專利名稱：一種相變阻變多層結(jié)構(gòu)存儲器及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于半導(dǎo)體存儲器技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種電阻型存儲器及其制備方法，具體涉及一種基于阻變材料和相變材料疊層結(jié)構(gòu)的電阻型存儲器及其制造方法。
背景技術(shù)：
存儲器在半導(dǎo)體市場中占有重要的地位；由于便攜式電子設(shè)備的不斷普及，不揮發(fā)存儲器在整個存儲器市場中的份額也越來越大，其中90%以上的份額被FLASH (閃存)占據(jù)。但由于存儲電荷的要求，F(xiàn)LASH的浮柵不能隨技術(shù)代發(fā)展無限制減?。挥袌蟮李A(yù)測，F(xiàn)LASH技術(shù)的極限在32nm左右，因此迫使人們尋找性能更為優(yōu)越的下一代不揮發(fā)存儲器。目前，電阻型轉(zhuǎn)換存儲器件(Resistive Switching Memory)因其高密度、低成本、可突破技術(shù)代發(fā)展限制的特點引起高度關(guān)注，其所使用的材料有相變材料、摻雜的SrZrO3、鐵電材料PbZrTiO3、鐵磁材料Pr^xCaxMnO3、二元金屬氧化物材料、有機材料等。 所述的電阻型存儲器(Resisitive Memory)通過電信號的作用，使存儲介質(zhì)在高電阻狀態(tài)(High Resistance State, HRS)和低電阻(Low Resistance State, LRS)狀態(tài)之間可逆轉(zhuǎn)換，從而實現(xiàn)存儲功能。所述電阻型存儲器使用的存儲介質(zhì)材料可以是各種半導(dǎo)體金屬氧化物材料，例如，氧化銅、氧化鈦、氧化鎢等。當前，寫操作電流過大以及器件均勻性、穩(wěn)定性等已成為當前電阻型存儲器的主要問題。大電流需寬長比大的MOS管來驅(qū)動，通常MOS管需占用襯底硅，使得在有限的硅襯底上，管子越大，集成度就越低，成本就越高，對應(yīng)的功耗也就越大。所述器件的均勻性和穩(wěn)定性對芯片功能的正確實現(xiàn)及可靠性問題有重大的影響，若器件均勻性差，則在進行讀寫操作時，電路就可能讀寫出錯誤的值，或者讀寫失效，若器件的穩(wěn)定性差，則器件的使用壽命則受到極大的限制。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷和不足，提供一種相變阻變多層結(jié)構(gòu)存儲器及其制備方法，尤其涉及一種基于阻變材料和相變材料疊層結(jié)構(gòu)的電阻型存儲器及其制備方法。具體而言，本發(fā)明的相變阻變多層結(jié)構(gòu)存儲器，包括上電極和下電極，其特征在于，所述的上電極和下電極之間設(shè)相變材料和阻變材料存儲介質(zhì)層。本發(fā)明的存儲器中，所述的存儲介質(zhì)層為阻變材料和相變材料的雙層疊層，該存儲介質(zhì)層靠近下電極，采用氧化下電極的方式進行制備，之后也可進行摻雜或退火等工藝優(yōu)化步驟，所述的優(yōu)化步驟不僅限于上述的工藝優(yōu)化方法；
其中，所述的阻變材料為通過氧化下電極形成，之后也可進行摻雜、退火等工藝步驟處理制成，所述的相變材料在阻變材料制備結(jié)束后進行沉積；
所述的氧化為熱氧化或等離子體氧化；
所述的上電極和下電極可為Mn、Ta、TaN、Ti、W、Ni、Al、Co、Cu等金屬材料,或為復(fù)合層結(jié)構(gòu)，或為Ti/TiN、Ta/TaN等，但不僅限于所述的材料；
所述的相變材料可為 GeSbTe、GeTeAsSi、GeTe、GeSb (Cu、Ag)、GeTeAs、InTe、AsSbTe 等，但不僅限于所述的材料；
或，
本發(fā)明存儲器中，所述的存儲介質(zhì)層為阻變材料和相變材料的雙層疊層；所述阻變材料為通過沉積的方式進行制備，然后沉積相變材料，化學(xué)機械拋光后再制備上電極；所述相變材料可靠近上電極或可靠近下電極，所述阻變材料可靠近上電極或可靠近下電極；
