[发明专利]一种阻变存储器及其制备方法

权利要求书

1.一种阻变存储器的制备方法，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；以及在所述第一介质层中制备所述阻变存储器单元的下电极并平坦化；

步骤S2：在所述第一介质层上依次淀积氧化物阻变层、dummy介质层和dummy金属层，并图形化所述dummy介质层和所述dummy金属层以形成所述dummy介质层和dummy金属层图形；其中，所述dummy介质层和dummy金属层图形位于所述氧化物阻变层上；

步骤S3：在图形化后的所述dummy介质层和所述dummy金属层上表面和侧壁以及所述氧化物阻变层表面，淀积所述阻变存储器单元的上电极层，以及自对准刻蚀所述上电极层形成具有侧墙形状的上电极和氧化物阻变图形，从而形成阻变存储器单元结构；其中，所述氧化物阻变图形的下表面与所述阻变存储器单元的下电极的上表面部分重合，所述上电极的底部位于所述氧化物阻变图形的上表面；

步骤S4：在所述阻变存储器单元结构的表面、所述下电极和第一介质层表面淀积阻挡层；

步骤S5：沉积CMOS后段工艺的第二介质层并平坦化；

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所述的阻变存储器的制备方法，其特征在于，所述步骤S2包括：

S21：采用物理气相沉积工艺在所述第一介质层表面淀积所述氧化物阻变层；

S22：采用化学气相沉积工艺在所述氧化物阻变层表面淀积所述dummy介质层；

S23：采用物理气相沉积工艺在所述dummy介质层表面淀积所述dummy金属层；

S24：光刻定义出所述dummy介质层和所述dummy金属层图形；

S25：刻蚀形成所述dummy介质层和所述dummy金属层图形。

3.根据权利要求1所述的阻变存储器的制备方法，其特征在于，所述步骤S1中的在所述第一介质层中制备阻变存储器单元的下电极具体包括：先在所述第一介质层中通过光刻和刻蚀工艺定义出阻变存储器单元的下电极接触孔图形，然后采用物理气相沉积工艺淀积下电极层材料，最后通过CMP工艺进行平坦化，以形成所述下电极。

4.根据权利要求1所述的阻变存储器的制备方法，其特征在于，所述阻挡层的材料与第一介质层的材料相同。

5.根据权利要求1所述的阻变存储器的制备方法，其特征在于，所述dummy介质层的材料包括氧化硅、氮化硅或氮化碳化硅，所述dummy金属层的材料包括Ta、Ti、TaN或TiN。

6.根据权利要求1所述的阻变存储器的制备方法，其特征在于，所述下电极的材料包括Ta、Ti、Cu、W、TaN或TiN，所述上电极的材料包括Ta、Ti、TaN、TiN、Pt或Ir，所述氧化物阻变层的材料包括TaOx、HfOx、或TiOx。

7.根据权利要求1所述的阻变存储器的制备方法，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。

8.根据权利要求1所述的阻变存储器的制备方法，其特征在于，所述第一介质层的厚度远小于第二介质层的厚度。

9.一种阻变存储器，所述阻变存储器包括至少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：

下电极，位于第一介质层中；

在所述第一介质层上表面依次层叠的氧化物阻变层、dummy介质层和dummy金属层；

具有侧墙形状的上电极；

其中，所述氧化物阻变层的下表面与所述下电极的上表面部分重合，所述上电极的底部位于所述氧化物阻变层上表面，所述上电极侧边紧靠所述dummy介质层和dummy金属层图形的一侧面。

10.根据权利要求9所述的阻变存储器，其特征在于，还包括：

第二介质层以及在所述第二介质层制备的CMOS后段工艺的接触孔及第二金属层，以引出所述上电极，

第一金属层，位于所述下电极的下表面，所述下电极通过所述第一金属层引出。