一种阻变式存储单元及其形成方法

摘要

本发明提出一种阻变式存储单元及其形成方法，其中该方法包括：提供硅衬底；形成隔离层；形成底电极；在室温下通过磁控溅射以形成阻变材料层，其中，进一步包括：在第一压强、第一氛围中，通过磁控溅射在底电极之上形成TaO_x的第一阻变层，其中0<x<2；和在第二压强、第二氛围中，通过磁控溅射在第一阻变层之上形成TaO_y的第二阻变层，其中0<y<2.5；在阻变材料层之上通过磁控溅射和剥离工艺形成顶电极；以及通过湿法刻蚀去除溅射到底电极的表面的阻变材料TaO_x和TaO_y。本发明具有技术简单、成本低的优点。

主权项

一种阻变式存储单元的形成方法，其特征在于，包括：S1.提供硅衬底；S2.在所述硅衬底之上形成隔离层；S3.在所述隔离层之上形成底电极；S4.在室温下通过磁控溅射以在所述底电极之上形成阻变材料层，其中，进一步包括：S41.在第一压强、第一氛围中，通过磁控溅射在所述底电极之上形成TaO_x的第一阻变层，其中0<x<2；和S42.在第二压强、第二氛围中，通过磁控溅射在所述第一阻变层之上形成TaO_y的第二阻变层，其中0<y<2.5，其中所述第一压强应小于第二压强，所述第一压强为10^‑3T，第二压强为10^‑3T‑10^‑2T；S5.在所述阻变材料层之上形成顶电极；以及S6.去除所述步骤S4中溅射到所述底电极的表面的阻变材料TaO_x和TaO_y，其中，所述第一氛围和第二氛围为氩气掺氧气的混合气体，其中第一氛围的氧气摩尔百分比小于第二氛围的氧气摩尔比百分比，所述第一氛围的氧气摩尔百分比小于5％，所述第二氛围的氧气摩尔百分比>4％，其中，所述第一阻变层的厚度应大于第二阻变层的厚度，所述第一阻变层的厚度为10nm‑80nm，第二阻变层的厚度为5‑20nm，并且所述步骤S4重复多次以形成多层第一阻变层和多层第二阻变层的交替的多层阻变材料层结构，以及所述阻变单元和顶电极的图形是通过光刻和剥离工艺形成的。