[发明专利]一种具有忆阻器特性的半导体器件及其制备方法有效
| 申请号： | 201110090926.0 | 申请日： | 2011-04-12 |
| 公开（公告）号： | CN102738389A | 公开（公告）日： | 2012-10-17 |
| 发明（设计）人： | 刘明;李颖弢;龙世兵;吕杭炳;刘琦;张森;王艳 | 申请（专利权）人： | 中国科学院微电子研究所 |
| 主分类号： | H01L45/00 | 分类号： | H01L45/00;H01L27/24 |
| 代理公司： | 北京市德权律师事务所 11302 | 代理人： | 王建国 |
| 地址： | 100029 北京市*** | 国省代码： | 北京;11 |
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| 摘要： | |||
| 搜索关键词： | 一种 具有 忆阻器 特性 半导体器件 及其 制备 方法 | ||
1.一种具有忆阻器特性的半导体器件，其特征在于，该半导体器件包括上电极和下电极，以及位于所述上电极和下电极之间的功能层薄膜，所述功能层薄膜为钛铝氧化物TiAlOx，其中，0.5＜x＜3。
2.根据权利要求1所述的具有忆阻器特性的半导体器件，其特征在于，所述上电极和下电极的材料为W、Au、Pt、Ti、TiN、TaN、ITO或者IZO。
3.根据权利要求1所述的具有忆阻器特性的半导体器件，其特征在于，所述下电极和上电极的厚度分别为10nm至500nm，所述功能层薄膜的厚度为3nm至600nm。
4.一种具有忆阻器特性的半导体器件的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：
步骤一：在衬底上形成下电极；
步骤二：在所述下电极上依次沉积Ti/Al/Ti薄膜层；
步骤三：对所述Ti/Al/Ti薄膜层进行氮化处理，使其相互扩散，形成TiAl薄膜层；
步骤四：对所述TiAl薄膜层进行氧化处理，形成TiAlOx功能层薄膜；
步骤五：在所述TiAlOx功能层薄膜上形成上电极。
5.根据权利要求4所述的具有忆阻器特性的半导体器件的制作方法，其特征在于，所述步骤二中下电极上淀积的Ti/Al/Ti薄膜层的厚度分别为1nm至200nm。
6.根据权利要求4所述的具有忆阻器特性的半导体器件的制作方法，其特征在于，所述步骤三中氮化处理主要采用氮气退火的方法。
7.根据权利要求6所述的具有忆阻器特性的半导体器件的制作方法，其特征在于，所述氮气退火的温度为100℃至1000℃，所述氮气退火的时间为30秒至2小时。
8.根据权利要求4所述的具有忆阻器特性的半导体器件的制作方法，其特征在于，所述步骤四中氧化处理为热氧化、等离子氧化或者离子注入氧化。
9.根据权利要求8所述的具有忆阻器特性的半导体器件的制作方法，其特征在于，所述氧化的温度为100℃至1000℃，所述氧化时间为1分钟至2小时。
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