其中，所述的沉積方式為物理氣相淀積(PVD)、化學(xué)氣相淀積(CVD)、或原子層淀積(ALD)；
所述的相變材料可為 GeSbTe,GeTeAsSi,GeTe,GeSb (Cu,Ag) ,GeTeAs, InTe,AsSbTe 等， 但不僅限于所述的材料；
所述的上電極和下電極可為Mn、Ta、TaN、Ti、W、Ni、Al、Co、Cu等金屬材料,或為復(fù)合層結(jié)構(gòu)，該復(fù)合層結(jié)構(gòu)為Ti/TiN、Ta/TaN等，但不僅限于所述的材料；
或，
本發(fā)明的存儲器中，所述的存儲介質(zhì)層為相變材料、阻變材料、相變材料三層疊層結(jié)構(gòu)，兩層相變材料存儲介質(zhì)層分別靠近上電極和下電極，阻變材料存儲介質(zhì)層未于兩層相變材料存儲介質(zhì)層中間；所述的兩層相變材料可不同，且位置可互換；其中，所述相變材料是通過沉積的方式進行制備，然后沉積阻變材料，最后再沉積一層相變材料，化學(xué)機械拋光后，再制備上電極；
所述的上電極和下電極為Mn、Ta、TaN、Ti、W、Ni、Al、Co、Cu等金屬材料，或為復(fù)合層結(jié)構(gòu)，該復(fù)合層結(jié)構(gòu)為Ti/TiN、Ta/TaN等，但不僅限于所述的材料；
所述的沉積的方式，可為物理氣相淀積(PVD)、化學(xué)氣相淀積(CVD)或原子層淀積(ALD)；
所述的相變材料可為 GeSbTe、GeTeAsSi、GeTe、GeSb (Cu、Ag)、GeTeAs、InTe、AsSbTe 等，但不僅限于所述的材料。本發(fā)明的存儲器為一種工藝簡便、成本低廉、可有效提高器件的均勻性和穩(wěn)定性，及明顯降低寫操作電流的存儲器，其中，所述的相變材料和阻變材料的疊層結(jié)構(gòu)與單層的阻變材料相比較，其電場更容易集中在相變材料的多晶低阻區(qū)域，器件的穩(wěn)定性和均勻性更好，可有效的提高器件可靠性，同時由于采用多層結(jié)構(gòu)，因此阻態(tài)也較一般的單層結(jié)構(gòu)高，從而降低功耗。


圖I為本發(fā)明的存儲器結(jié)構(gòu)示意圖，其中，A :阻變材料和相變材料雙層疊層結(jié)構(gòu)，阻變材料通過氧化下電極形成:阻變材料和相變材料雙層疊層結(jié)構(gòu)，阻變材料通過沉積的方式制備；C :阻變材料、相變材料、阻變材料的三層疊層結(jié)構(gòu)。圖2為本發(fā)明中雙層疊層結(jié)構(gòu)(阻變材料通過氧化下電極形成)的電阻型存儲器制備方法示意圖，其中，A :下電極和一層介質(zhì)材料的結(jié)構(gòu)；B:介質(zhì)層刻蝕出孔洞后的結(jié)構(gòu)；C 開孔氧化形成阻變材料層后的結(jié)構(gòu)；D :沉積相變材料并平坦化后的結(jié)構(gòu)；E :沉積上電極后的結(jié)構(gòu)。
圖3為本發(fā)明中雙層疊層結(jié)構(gòu)(阻變材料通過沉積的方式制備)的電阻型存儲器制備方法示意圖，其中，A :下電極和一層介質(zhì)材料的結(jié)構(gòu)；B :介質(zhì)材料刻蝕出孔洞后的結(jié)構(gòu)；C :形成阻變材料和相變材料疊層后的結(jié)構(gòu)；D :疊層材料上沉積介質(zhì)材料并形成孔洞后的結(jié)構(gòu)；E :沉積金屬層并刻蝕出上電極后的結(jié)構(gòu)。圖4為本發(fā)明中三層疊層結(jié)構(gòu)的電阻型存儲器制備方法示意圖，其中，A :形成下電極和介質(zhì)層的結(jié)構(gòu):介質(zhì)層材料中刻蝕形成孔洞后的結(jié)構(gòu)；C :孔洞中填充相變材料層、阻變材料層、相變材料層后的結(jié)構(gòu)；D :沉積介質(zhì)材料并形成孔洞的結(jié)構(gòu)；E :形成上電極的結(jié)構(gòu)。圖5顯示了本發(fā)明中所述材料處于低阻態(tài)的情況，其中，A :單層阻變材料處于低阻態(tài)的情況:阻變材料、相變材料疊層結(jié)構(gòu)處于低阻態(tài)的情況；C :相變材料、阻變材料、相變材料處于低阻態(tài)的情況。
