[发明专利]一种低功耗氮化硅隧穿结阻变存储器及其制备方法

权利要求书

1.本发明涉及氮化硅隧穿结阻变存储器，属于非挥发性性存储器技术领域。该存储器采用单晶硅作为衬底，其特征在于：包括附着在表面氧化的单晶硅衬底上的氮化硅基隧穿结阻变层，及分别附着在阻变层上表面和下表面的互相垂直的条形电极；

2.根据权利要求1所述的超低功耗的三明治结构纳米硅阻变存储器，其特征在于：所述氮化硅隧穿结的中间层为气相化学制备的富氮氮化硅层。

3.根据权利要求2所述的超低功耗的氮化硅隧穿结阻变存储器阵列，其特征在于：所述相邻的上下两层势垒层为化学配比相同的富硅氮化硅薄膜。

4.根据权利要求3所述的功率可调的碳化硅阻变存储器阵列，其特征在于所述的中间纳米硅层的厚度4纳米，上下两层富碳碳化硅薄膜的厚度为3纳米。

5.根据权利要求1所述的功率可调的三明治架构双势垒纳米硅阻变存储器制备方法，其特征在于包括以下步骤：

第一步、构筑铂金属下电极

1.1对单晶硅进行热氧化，氧化硅层的厚度为200纳米，获得表面覆盖氧化硅层的基底；

1.2在氧化硅表面涂光刻胶，采用矩形阵列分布的模板在光刻胶表面曝光和显影，获得图形化的光刻胶；

1.3以光刻胶为掩膜结合ICP刻蚀，在SiO2表面形成深度为100纳米的沟槽，然后采用电子束蒸发的方法在样品表面淀积铂金属作为下电极，铂金属的厚度为100纳米；

1.4去除光刻胶和光刻胶上的金属，获得底电极分布为铂金属条形阵列的氧化硅基底。

第二步、构筑纳米硅双势垒阻变薄膜；

2-1、将表面覆盖条形铂电极阵列的氧化硅基底放入PECVD系统，通入硅烷，氨气的混合气体，设定硅烷和氨气的流量比，利用电场作用淀积得到富硅氮化硅薄膜子层；

2-2、设定硅烷和氨气的流量比，获得富氮的氮化硅隧穿层；

2-3、再重复2-1，形成含富硅氮化硅薄膜子层；

第三步、构筑铂金属上电极

1.2在氮化硅薄膜表面涂光刻胶，采用条形阵列分布的模板在光刻胶表面曝光和显影，获得图形化的光刻胶；

1.3采用电子束蒸发的方法在覆盖有图形化光刻胶的表面淀积铂金属作为上电极；

1.4去除光刻胶和光刻胶上的金属，获得铂金条形电极，其方向垂直于底电极。