[发明专利]阻变存储器、阻变元件及其制备方法

权利要求书

1.一种阻变元件的制备方法，其特征在于，所述阻变元件包括底电极、顶电极以及设置在所述底电极与所述顶电极之间的阻变层，所述阻变层包括邻近所述顶电极的储氧层和邻近所述底电极的阻变介质层，所述制备方法包括以下步骤：

采用刻蚀工艺、沉积工艺和磨平工艺交叉进行，以制备所述底电极、所述阻变层和所述顶电极；

在制备所述底电极和所述阻变层的过程中，采用侧墙工艺对所述底电极、所述阻变介质层和所述储氧层中的至少一个进行优化处理，以使所述底电极与所述阻变介质层之间的接触面积变小，和/或，所述阻变介质层与所述储氧层之间的接触面积变小；

其中，采用侧墙工艺对所述阻变介质层进行优化处理，包括在所述底电极上方形成凹槽或在所述底电极上方形成保护介质块，在底电极上先后沉积阻变介质层和第二保护介质层，并对所述第二保护介质层进行磨平；

采用侧墙工艺对所述储氧层进行优化处理包括在刻蚀后的侧墙介质层上沉积储氧层，并对所述储氧层进行刻蚀，以在所述侧墙介质层块两侧中的至少一侧保留储氧块，其中，所述储氧块位于所述底电极的上方；在带有储氧块的侧墙介质层块上沉积超低K材料并进行磨平；

采用侧墙工艺对所述底电极进行优化处理，包括在带有通孔的超低K材料衬底上沉积侧墙介质层，并对所述侧墙介质层进行刻蚀，以形成侧墙介质层块，其中，所述侧墙介质层块覆盖所述通孔的部分；在刻蚀后的侧墙介质层上沉积底电极层，并对所述底电极层进行刻蚀，以在所述侧墙介质层块两侧中的至少一侧保留底电极，其中，所述底电极位于所述通孔的上方。

2.如权利要求1所述的阻变元件的制备方法，其特征在于，采用侧墙工艺对所述阻变介质层进行优化处理，包括：

在制备好的底电极上沉积第一保护介质层，并对所述第一保护介质层进行刻蚀，以在所述底电极上方形成凹槽，其中，所述凹槽覆盖所述底电极的部分；

在带有凹槽的第一保护介质层先后沉积阻变介质层和第二保护介质层，并对所述第二保护介质层进行磨平。

3.如权利要求1所述的阻变元件的制备方法，其特征在于，采用侧墙工艺对所述阻变介质层进行优化处理，包括：

在制备好的底电极上沉积第一保护介质层，并对所述第一保护介质层进行刻蚀，以在所述底电极上方形成保护介质块，其中，所述保护介质块覆盖所述底电极的部分；

在带有保护介质块的底电极上先后沉积阻变介质层和第二保护介质层，并对所述第二保护介质层进行磨平。

4.如权利要求2或3所述的阻变元件的制备方法，其特征在于，在对所述第二保护介质层进行磨平之后，还包括：

在磨平后的第二保护介质层上先后沉积储氧层和顶电极层，并对沉积的储氧层和顶电极层进行刻蚀，以在对应所述底电极的上方形成储氧层和顶电极；

沉积超低K材料并进行磨平、刻蚀，以对应所述顶电极的位置打开通道；

在所述通道沉积金属互联材料并进行磨平。

5.如权利要求1所述的阻变元件的制备方法，其特征在于，采用侧墙工艺对所述储氧层进行优化处理，包括：

在制备好的底电极上先后沉积阻变介质层和侧墙介质层，并对所述侧墙介质层进行刻蚀，以形成侧墙介质层块，其中，所述侧墙介质层块覆盖所述底电极的部分上面对应的阻变介质层；

在刻蚀后的侧墙介质层上沉积储氧层，并对所述储氧层进行刻蚀，以在所述侧墙介质层块两侧中的至少一侧保留储氧块，其中，所述储氧块位于所述底电极的上方；

在带有储氧块的侧墙介质层块上沉积超低K材料并进行磨平、刻蚀，以在所述侧墙介质层块上打开第一通道，其中，所述第一通道错开所述底电极的位置；

对应所述第一通道沉积超低K材料并进行磨平、刻蚀，以在所述储氧块的上方打开第二通道；

在所述第二通道沉积顶电极并进行磨平。