氧化钨阻变存储器

氧化钨阻变存储器是利用氧化钨材料在电场作用下电阻值发生可逆转变达到存储目的的半导体元件。

现有氧化钨阻变存储器的制备方法包括步骤:形成一绝缘介质层;将位于通孔的顶部的部分钨氧化形成氧化钨阻变存储单元,钨氧化后会变厚,使得形成的氧化钨阻变存储单元的顶部高于绝缘介质层表面,最后在绝缘介质层和氧化钨阻变存储单元上形成顶层金属层。

氧化钨阻变存储器图片

只是,顶层金属层会覆盖氧化钨阻变存储单元的顶部表面和侧面形成相接触,顶层金属层会和钛氮化合物阻挡层接触,通过钛氮化合物阻挡层的导电作用,最后会在顶层金属层和位于氧化钨阻变存储单元底部的钨以及钨底部的金属层之间形成漏电通路。漏电通路和氧化钨阻变存储单元的通路形成一并联结构,最后会对存储单元的读写操作造成干扰,会降低氧化钨阻变存储器的擦写操作窗口及可靠度。

为了能消除顶层金属层和氧化钨阻变存储单元的底部的金属层间的漏电通路,从而能提高氧化钨阻变存储器的擦写操作窗口及可靠度,有企业采用以下方案:

步骤一、采用淀积工艺在氧化钨阻变存储单元的顶部表面和侧面形成氮硅化合物牺牲层。

步骤二、对氮硅化合物牺牲层进行回蚀刻处理,将位于氧化钨阻变存储单元的顶部表面的氮硅化合物牺牲层去除,在氧化钨阻变存储单元的侧面形成由氮硅化合物牺牲层组成的侧壁阻挡层。

步骤三、形成顶层金属层,顶层金属层和氧化钨阻变存储单元的顶部表面接触;侧壁阻挡层将顶层金属层和位于氧化钨阻变存储单元底部的金属层隔离。

通过在氧化钨阻变存储单元的侧面形成侧壁阻挡层,能使顶层金属层和位于氧化钨阻变存储单元底部的金属层隔离,从而能消除顶层金属层和氧化钨阻变存储单元的底部的金属层间的漏电通路,最终能提高氧化钨阻变存储器的擦写操作窗口及可靠度。

 

 

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