[发明专利]一种阻变存储器及其制备方法

权利要求书

1.一种阻变存储器制备方法，所述阻变存储器包括至少一个阻变存储器单元，其特征在于，包括如下步骤：

步骤S1：在CMOS后段工艺的第一金属层表面淀积第一介质层并平坦化所述第一介质层；

步骤S2：在所述第一介质层中制备所述阻变存储器单元的下电极接触孔；

步骤S3：在所述第一介质层和所述下电极接触孔中依次淀积下电极层和隔离介质层；通过化学机械抛光工艺平坦化所述隔离介质层至去除所述第一介质层上方的电极层，以形成所述阻变存储器单元的线状下电极；

步骤S4：依次淀积氧化物阻变层和上电极层，制备上电极和氧化物阻变图形，以形成所述阻变存储器单元；其中，所述氧化物阻变图形上表面和所述上电极的下表面重合，所述下电极接触孔中的线状下电极与所述氧化物阻变图形下表面接触；

步骤S5：在所述上电极和氧化物阻变图形的表面、以及所述第一介质层的表面淀积保护层，并制备CMOS后段工艺的第二介质层；

步骤S6：在所述第二介质层制备CMOS后段工艺的接触孔及第二金属层，以引出所述阻变存储器单元的上电极，所述阻变存储器单元的下电极通过所述第一金属层引出。

2.根据权利要求1所述的阻变存储器制备方法，其特征在于，所述步骤S3包括：

S31：所述第一介质层表面和所述下电极接触孔中先采用物理气相沉积或原子层沉积工艺淀积所述下电极层，其中，所述下电极材料包括Ta、Ti、TaN或TiN；

S32：在所述下电极层表面采用化学汽相淀积工艺淀积隔离介质层；

S33：采用化学机械抛光工艺平坦化所述隔离介质层至去除所述第一介质层上方的电极层，以形成所述阻变存储器单元的线状下电极。

3.根据权利要求2所述的阻变存储器制备方法，其特征在于，所述隔离介质层材料与所述第一介质层材料相同。

4.根据权利要求2所述的阻变存储器制备方法，其特征在于，所述隔离介质层厚度大于所述下电极接触孔的高度； 所述步骤S5中采用光刻和刻蚀工艺制备所述上电极和氧化物阻变图形，刻蚀停止层为所述第一介质层。

5.根据权利要求1所述的阻变存储器制备方法，其特征在于，所述上电极下表面尺寸和所述氧化物阻变图形上表面尺寸相同；步骤S4形成的所述下电极宽度由下电极层淀积的厚度确定。

6.根据权利要求1所述的阻变存储器制备方法，其特征在于，所述氧化物阻变层和上电极层采用物理气相沉积工艺依次淀积，所述上电极材料包括Ta、Ti、TaN或TiN，所述氧化物阻变层材料包括TaOx、HfOx、或TiOx。

7.根据权利要求1所述的阻变存储器制备方法，其特征在于，所述保护层材料与所述第一介质层材料相同。

8.根据权利要求1所述的阻变存储器制备方法，其特征在于，所述第一介质层的介电常数高于所述第二介质层的介电常数，所述第一介质层的厚度小于第二介质层的厚度。

9.一种阻变存储器，所述阻变存储器至少包括一个阻变存储器单元，其特征在于，所述阻变存储器单元包括：

第一介质层，内设下电极接触孔，所述下电极接触孔包括线状下电极和隔离介质层，所述线状下电极一侧紧贴所述下电极接触孔的一侧壁，所述线状下电极另一侧紧贴所述隔离介质层；

在所述第一介质层上表面依次层叠的氧化物阻变图形和上电极；其中，所述氧化物阻变图形的上表面和所述上电极的下表面重合，所述下电极接触孔中的线状下电极的顶部与所述氧化物阻变图形下表面接触。

10.根据权利要求9所述的阻变存储器，其特征在于，还包括：

第一金属层，与所述线状下电极的底部下表面接触，所述线状下电极通过所述第一金属层引出；其中，相邻两个所述线状下电极位于一个所述下电极接触孔中，所述线状下电极的底部相连，所述下电极接触孔中的线状下电极的顶部与所述氧化物阻变图形的下表面接触；

第二金属层，位于所述上电极的上表面，以引出所述上电极。