[发明专利]一种半导体结构及其制备方法

权利要求书

1.一种半导体结构，其特征在于：包括：

半导体衬底；

底部电极；形成于所述半导体衬底上；

阻变层；

顶部电极，所述顶部电极形成于所述阻变层上；

过渡层，所述过渡层形成于所述阻变层与所述顶部电极之间；

所述过渡层包含Si元素；

所述过渡层的宽度等于所述阻变层和所述顶部电极的宽度；

所述过渡层是通过Si离子注入形成的，其中通过控制硅离子的注入角度和注入能量、注入剂量来使得硅离子到达所述阻变层与所述顶部电极的界面，从而使得所述阻变层与所述顶部电极的界面发生改变。

2.如权利要求1所述的半导体结构，其特征在于：所述Si元素以游离Si的形式存在于所述过渡层。

3.如权利要求1所述的半导体结构，其特征在于：所述顶部电极的材料为TaN、TiN、Pt、Ir、Cu中的任一种；所述底部电极的材料为TaN、TiN、Pt、Ir、Cu中的任一种。

4.如权利要求1所述的半导体结构，其特征在于：所述阻变层的材料为HfO_x、TaO_x、WO_x中的任一种。

5.如权利要求4所述的半导体结构，其特征在于：所述x值为1.5-2.5。

6.如权利要求1所述的半导体结构，其特征在于：所述过渡层的材料为Ta-Si-O_X-Ta。

7.如权利要求6所述的半导体结构，其特征在于：还包括界面层，所述界面层形成于底部电极与所述阻变层之间，所述界面层不包含Si。

8.如权利要求7所述的半导体结构，其特征在于：所述界面层的材料为Ta-O-N-Ta。

9.权利要求1-8任一项所述的半导体结构的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：

提供半导体衬底；

形成底部电极；

于所述底部电极上形成阻变层；

于所述阻变层上形成顶部电极；

进行Si离子注入，注入深度在顶部电极和阻变层之间，形成包含Si元素的过渡层。

10.如权利要求9所述的半导体结构的制备方法，其特征在于：所述Si离子注入的角度为：10～30°。

11.如权利要求9所述的半导体结构的制备方法，其特征在于：形成底部电极的步骤包括：在半导体衬底上沉积底部电极材料，刻蚀部分底部电极材料，暴露出部分半导体衬底；于所述半导体衬底的暴露区域填充阻挡层，并进行平坦化；

形成顶部电极步骤还包括：刻蚀部分顶部电极和阻变层，保留底部电极上方的顶部电极和阻变层；且顶部电极和阻变层覆盖部分阻挡层；

进行Si离子注入后，刻蚀所述阻挡层至所述底部电极露出。