[发明专利]忆阻器电极及其制备方法、忆阻器和阻变式存储器

权利要求书

1.一种忆阻器电极的制备方法，其特征在于，包括：

在基底沉积金属硼化物薄膜；

对所述金属硼化物薄膜进行退火处理；

在所述金属硼化物薄膜表面形成一光刻胶层，对所述光刻胶层进行光刻以形成与预定电极图案对应的光刻图案；

以所述光刻图案为掩膜，采用离子束刻蚀所述金属硼化物薄膜，以将所述金属硼化物薄膜形成所述预定的电极图案。

2.根据权利要求1所述的忆阻器电极的制备方法，其中，所述金属硼化物薄膜的纯度在99.9％以上。

3.根据权利要求1所述的忆阻器电极的制备方法，其中，所述基底为硅晶圆。

4.根据权利要求1-3任意一项所述的忆阻器电极的制备方法，其中，所述金属硼化物薄膜的厚度为20纳米-100纳米。

5.根据权利要求1所述的忆阻器电极的制备方法，其中，所述退火处理，包括：

先在第一温度下对所述金属硼化物薄膜进行第一次退火处理，并持续第一时间；

再在第二温度下对所述金属硼化物薄膜进行第二次退火处理，并持续第二时间，其中第一温度高于第二温度，第一时间小于第二时间。

6.根据权利要求5所述的忆阻器电极的制备方法，其中，所述第一次退火处理是在氮气中进行。

7.根据权利要求5或6所述的忆阻器电极的制备方法，其中，所述第一温度的范围是900℃～1100℃，所述第一时间是1秒～10秒。

8.根据权利要求5-7任意一项所述的忆阻器电极的制备方法，其中，所述第二次退火处理是在氮氢混合气体中进行。

9.根据权利要求5-8任意一项所述的忆阻器电极的制备方法，其中，所述第二温度的范围是400℃～430℃，第二时间是0.5小时～2小时。

10.根据权利要求1-9任意一项所述的忆阻器电极的制备方法，其中，所述光刻胶层的厚度至少为所述金属硼化物薄膜厚度的2倍。

11.根据权利要求1所述的忆阻器电极的制备方法，其中，所述采用离子束刻蚀所述金属硼化物薄膜包括：采用惰性气体离子轰击金属硼化物薄膜表面，以去除部分所述金属硼化物薄膜。

12.根据权利要求11所述的忆阻器电极的制备方法，其中，所述采用离子刻蚀所述金属硼化物薄膜有10％-30％的过刻蚀。

13.根据权利要求1所述的忆阻器电极的制备方法，其中，所述金属硼化物具有六方晶体结构，所述晶体结构中的硼原子面和金属原子面交替出现构成二维网状结构。

14.根据权利要求1-13任意一项所述的忆阻器电极的制备方法，其中，所述金属硼化物薄膜是金属二硼化物薄膜。

15.根据权利要求1-13任意一项所述的忆阻器电极的制备方法，其中所述金属硼化物薄膜是二硼化钛、二鹏化锆、二硼化铪、二硼化镁中的任意一种薄膜。

16.一种忆阻器电极，其特征在于，所述忆阻器电极是根据权利要求1-15中任一项所述的制备方法制备的。

17.一种忆阻器，其特征在于，包括上电极、下电极和设置在上电极与下电极之间的阻变层，其中，所述上电极和/或下电极是如权利要求16所述的忆阻器电极。

18.一种阻变式存储器，其特征在于，包括：至少一个忆阻器和用于控制所述忆阻器的金属-氧化物-半导体场效应晶体管，所述忆阻器包括上电极、下电极和设置在上电极与下电极之间的阻变层，其中，所述上电极和/或下电极是如权利要求16所述的忆阻器电极。