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专利号: 2013101044816
申请人: 天津理工大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 基本电气元件
更新日期:2024-01-05
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种基于氮氧化铪低功耗阻变存储器及其制备方法,其特征在于:由氧化硅片衬底、Ti粘附层、下电极、阻变层和上电极依次叠加构成,其中阻变层为氮氧化铪薄膜和金属铪薄膜的叠层结构。

2.根据权利要求1所述基于氮氧化铪低功耗阻变存储器及其制备方法,其特征在于:所述上、下电极材料为导电金属、金属合金和导电金属化合物,其中导电金属为Ta、Cu、Ag、W、Ni、Al或Pt;金属合金为Pt/Ti、Ti/Ta、Cu/Ti、Cu/Au、Cu/Al或Al/Zr;导电金属化合物为TiN或ITO。

3.一种如权利要求1所述基于氮氧化铪低功耗阻变存储器的制备方法,其特征在于步骤如下:

1)以氧化硅片为衬底,所述氧化硅片是硅通过氧化后,表面存在SiO2氧化层的硅片;

2)在氧化硅片上通过离子束溅射制备一层5nm厚的Ti粘附层;

3)在Ti粘附层上通过磁控溅射、离子束溅射或者电子束蒸发制备下电极;

4)在下电极上采用反应磁控溅射制备氮氧化铪薄膜,溅射工艺条件为:以金属铪或氧-4化铪为溅射靶材,本底真空小于5×10 Pa、衬底温度为室温-500℃、工作压强0.1-4Pa、溅射功率为50-250W,反应气体为N2、O2、Ar;

5)在氮氧化铪薄膜上采用离子束溅射、磁控溅射或电子束蒸发的工艺沉积金属铪薄膜;

6)在金属铪薄膜上采用离子束溅射、磁控溅射或电子束蒸发的工艺沉积上电极;

7)将制备好的器件在真空腔室中进行热退火处理,退火工艺:退火真空小于-4

5×10 Pa,退火温度200-1000℃,退火时间10min-2h,待温度降到室温取出样品。

4.根据权利要求3所述基于氮氧化铪低功耗阻变存储器的制备方法,其特征在于:所述氮氧化铪薄膜和铪金属薄膜的制备不限定先后次序。

5.根据权利要求3所述基于氮氧化铪低功耗阻变存储器的制备方法,其特征在于:所述上电极上通过PECVD的工艺沉积一层SiO2作为保护层。