【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及存储，尤其涉及一种四电极结构的阻变存储器及其制备方法。
技术介绍
1、随着工业化的进程，各行各业对于信息科学技术的依赖度越来越高，其中对存储器的性能需求更高，为了适应存储器高性能的需求，提出了一种阻变存储器(resistiverandom access memory)。
2、阻变存储器是一种新型的非挥发性存储器，其结构通常包括顺序连接的底电极、阻变层和顶电极。它的工作原理是利用在两个电极之间形成的氧化物电阻的可控变化来存储信息。其具有高速度、低功耗、高密度等优点，被广泛认为是未来存储器发展的趋势之一。
3、在相关技术中，往往通过控制电极、介质层的制备工艺条件或材料来实现rram特性的提升。
技术实现思路
1、本专利技术提供一种四电极结构的阻变存储器及制备方法，用以解决现有技术中阻变存储器电极材料单一的问题，从而使单一器件具有不同的特性。
2、本专利技术提供一种四电极结构的阻变存储器，包括：
3、底电极；
4、介质层，所述介质层设于所述底电极上；
5、顶电极，所述顶电极设于所述介质层上，且所述顶电极下部分覆盖所述介质层；
6、其中，所述顶电极包括四块不同材质的金属单元。
7、根据本专利技术提供的四电极结构的阻变存储器，还包括：
8、支撑结构，设于所述底电极上，且所述支撑结构内具有一个通孔；所述介质层和所述顶电极均嵌于所述通孔中。
9、根据本专利技术提供
10、根据本专利技术提供的四电极结构的阻变存储器，所述顶电极包括四块不同材质的金属单元，四块所述金属单元具有相同的尺寸。
11、根据本专利技术提供的四电极结构的阻变存储器，所述金属单元包括钯合金、钛、钛合金、氮化钛、锆合金、钌、钌合金、钽、钽合金、氮化钽、单晶硅、多晶硅、铂、铂合金、铪、铪合金、铝、铝合金、钨、钨合金、铱、铱合金中的一种。
12、本专利技术还提供一种用于制备上述实施例中任一项所述的四电极结构的阻变存储器的制备方法，包括步骤：
13、在底电极上图案化操作形成通孔；
14、利用沉积工艺在所述通孔内形成介质层，且所述介质层的底面与所述底电极接触；
15、选用不同的材质并利用多次的沉积操作和图案化操作，在所述介质层上形成由多个不同材质的金属单元组成的顶电极。
16、根据本专利技术提供的制备方法，所述在底电极上图案化操作形成通孔的步骤，具体包括：
17、利用沉积工艺在底电极上形成二氧化硅层；
18、利用剥离工艺或刻蚀工艺在二氧化硅层上加工出所述通孔。
19、根据本专利技术提供的制备方法，在所述介质层上形成由多个不同材质的金属单元组成的顶电极，具体包括：
20、在所述介质层上形成由四个不同材质的金属单元组成的顶电极。
21、根据本专利技术提供的制备方法，所述选用不同的材质并利用多次的沉积操作和图案化操作的步骤，具体包括：
22、选用第一材料并利用沉积操作和图案化操作在所述介质层上形成第一金属单元；
23、选用第二材料并利用沉积操作和图案化操作在所述介质层上形成第二金属单元，所述第一金属单元与所述第二金属单元相接；
24、选用第三材料并利用沉积操作和图案化操作在所述介质层上形成第三金属单元，所述第三金属单元与所述第一金属单元相接；
25、选用第四材料并利用沉积操作和图案化操作在所述介质层上形成第四金属单元，所述第四金属单元与所述第三金属单元和所述第二金属单元相接形成所述顶电极。
26、根据本专利技术提供的制备方法，所述图案化操作包括采用剥离或刻蚀工艺进行材料去除以形成预定的图案形状。
27、根据上述任一实施例，本专利技术至少具有以下有益效果：
28、本专利技术提供的一种四电极结构的阻变存储器，通过将顶电极设置为多个不同材质的金属单元，使得不同材料的顶电极能够同时与同一材质的介质层实现接触，不同材料的顶电极与介质层接触能够实现不同的界面势垒结构、界面反应、储存离子能力等特性，从而控制氧离子或金属阳离子在电极与介质界面处的储存和注入行为，有助于改善器件的阻变特性。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种四电极结构的阻变存储器，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的四电极结构的阻变存储器，其特征在于，还包括：
3.根据权利要求1所述的四电极结构的阻变存储器，其特征在于，四块不同材质的金属的单元均匀布置于所述介质层上。
4.根据权利要求1所述的四电极结构的阻变存储器，其特征在于，所述顶电极包括四块不同材质的金属单元，四块所述金属单元具有相同的尺寸。
5.根据权利要求1所述的四电极结构的阻变存储器，其特征在于，所述金属单元包括钯合金、钛、钛合金、氮化钛、锆合金、钌、钌合金、钽、钽合金、氮化钽、单晶硅、多晶硅、铂、铂合金、铪、铪合金、铝、铝合金、钨、钨合金、铱、铱合金中的一种。
6.一种用于制备权利要求1-5任一项所述的四电极结构的阻变存储器的制备方法，其特征在于，包括步骤：
7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述在底电极上图案化操作形成通孔的步骤，具体包括：
8.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，在所述介质层上形成由多个不同材质的金属单元组成的顶电极，具体包括：>
9.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于，所述选用不同的材质并利用多次的沉积操作和图案化操作的步骤，具体包括：
10.根据权利要求9所述的制备方法，其特征在于，所述图案化操作包括采用剥离或刻蚀工艺进行材料去除以形成预定的图案形状。
...【技术特征摘要】
1.一种四电极结构的阻变存储器，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的四电极结构的阻变存储器，其特征在于，还包括：
3.根据权利要求1所述的四电极结构的阻变存储器，其特征在于，四块不同材质的金属的单元均匀布置于所述介质层上。
4.根据权利要求1所述的四电极结构的阻变存储器，其特征在于，所述顶电极包括四块不同材质的金属单元，四块所述金属单元具有相同的尺寸。
5.根据权利要求1所述的四电极结构的阻变存储器，其特征在于，所述金属单元包括钯合金、钛、钛合金、氮化钛、锆合金、钌、钌合金、钽、钽合金、氮化钽、单晶硅、多晶硅、铂、铂合金、铪、铪合金、铝、铝合金、钨、钨合金、铱、...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘力锋，伊亚玎，马晓璐，黄鹏，康晋锋，张兴，
申请(专利权)人：北京大学，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。