具體實施方式

在下文中結(jié)合圖示在參考實施例中更完全地描述本發(fā)明，本發(fā)明提供優(yōu)選實施例，但不應(yīng)該被認為僅限于在此闡述的實施例。在圖中，為了清楚放大了層和區(qū)域的厚度，但作為示意圖不應(yīng)該被認為嚴格反映了幾何尺寸的比例關(guān)系。所述附圖為本發(fā)明的理想化實施例的示意圖，本發(fā)明所示的實施例不應(yīng)被認為僅限于圖中所示的區(qū)域的特定形狀，而是包括所得到的形狀，比如制造引起的偏差；例如干法刻蝕得到的曲線通常具有彎曲或圓潤的特點，但在本發(fā)明實施例圖示中，均以矩形表示，圖中的表示是示意性的，但這不應(yīng)該被認為限制本發(fā)明的范圍。實施例I
如圖IA所示，所述的電阻型存儲器I包括上電極203、下電極201，及夾在上電極203，下電極201之間的阻變存儲層204和相變存儲層205，其中，阻變存儲層204材料可為CuxO基，WOx基，TiOx基，TaOx基，HfOx基等但不僅限于所述的這些材料，阻變存儲材料層204通過氧化底電極的方式形成；相變存儲層205材料可為GeSbTe、GeTeASSi、GeTe、GeSb(Cu、Ag)、GeTeAs、InTe、AsSbTe等,但不僅限于所述的這些材料；在上電極203和下電極201之間施加電學(xué)信號，如電壓脈沖信號、電流脈沖信號，相變存儲介質(zhì)層205會在較小電壓下被置于低阻態(tài)，形成一條晶化的低阻通道，之后阻變存儲介質(zhì)層204會在高阻態(tài)和低阻態(tài)之間進行轉(zhuǎn)換，由于所加電學(xué)信號不足以使相變存儲層205的晶化低阻通道非晶化，因此其低阻通道會在之后的操作過程中保留，起到集中電力線的作用。與現(xiàn)有技術(shù)中的單層阻變存儲介質(zhì)層相比，阻變存儲層相變存儲層疊層結(jié)構(gòu)使得器件的均勻性和穩(wěn)定性提高，其低阻態(tài)的電阻相對較高，從而可提高該電阻型存儲器I的低阻態(tài)電阻，使該電阻型存儲器具有相對低功耗的優(yōu)點。如圖IB所示，電阻型存儲器2包括下電極301、阻變存儲介質(zhì)層303、相變存儲介質(zhì)層304和上電極306 ;其中，阻變存儲介質(zhì)層303通過沉積的方式進行制備。如圖IC所示，電阻型存儲器3包括下電極401、相變存儲介質(zhì)層403、阻變存儲介質(zhì)層404、相變存儲介質(zhì)層405和上電極407 ;其中，阻變存儲介質(zhì)層404通過沉積的方式進行制備。實施例2如圖2所述，通過在金屬下電極201上可形成一層介質(zhì)層202 (如圖2A所示)，金屬下電極201可為Mn、Ta、TaN、Ti、W、Ni、Al、Co、Cu等金屬材料，也可為復(fù)合層結(jié)構(gòu)，所述復(fù)合層結(jié)構(gòu)可為Ti/TiN、Ta/TaN等；介質(zhì)層202的材料可為Si02、Si3N4、Si0CH、FSG (摻氟的氧化硅)、HSQ (摻氫的氧化硅)或上述材料的復(fù)合材料，或其它能起到同樣作用的其他介質(zhì)材料等；然后進一步在介質(zhì)層202中構(gòu)圖形成孔洞202(a)(如2B所示)，孔洞202(a)用于構(gòu)圖暴露下電極201，并為定義圖形尺寸形成存儲介質(zhì)層作準備；孔洞202(a)可通過常規(guī)的光刻、刻蝕等工藝構(gòu)圖形成；阻變存儲介質(zhì)層204形成于孔洞202 (a)底部、下電極201之上(如2C所示)。阻變存儲介質(zhì)層204通過氧化下電極201直接形成阻變存儲介質(zhì)層204 (如圖2C所示)，其氧化的方法主要有(1)高溫的含氧氣氣體中氧化；(2)高溫氧等離子體下氧化。