本發(fā)明涉及半導(dǎo)體器件制備，尤其涉及一種基于激光脈沖制備可變電阻式存儲(chǔ)器阻變層的方法。
背景技術(shù)：
1、可變電阻式存儲(chǔ)器(resistive?random?access?memory，rram)是一種新型的非易失性存儲(chǔ)器，其具備低功耗以及高速重寫等性能，因此在半導(dǎo)體領(lǐng)域應(yīng)用廣泛。
2、可變電阻式存儲(chǔ)器中的阻變層是發(fā)揮關(guān)鍵作用的結(jié)構(gòu)，阻變層基于電阻值的變化，可以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)和釋放，
3、相關(guān)技術(shù)中應(yīng)用的可變電阻式存儲(chǔ)器由于阻變層性能的限制，存在數(shù)據(jù)讀寫速度慢的缺點(diǎn)，不能適應(yīng)使用的需求。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本發(fā)明提供一種基于激光脈沖制備可變電阻式存儲(chǔ)器阻變層的方法，用以解決相關(guān)技術(shù)中的可變電阻式存儲(chǔ)器讀寫速度慢的缺陷，本申請(qǐng)的方案基于使用氮化鋁制備阻變層，可以提升可變電阻式存儲(chǔ)器的讀寫速度。
2、本發(fā)明提供一種基于激光脈沖制備可變電阻式存儲(chǔ)器阻變層的方法，包括：
3、在預(yù)先制備的可變電阻式存儲(chǔ)器的底電極層上沉積緩沖層，所述緩沖層的材料包括鎢、鉭、氮以及硼中的任意一種或多種；
4、在所述緩沖層上沉積種子層；
5、基于激光脈沖擊打靶材，所述靶材沉積在所述種子層上形成阻變層，所述靶材的材料包括鈧、鈦、鍶、釔、鑭以及鋇中的任意一種或多種以及氮化鋁。
6、根據(jù)本發(fā)明提供的基于激光脈沖制備可變電阻式存儲(chǔ)器阻變層的方法，所述底電極層的沉積方法包括：
7、基于物理氣相沉積或者化學(xué)氣相沉積的方式，將底電極材料沉積到晶圓基底上，所述底電極材料包括鎢、鈦、鉭、氮化鎢、氮化鈦以及氮化鉭中的任意一種或多種。
8、根據(jù)本發(fā)明提供的基于激光脈沖制備可變電阻式存儲(chǔ)器阻變層的方法，所述晶圓基底為互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)。
9、根據(jù)本發(fā)明提供的基于激光脈沖制備可變電阻式存儲(chǔ)器阻變層的方法，所述在所述緩沖層上沉積種子層，包括：
10、基于物理氣相沉積的方法將種子層材料沉積到所述緩沖層上，所述種子層材料包括鉑、鉬、鋁以及釕中的任意一種或多種。
11、根據(jù)本發(fā)明提供的基于激光脈沖制備可變電阻式存儲(chǔ)器阻變層的方法，所述阻變層的材料中氮化鋁的質(zhì)量比為30％-98％。
12、根據(jù)本發(fā)明提供的基于激光脈沖制備可變電阻式存儲(chǔ)器阻變層的方法，所述激光脈沖的激光源為248納米的氟化氪激光器，所述氟化氪激光器的輸出能量為100毫焦至500毫焦，輸出頻率為5赫茲至120赫茲。
13、本發(fā)明還提供一種可變電阻式存儲(chǔ)器，至少包括：晶圓基底、底電極層、種子層、阻變層以及頂電極層；
14、其中所述阻變層應(yīng)用上述任一種基于激光脈沖制備可變電阻式存儲(chǔ)器阻變層的方法制備得到。
15、根據(jù)本發(fā)明提供的可變電阻式存儲(chǔ)器，所述阻變層的厚度為10納米至50納米。
16、根據(jù)本發(fā)明提供的可變電阻式存儲(chǔ)器，所述頂電極層基于如下方法得到：
17、基于物理氣相沉積或者化學(xué)氣相沉積的方式，將頂電極材料沉積到阻變層上，所述頂電極材料包括鎢、鈦、鉭、氮化鎢、氮化鈦以及氮化鉭中的任意一種或多種。
18、本發(fā)明還提供一種電子設(shè)備，包括存儲(chǔ)器、處理器及存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器上并可在處理器上運(yùn)行的計(jì)算機(jī)程序，處理器執(zhí)行程序時(shí)實(shí)現(xiàn)如上述任一種基于激光脈沖制備可變電阻式存儲(chǔ)器阻變層的方法。
