[发明专利]氮化钛/氧化锌电阻式随机存储器的存储单元及制备方法

权利要求书

1.一种氮化钛/氧化锌电阻式随机存储器的存储单元，包括：衬底和金属-绝缘体-金属MIM结构电阻器，其特征在于：MIM结构电阻器的顶电极为氮化钛，绝缘体为非化学配比的氧化锌薄膜ZnO_x，x的范围是1-2。

2.如权利要求1所述的氮化钛/氧化锌电阻式随机存储器的存储单元，其特征在于：在氧化锌薄膜中掺杂铪、钴或镍过渡金属或者是铝主族金属。

3.如权利要求1或2所述的氮化钛/氧化锌电阻式随机存储器的存储单元，其特征在于：MIM结构电阻器的底电极为铂/钛合金、金/钛合金、钛、钨或钽。

4.如权利要求1或2所述的氮化钛/氧化锌电阻式随机存储器的存储单元，其特征在于：绝缘体氧化锌薄膜的厚度范围为20nm-50nm。

5.一种电阻式随机存储器存储单元的制备方法，其步骤包括：

1)选择二氧化硅或硅为衬底材料，在衬底上制备底电极；

2)在底电极上制备氧化锌薄膜；

3)利用溅射法在氧化物薄膜上制备氮化钛薄膜，利用光刻、刻蚀的方法将所述氮化钛薄膜制备出电极图形，作为顶电极；

4)利用湿法腐蚀或者干法刻蚀的方法在上一步已获得的结构基础上制备出隔离的器件结构。

6.如权利要求5所述的制备方法，其特征在于：步骤2中，氧化锌薄膜的制备方法采用反应溅射，具体条件为：气氛氩/氧气氛，氩/氧气氛的比例为5∶1，溅射功率500W，在溅射过程中，使用主靶锌和副靶铪，铝或镍共溅射。

7.如权利要求6所述的制备方法，其特征在于：对氧化锌薄膜进行退火处理，具体条件为：温度范围为400-500度，气氛为空气气氛或者真空下，真空度为≤10^-3Pa或者氮/氧气氛，氮/氧气氛的比例为4∶1。

8.如权利要求5或6所述的制备方法，其特征在于：步骤3中，在氧化锌薄膜上利用反应溅射的方法制备氮化钛薄膜，具体条件为：氩气与氮气的分压比为18∶2，真空度为5×10^-7Torr，溅射功率500W。

9.如权利要求5所述的制备方法，其特征在于：步骤3中，利用反应离子刻蚀的方法完成电极定义，具体条件为：六氟化硫与氦气流量比为30sccm∶20sccm，工作压力为8×10^-2Torr，刻蚀功率100W。

10.如权利要求5所述的制备方法，其特征在于：步骤4中，利用湿法腐蚀氧化锌的方法制备隔离器件结构，具体条件为：先水浴后，用5％的缓冲氢氟酸，室温。