
[0032]存储器(memory)是现代信息技术中用于保存信息的记忆设备。存储器的主要功能
是存储各种数据(如业务数据、程序数据)。存储器通常采用具有两种稳定状态(分别表示为“0”和“1”)的物理器件(例如为存储单元)来实现存储功能。存储器可以基于存储的电荷多寡表征存储数据。例如动态随机存储器以及闪存存储器通常是基于存储的电荷多寡表征存储数据。存储器也可以基于电阻的大小表征存储数据。例如阻变存储器通常是基于器件电阻大小表征存储数据。阻变存储器是一种电阻可调整的非易失存储器。阻变存储器单元结构采用MIM电容结构，在上、下电极之间夹着绝缘层或半导体功能材料层，又称三明治结构(Sandwich Structrue)。具体地，阻变存储器可以通过控制氧离子运动以控制器件电阻，从而实现存储功能。存储阵列可以采用crossbar的交叉阵列结构。这种交叉阵列结构工艺简单、密度高、并具有较好的等比缩小能力。
[0033]图1示出了现有的阻变存储器的制备流程示意图；现有技术中如图1所示，当前在film4(膜4)化学机械研磨之后再进行阻变层和上电极沉积，阻变层沉积在经过化学机械研磨(CMP)后的膜层上本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种阻变存储器的制备方法，其特征在于，所述方法包括：生成两个电极层，以及生成金属层和阻变层，所述金属层和阻变层位于两个电极层之间。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，生成两个电极层，所述两个电极层包括第一电极层和第二电极层；以及生成金属层和阻变层，所述金属层和阻变层位于两个电极层之间；方法包括：在衬底上生成第一电极层，在所述第一电极层上生成所述金属层；在所述金属层上生成所述阻变层和所述第二电极层。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，还包括，所述金属层包括第一金属层和第二金属层。4.根据权利要求3所述的阻变存储器的制备方法，其特征在于，还包括，在所述第一金属层上生成第二金属层、阻变层和第二电极层。5.一种阻变存储器，其特征在于，包括第一电极层、第二电极层和位于所述第一电极层和第二电极层之间的阻变层，在所述第一电极层和所述阻变层之间设置有金属层。6.根据权利要求5所述的阻变存储器，其特征在于，所述金属层包括第一金属层和第二金属层。7.根据权利要求6所述的阻变存储器，其特征在于，所述第一金属层的材料为W、Lr、Ru或Pt。8.根据权利要求7...

【专利技术属性】
技术研发人员：高飞，仇圣棻，杨芸，陈亮，
申请(专利权)人：昕原半导体杭州有限公司昕原半导体深圳有限公司，
类型：发明
国别省市：