19、本發(fā)明還提供一種非暫態(tài)計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，其上存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)程序，該計(jì)算機(jī)程序被處理器執(zhí)行時(shí)實(shí)現(xiàn)如上述任一種基于激光脈沖制備可變電阻式存儲(chǔ)器阻變層的方法。
20、本發(fā)明還提供一種計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品，包括計(jì)算機(jī)程序，計(jì)算機(jī)程序被處理器執(zhí)行時(shí)實(shí)現(xiàn)如上述任一種基于激光脈沖制備可變電阻式存儲(chǔ)器阻變層的方法。
21、本發(fā)明提供的基于激光脈沖制備可變電阻式存儲(chǔ)器阻變層的方法中，基于在底電極層上沉積緩沖層以及種子層可以幫助阻變層更好的沉積，沉積阻變層時(shí)，利用氮化鋁的高電阻率以及阻變特性良好的性質(zhì)，可以提高阻變層的阻變性能，同時(shí)在阻變層中再摻雜鈧、鈦、鍶、釔、鑭以及鋇等稀有元素，可以進(jìn)一步加強(qiáng)阻變層的阻變性能，另外，激光脈沖沉積的方式也能避免在沉積過(guò)程中產(chǎn)生高溫，低溫沉積的條件可以避免高溫對(duì)阻變層材質(zhì)產(chǎn)生影響，使阻變層發(fā)揮出最佳性能。
1.基于激光脈沖制備可變電阻式存儲(chǔ)器阻變層的方法，其特征在于，包括：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于激光脈沖制備可變電阻式存儲(chǔ)器阻變層的方法，其特征在于，所述底電極層的沉積方法包括：
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于激光脈沖制備可變電阻式存儲(chǔ)器阻變層的方法，其特征在于，所述晶圓基底為互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于激光脈沖制備可變電阻式存儲(chǔ)器阻變層的方法，其特征在于，所述在所述緩沖層上沉積種子層，包括：
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于激光脈沖制備可變電阻式存儲(chǔ)器阻變層的方法，其特征在于，所述阻變層的材料中氮化鋁的質(zhì)量比為30％-98％。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于激光脈沖制備可變電阻式存儲(chǔ)器阻變層的方法，其特征在于，所述激光脈沖的激光源為248納米的氟化氪激光器，所述氟化氪激光器的輸出能量為100毫焦至500毫焦，輸出頻率為5赫茲至120赫茲。
7.一種電子設(shè)備，包括存儲(chǔ)器、處理器及存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器上并可在處理器上運(yùn)行的計(jì)算機(jī)程序，其特征在于，處理器執(zhí)行程序時(shí)實(shí)現(xiàn)權(quán)利要求1-6任一項(xiàng)所述的基于激光脈沖制備可變電阻式存儲(chǔ)器阻變層的方法。
8.可變電阻式存儲(chǔ)器，其特征在于，至少包括：晶圓基底、底電極層、種子層、阻變層以及頂電極層；
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的可變電阻式存儲(chǔ)器，其特征在于，所述阻變層的厚度為10納米至50納米。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的可變電阻式存儲(chǔ)器，其特征在于，所述頂電極層基于如下方法得到：