[发明专利]一种基于二氧化硅薄膜的低功耗阻变存储器及其制备方法

权利要求书

1.一种基于二氧化硅薄膜的低功耗阻变存储器，由衬底、Ti粘附层、底电极、阻变层和 顶电极依次叠加构成，其特征在于，所述阻变层为疏松结构的二氧化硅薄膜。

2.如权利要求1所述的阻变存储器，其特征在于，在20℃、1atm时，所述二氧化硅薄 膜疏松结构的折射率为1.28～1.36。

3.如权利要求1所述的阻变存储器，其特征在于，所述二氧化硅薄膜的厚度为20nm～ 40nm。

4.如权利要求1或2或3所述的阻变存储器，其特征在于，所述衬底是硅通过氧化后表 面生成SiO₂氧化层的硅片，其中衬底上SiO₂氧化层的厚度为200nm～400nm；所述顶电极为 点状金属Ag薄膜，厚度为50nm～200nm；所述底电极为Pt电极，厚度为100nm～300nm。

5.一种如权利要求1～4中任一项所述的阻变存储器的制备方法，其特征在于，包括以 下步骤：

(1)在衬底上制备一层Ti粘附层；

(2)在所述Ti粘附层上制备Pt底电极；

(3)在所述Pt底电极上通过射频磁控溅射方法制备二氧化硅薄膜作为阻变层；其中射 频磁控溅射的工艺条件为：以二氧化硅靶为溅射靶材，腔室压力小于5×10^-6Torr，溅射温度 为20℃～50℃，溅射压力为3mTorr～12mTorr，溅射功率为100W～200W，溅射气体中氩气 流量20sccm～40sccm，氧气的体积分数为5％～30％；

(4)在所述阻变层上通过直流磁控溅射法制备点状金属Ag薄膜作为顶电极，即得到所 述阻变存储器。

6.如权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(3)中，在Pt底电极上通过 射频磁控溅射方法制备一层厚度为20nm～40nm、呈疏松结构的阻变层。

7.如权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(4)中，直流磁控溅射的工 艺条件为以金属Ag靶为溅射靶材，腔室压力小于1×10^-5Torr，溅射温度为20℃～50℃，溅射 压力为8mTorr～15mTorr，溅射功率为10W～20W，溅射气体氩气流量为20sccm～40sccm。

8.如权利要求7所述的制备方法，其特征在于，制备的顶电极的厚度为50nm～200nm。

9.如权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述Ti粘附层是采用电子束蒸发的成 膜方法制备的，制备的Ti粘附层的厚度为20nm～100nm。