在第(I)的氧化方法中，通過在一定高溫(300 ° C — 600° C)下，孔洞202(a)中的201金屬層暴露于含氧的氣體中，金屬與氣體發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，氧化生成阻變存儲介質(zhì)層；其中，化學(xué)反應(yīng)的恒定氣壓小于20ΤΟ1Γ (托)。生成的存儲介質(zhì)層中，氧與金屬的化學(xué)計量比與氧化形成的工藝參數(shù)有關(guān)，例如氣體流量，溫度、時間等等，且阻變存儲介質(zhì)層204中的氧和金屬比不一定是完全均勻的，由于表面的金屬更容易與含氧的氣體結(jié)合，阻變存儲介質(zhì)層204 中越接近下電極，其金屬與氧的化學(xué)計量比越高；然后，在孔洞202(a)中沉積相變存儲介質(zhì)層205，沉積方式可為物理氣相沉積(PVD)、化學(xué)氣相沉積(CVD)、原子層淀積(ALD)等方式，再采用化學(xué)機械拋光的方式進行平坦化；最后，在相變存儲介質(zhì)層205上構(gòu)圖形成上電極 203。所述的上電極203材料可為單層結(jié)構(gòu)，如Mn、Ta、TaN、Ti、W、Ni、Al、Co、Cu等金屬
材料；也可為復(fù)合層結(jié)構(gòu)，如Ti/TiN、Ta/TaN等。上述的氧化方法具有方法簡單、自對準的優(yōu)點(阻變存儲介質(zhì)層204的圖形與金屬層201對準)。所述阻變存儲介質(zhì)層201中還可包括硅摻雜以及其他摻雜元素，例如，如果在氧化過程中，氧化的氣體中還通入除氧之外的其他活性氣體如含F(xiàn)的氣體，則阻變存儲介質(zhì)層204中還摻有F，具體的阻變存儲介質(zhì)層204摻雜成份不受本發(fā)明限制，與氧化的工藝條件有關(guān)，只要所摻雜元素有利于改進該電阻存儲器的存儲性能等，都可應(yīng)用于此。實施例3
如圖3所不,通過在金屬下電極301上可以形成一層介質(zhì)層302 (如圖3A所不),金屬下電極301可為Mn、Ta、TaN、Ti、W、Ni、Al、Co、Cu等金屬材料,也可為復(fù)合層結(jié)構(gòu)，該復(fù)合層結(jié)構(gòu)可為Ti/TiN、Ta/TaN等；介質(zhì)層302的材料可為Si02、Si3N4、Si0CH、FSG (摻氟的氧化硅)、HSQ (摻氫的氧化硅)或所述材料的復(fù)合材料，或其它能起到同樣作用的其他介質(zhì)材料等；然后進一步在介質(zhì)層302中構(gòu)圖形成孔洞302 (a)(如圖3B所示)，孔洞302 (a)用于構(gòu)圖暴露下電極301，并為定義圖形尺寸形成存儲介質(zhì)層作準備；孔洞302(a)可通過常規(guī)的光刻、刻蝕等工藝構(gòu)圖形成；阻變存儲介質(zhì)層303形成于孔洞302 (a)底部、下電極301之上。阻變存儲介質(zhì)層303采用沉積的方式，包括物理氣相沉積(PVD)、化學(xué)氣相沉積(CVD)、原子層淀積(ALD)等進行制備；然后，在孔洞302(a)中阻變存儲介質(zhì)層303上沉積相變存儲介質(zhì)層304，沉積方式可是物理氣相沉積(PVD)、化學(xué)氣相沉積(CVD)、原子層淀積(ALD)等方式，再采用化學(xué)機械拋光的方式進行平坦化；在相變存儲介質(zhì)層304上沉積一層SiN介質(zhì)層305，然后刻蝕出孔洞以暴露相變存儲介質(zhì)層304 ;最后在暴露出的相變存儲介質(zhì)層304上沉積上電極306，上電極306材料可為單層結(jié)構(gòu)，如Mn、Ta、TaN、Ti、W、Ni、Al、Co、Cu等金屬材料，或為復(fù)合層結(jié)構(gòu)，如Ti/TiN、Ta/TaN等。實施例4
