一种非易失性存储阵列制备方法

摘要

本发明公开了一种非易失性存储阵列制备方法，目的是使得存储阵列开关电阻比高，制备工艺简单，性价比高。技术方案是先制备下电极，接着采用氧气气氛中电子束蒸镀的方法制备存储介质层，再制备上电极，最后配置电阻开关单元的电压极性。本发明工艺简单，成本低。采用本发明制备的存储阵列开关电阻比高，容错能力高且具体有双极性，工作电流小，功耗低。

主权项

1.一种非易失性存储阵列的制备方法，其特征在于包括以下步骤：第一步，采用电子束光刻、离子束光刻、聚焦电子束诱导沉积、聚焦离子束诱导沉积、干法刻蚀或湿法刻蚀的方法中的任意一种制备厚度为h1、宽度为d1的下电极（11），h1为50nm至1μm，d1为30nm至10μm；第二步，采用氧气气氛中电子束蒸镀的方法制备厚度为h2的存储介质层（16），h2为20nm至60nm:蒸镀该存储介质层（16）的靶材为TiO₂；其中蒸镀参数：氧分压为靶材附近真空度参数，5×10^-4Pa至5×10^-2Pa；衬底温度为室温到300℃；沉积速率为到控制氧分压从开始蒸镀时的5×10^-4Pa至1×10^-3Pa之间，到结束蒸镀时的1×10^-3Pa至5×10^-2Pa之间线性变化，沉积速率为到；第三步，采用电子束光刻、离子束光刻、聚焦电子束诱导沉积、聚焦离子束诱导沉积、干法刻蚀或湿法刻蚀的方法中的任意一种制备厚度为h3、宽度为d2的上电极（14），h3为50nm至1μm，d2为30nm至10μm；第四步，配置电阻开关单元的电压极性：4.1在上电极（14）或下电极（11）施加初始双稳态触发扫描电压或脉冲电压，外加电压使存储介质层（16）的电场强度为10⁶V/cm至10⁸V/cm，同时限制通过电阻开关单元的电流，使得电流Ic≤1mA；4.2施加电压极性与初始双稳态触发电压相同的扫描或脉冲电压，电阻开关单元从低阻态向高阻态转换；4.3施加电压极性与初始双稳态触发电压相反的扫描或脉冲电压，电阻开关单元由高阻态向低阻态转换，电阻开关特性为双极性。