基于TaOx的自整流阻变存储器及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种基于TaOx的自整流阻变存储器及其制备方法，制备方法为：1）在衬底制备底电极，通过光刻形成底电极图形；2）对底电极图形区域进行n+/p+离子重掺杂形成底电极；3）在底电极上制备TaOx薄膜，根据底电极的掺杂类型和TaOx杂质能级范围，选择顶电极材料；4）在氧化薄膜上溅射并图形化顶电极，完成制备，得到图形化的衬底部分经过n+/p+重掺杂处理形成的底电极，在顶电极和底电极间的阻变薄膜上有一肖特基接触面和一欧姆接触面的阻变存储器。本发明专利技术采用重掺杂Si做基于TaOx的RRAM底电极，并合理选择顶电极和采用合适的操作方法，实现适用于高密度集成的与CMOS工艺完全兼容的自整流存储器。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及阻变存储器(RRAM)，具体涉及一种适用于高密度集成的与CMOS工艺完全兼容的自整流TaOx阻变存储器及其制备方法，属于CMOS超大规模集成电路(ULSI)中的非挥发存储器(Nonvolatile memory)新型存储器结构、制造技术及其制备方法

技术介绍
随着微电子时代逐渐向纳电子时代推进，目前主流的非挥发性存储器Flash也在不断的进行结构和工艺上的改良，以期获得更小尺寸更优性能。但是进入纳米尺寸节点后，Flash的scaling都将达到物理极限，同时其参数的随机涨落显著增加，可靠性问题日益严峻。面临这种挑战，人们基于新材料、新结构和新功能多种创新设计，不断提出非挥发性存储器技术解决方案，包括电荷陷阱存储器(CTM)、铁电存储器(FeRAM)、磁存储器(MRAM)、相变存储器(PRAM)，阻变存储器等。其中，RRAM凭借其各方面的优异存储性能，尤其是其巨大的尺寸缩小潜质，获得了人们的广泛关注；在最近几年中，更是成为存储器行业普遍的研究执占。RRAM具有显著的scaling优势，同时RRAM也具有开关比高、操作电压低、功耗小、耐久性和保持特性好等优异的存本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于TaOx的自整流阻变存储器，包括顶电极、底电极、衬底以及顶电极和底电极间的阻变薄膜，其特征在于，所述底电极为经过图形化和n+/p+重掺杂处理后的衬底部分，所述阻变薄膜与顶电极和底电极间的两个接触面中有一肖特基接触面和一欧姆接触面。

【技术特征摘要】
1.一种基于TaOx的自整流阻变存储器，包括顶电极、底电极、衬底以及顶电极和底电极间的阻变薄膜，其特征在于，所述底电极为经过图形化和n+/p+重掺杂处理后的衬底部分，所述阻变薄膜与顶电极和底电极间的两个接触面中有一肖特基接触面和一欧姆接触面。2.如权利要求1所述的基于TaOx的自整流阻变存储器，其特征在于，所述底电极为重掺杂Si。3.如权利要求1所述的基于TaOx的自整流阻变存储器，其特征在于，顶电极和底电极形成十字交叉，十字交叉部分为crossbar阻变存储器结构。4.如权利要求2-3任意一项所述的基于TaOx的自整流阻变存储器，其特征在于，对p+重掺杂Si底电极，选择顶电极材料功函数范围最接近TaOx杂质能级的顶电极材料，对η+重掺杂Si底电极，顶电极材料选择功函数在TaOx杂质能级范围外的顶电极材料。5.如权利要求2-3任意一项所述的基于TaOx的自整流阻变存储器，其特征在于， 对P+重掺杂Si底电极，顶电极选用以下一种或多种:Pt、Ir、Ni，对η+重掺杂Si底电极，顶电极选用以下一种或多种:TiN、T1、Ag，所述阻变薄膜材料为TaOx。6.一种...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄如，余牧溪，蔡一茂，黄英龙，白文亮，方亦陈，黎明，
申请(专利权)人：北京大学，
类型：发明
国别省市：