如圖4所不,通過在金屬下電極401上可以形成一層介質(zhì)層402 (如圖4A所不),金屬下電極401可為Mn、Ta、TaN、Ti、W、Ni、Al、Co、Cu等金屬材料，也可為復(fù)合層結(jié)構(gòu)，如Ti/TiN,Ta/TaN等；介質(zhì)層402的材料可為Si02、Si3N4、Si0CH、FSG(摻氟的氧化硅)、HSQ (摻氫的氧化硅)或上述材料的復(fù)合材料，或其它能起到同樣作用的其他介質(zhì)材料等；然后進一步在介質(zhì)層402中構(gòu)圖形成孔洞402(a)(如圖4B所示)，孔洞402 (a)用于構(gòu)圖暴露下電極401，并為定義圖形尺寸形成存儲介質(zhì)層作準備；孔洞402(a)可通過常規(guī)的光刻、刻蝕等工藝構(gòu)圖形成；相變存儲介質(zhì)層403形成于孔洞402(a)底部、下電極401之上。
所述的相變存儲介質(zhì)層403采用沉積的方式，包括物理氣相沉積(PVD)、化學(xué)氣相沉積(CVD)、原子層淀積(ALD)等進行制備；然后，在孔洞402(a)中相變存儲介質(zhì)層403上沉積阻變存儲介質(zhì)層404，沉積方式可為物理氣相沉積(PVD)、化學(xué)氣相沉積(CVD)、原子層淀積(ALD)等方式；然后在孔洞402 (a)中阻變存儲介質(zhì)層404上沉積相變存儲介質(zhì)層405，沉積方式可為物理氣相沉積(PVD)、化學(xué)氣相沉積(CVD)、原子層淀積(ALD)等方式；再采用化學(xué)機械拋光的方式進行平坦化；在相變存儲介質(zhì)層405上沉積一層SiN介質(zhì)層406，然后刻蝕出孔洞以暴露相變存儲介質(zhì)層405 ;最后在暴露出的相變存儲介質(zhì)層405上沉積上電極407 ;所述的上電極407材料可為單層結(jié)構(gòu)，如Mn、Ta、TaN、Ti、W、Ni、Al、Co、Cu等金屬材料，或為復(fù)合層結(jié)構(gòu)，如Ti/TiN、Ta/TaN等。實施例5
如圖5A所示，存儲器采用單層阻變材料的結(jié)構(gòu)，當加一定電學(xué)信號后，所述存儲區(qū)被置位到低阻態(tài)，對應(yīng)的材料中形成很多微觀的導(dǎo)電通道504(a)，有一定的隨機性和不可控性；、
如圖5B所示，存儲器采用阻變、相變材料疊層的結(jié)構(gòu)，當加一定的電學(xué)信號后，由于相變材料的置位電壓較小，因此相變材料先被置位到低阻態(tài)，之后加在阻變存儲介質(zhì)層中的電場集中于相變材料的低阻通道506(a)附近，因此阻變存儲介質(zhì)層中的導(dǎo)電通道504(b)更容易在所述區(qū)域形成，從而降低了隨機性，提高了可控性；
如圖5C所示，存儲器采用相變、阻變、相變存儲介質(zhì)疊層的結(jié)構(gòu)，電場集中于相變存儲層低阻通道506(b)和506(c)區(qū)域，避免了如圖5B所示的結(jié)構(gòu)中電力線向下電極的發(fā)散，從而進一步降低了導(dǎo)電通道形成的隨機性，降低了操作電壓，提高了穩(wěn)定性。上述實施例的結(jié)果表明，本發(fā)明電阻型存儲器為一種工藝簡便、成本低廉、可有效提高器件的均勻性和穩(wěn)定性，及明顯降低寫操作電流的存儲器，其中，所述的相變材料和阻變材料的疊層結(jié)構(gòu)與單層的阻變材料相比較，其電場更容易集中在相變材料的多晶低阻區(qū)域，器件的穩(wěn)定性和均勻性更好，可有效的提高器件可靠性，同時由于采用多層結(jié)構(gòu)，因此阻態(tài)也較一般的單層結(jié)構(gòu)高，從而降低功耗。
權(quán)利要求
1.一種相變阻變多層結(jié)構(gòu)存儲器，包括上電極和下電極，其特征在于，在上電極和下電極之間設(shè)相變材料和阻變材料存儲介質(zhì)層。
2.如權(quán)利要求I所述的相變阻變多層結(jié)構(gòu)存儲器，其特征在于，所述的存儲介質(zhì)層為阻變材料和相變材料的雙層疊層，該存儲介質(zhì)層靠近下電極。
3.如權(quán)利要求I所述的相變阻變多層結(jié)構(gòu)存儲器，其特征在于，所述的存儲介質(zhì)層為阻變材料和相變材料的雙層疊層，其中，所述的相變材料靠近上電極或下電極，所述的阻變材料靠近上電極或下電極。
