[发明专利]阻变存储器、阻变元件及其制备方法

说明书

本发明公开了一种阻变元件的制备方法，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。本发明的制备方法能够在阻变层中形成导电丝，从而通过导电丝的形成和断裂来实现低阻态和高阻态。本发明还公开了一种阻变元件以及具有其的阻变存储器。

技术领域

本发明涉及存储技术领域，特别涉及一种阻变元件的制备方法、一种阻变元件以及一种具有该阻变元件的阻变存储器。

背景技术

相关技术中，阻变元件由底电极、阻变层和顶电极构成，阻变层位于顶电极和底电极之间，一般通过对阻变元件外加电压，能够在阻变层中形成导电丝，从而通过导电丝的形成和断裂来实现低阻态和高阻态。

然而，现有的阻变元件中，元件和元件之间的接触面积较大，导致导电丝在接触面上分布的随机性较高，进而影响整体阻变元件的电学性能。

发明内容

本发明旨在至少从一定程度上解决上述技术中的技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出一种阻变元件的制备方法，能够降低阻变元件中元件与元件之间的接触面积，使得导电丝聚集在较小的有效区域中，大大提高阻变元件的电学性能。

本发明的第二个目的在于提出一种阻变元件。

本发明的第三个目的在于提出一种阻变存储器。

为达到上述目的，本发明第一方面实施例提出的一种阻变元件的制备方法，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。

根据本发明实施例的阻变元件的制备方法，其中，该阻变元件包括底电极、顶电极以及设置在底电极与顶电极之间的阻变层，阻变层包括邻近顶电极的储氧层和邻近底电极的阻变介质层；该制备方法包括：首先，采用刻蚀工艺、沉积工艺和磨平工艺交叉进行，以制备出底电极、阻变层和顶电极；并且，在制备底电极和阻变层的过程中，采用侧墙工艺对底电极、阻变介质层和储氧层中的至少一个进行优化处理，以通过优化处理使得底电极与阻变介质层之间的接触面积变小，和/或，阻变介质层与储氧层之间的接触面积变小；从而实现降低阻变元件中元件与元件之间的接触面积，使得导电丝聚集在较小的有效区域中，大大提高阻变元件的电学性能。

另外，根据本发明上述实施例提出的阻变元件的制备方法还可以具有如下附加的技术特征：

可选地，根据本发明的一个实施例，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。

可选地，根据本发明的一个实施例，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。