4.如權(quán)利要求I所述的相變阻變多層結(jié)構(gòu)存儲器，其特征在于，所述的存儲介質(zhì)層為相變材料、阻變材料、相變材料三層疊層結(jié)構(gòu)；所述的兩層相變材料存儲介質(zhì)層分別靠近上電極和下電極，阻變材料存儲介質(zhì)層未于兩層相變材料存儲介質(zhì)層中間；所述的兩層相變材料可不同，且位置可互換。
5.權(quán)利要求I的相變阻變多層結(jié)構(gòu)存儲器的制備方法，其特征在于，包括 (1)所述的存儲介質(zhì)層為阻變材料和相變材料的雙層疊層時， 所述的阻變材料通過氧化下電極形成，之后進行摻雜或退火工藝步驟處理制成；所述的相變材料在阻變材料制備結(jié)束后進行沉積制得； 所述的氧化為熱氧化或等離子體氧化； 所述的上電極和下電極為Mn、Ta、TaN、Ti、W、Ni、Al、Co或Cu金屬材料，或為復(fù)合層結(jié)構(gòu)，該復(fù)合層結(jié)構(gòu)為Ti/TiN、Ta/TaN ； 所述的相變材料為 GeSbTe、GeTeAsSi、GeTe、GeSb、GeTeAs、InTe 或 AsSbTe ； 或， (2)所述的存儲介質(zhì)層為阻變材料和相變材料的雙層疊層；所述的相變材料靠近上電極或下電極，所述的阻變材料靠近上電極或下電極時， 所述的阻變材料為通過沉積的方式進行制備，然后沉積相變材料，化學(xué)機械拋光后再制成上電極； 所述的沉積方式為物理氣相淀積、化學(xué)氣相淀積或原子層淀積； 所述的相變材料為 GeSbTe、GeTeAsSi、GeTe、GeSb、GeTeAs、InTe 或 AsSbTe ； 所述的上電極和下電極為Mn、Ta、TaN、Ti、W、Ni、Al、Co或Cu金屬材料，或為復(fù)合層結(jié)構(gòu)，該復(fù)合層結(jié)構(gòu)為Ti/TiN、Ta/TaN ； 或 (3 )所述的存儲介質(zhì)層為相變材料、阻變材料、相變材料三層疊層結(jié)構(gòu)時， 所述相變材料通過沉積的方式進行制備，然后沉積阻變材料，最后再沉積一層相變材料，化學(xué)機械拋光后，再制備上電極； 所述的上電極和下電極為Mn、Ta、TaN、Ti、W、Ni、Al、Co或Cu金屬材料，或為復(fù)合層結(jié)構(gòu)，該復(fù)合層結(jié)構(gòu)為Ti/TiN、Ta/TaN ； 所述沉積的方式為物理氣相淀積、化學(xué)氣相淀積或原子層淀積； 所述的相變材料為 GeSbTe、GeTeAsSi、GeTe、GeSb、GeTeAs、InTe 或 AsSbTe。
全文摘要
本發(fā)明屬半導(dǎo)體存儲器技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種相變阻變多層結(jié)構(gòu)存儲器及其制備方法。本存儲器中，在上電極和下電極之間設(shè)相變材料和阻變材料存儲介質(zhì)層。所述存儲介質(zhì)層為阻變材料和相變材料雙層疊層或相變材料、阻變材料、相變材料三層疊層結(jié)構(gòu)。本發(fā)明的相變阻變多層結(jié)構(gòu)存儲器為一種工藝簡便、成本低廉、可有效提高器件的均勻性和穩(wěn)定性，及明顯降低寫操作電流的存儲器，所述相變材料和阻變材料疊層結(jié)構(gòu)與單層阻變材料相比，電場更容易集中在相變材料的多晶低阻區(qū)域，器件的穩(wěn)定性和均勻性更好，可有效提高器件可靠性，同時由于采用多層結(jié)構(gòu)，阻態(tài)也較單層結(jié)構(gòu)高，降低功耗。
文檔編號H01L27/24GK102820425SQ20111015409
公開日2012年12月12日 申請日期2011年6月9日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月9日
發(fā)明者林殷茵, 田曉鵬 申請人:復(fù)旦大學(xué)