本發(fā)明涉及鐵電存儲器制造工藝，具體涉及一種基于氧化物電極的鉿基鐵電存儲器及其制備方法。

背景技術(shù)：

1、鉿基鐵電存儲器因其非揮發(fā)性、高速讀寫特性和低能耗優(yōu)勢，在非易失性存儲領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用前景。這類存儲器通常依賴于鐵電材料的極化性質(zhì)來存儲信息，其中鉿基材料因其優(yōu)異的鐵電和壓電特性而被廣泛研究。

2、目前，鉿基鐵電存儲器的制備主要依賴于傳統(tǒng)的金屬電極，如鉑和金。然而，這些金屬電極在高溫和高電場下的穩(wěn)定性不足，限制了存儲器的性能和可靠性。此外，這些材料的高成本也顯著增加了生產(chǎn)成本?，F(xiàn)有的制備方法面臨幾個主要問題：1)電極材料穩(wěn)定性差：傳統(tǒng)金屬電極在長時間運(yùn)行后易發(fā)生退化，影響存儲器的可靠性；2)成本問題：金屬材料成本高昂，增加了整體制造成本。3)界面兼容性：金屬電極與鉿基鐵電材料的界面兼容性不良，可能導(dǎo)致電荷陷阱和退化加速。鑒于以上問題，我們提出了一種新的制備方法，即，采用氧化物(氧化銦錫)做電極來改善器件的可靠性。氧化物電極能提供更好的化學(xué)和物理穩(wěn)定性，降低界面缺陷，提高存儲器的性能和降低制造成本，是行業(yè)內(nèi)的迫切需求。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明公開一種基于氧化物電極的鉿基鐵電存儲器制備方法，包括以下步驟：在襯底上生長金屬底電極；生長鉿基鐵電材料層；生長tin層作為覆蓋層，并進(jìn)行退火，然后去除tin覆蓋層；形成氧化物頂電極；其中，通過調(diào)控氧化物電極中的氧空位含量和厚度，優(yōu)化電極和鐵電功能層界面特性。

2、本發(fā)明的基于氧化物電極的鉿基鐵電存儲器制備方法中，優(yōu)選為，所述底電極為w，tin，tan或ru。

3、本發(fā)明的基于氧化物電極的鉿基鐵電存儲器制備方法中，優(yōu)選為，所述頂電極為氧化銦錫，鑭鍶錳氧。

4、本發(fā)明的基于氧化物電極的鉿基鐵電存儲器制備方法中，優(yōu)選為，采用磁控濺射法形成所述氧化物頂電極。

5、本發(fā)明的基于氧化物電極的鉿基鐵電存儲器制備方法中，優(yōu)選為，所述氧化物頂電極生長過程中的通氧量為0％～20％。

6、本發(fā)明的基于氧化物電極的鉿基鐵電存儲器制備方法中，優(yōu)選為，所述氧化物頂電極的厚度為50nm～150nm。

7、本發(fā)明的基于氧化物電極的鉿基鐵電存儲器制備方法中，優(yōu)選為，采用原子層沉積方法形成所述鉿基鐵電材料層。

8、本發(fā)明還公開一種基于氧化物電極的鉿基鐵電存儲器，由上述基于氧化物電極的鉿基鐵電存儲器制備方法形成，包括：襯底；金屬底電極，形成在所述襯底上；鉿基鐵電材料層，形成在所述金屬底電極上；氧化物頂電極，形成在所述鉿基鐵電材料層上。

9、本發(fā)明的基于氧化物電極的鉿基鐵電存儲器中，優(yōu)選為，所述底電極層為w，tin，tan或ru。

10、本發(fā)明的基于氧化物電極的鉿基鐵電存儲器中，優(yōu)選為，所述頂電極為氧化銦錫，鑭鍶錳氧。

技術(shù)特征：

1.一種基于氧化物電極的鉿基鐵電存儲器制備方法，其特征在于，

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于氧化物電極的鉿基鐵電存儲器制備方法，其特征在于，

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于氧化物電極的鉿基鐵電存儲器制備方法，其特征在于，

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于氧化物電極的鉿基鐵電存儲器制備方法，其特征在于，

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于氧化物電極的鉿基鐵電存儲器制備方法，其特征在于，

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于氧化物電極的鉿基鐵電存儲器制備方法，其特征在于，

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于氧化物電極的鉿基鐵電存儲器制備方法，其特征在于，

8.一種基于氧化物電極的鉿基鐵電存儲器，由權(quán)利要求1～7中任一項所述的基于氧化物電極的鉿基鐵電存儲器制備方法形成，其特征在于，

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的基于氧化物電極的鉿基鐵電存儲器，其特征在于，

10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的基于氧化物電極的鉿基鐵電存儲器，其特征在于，

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開一種基于氧化物電極的鉿基鐵電存儲器及其制備方法。該制備方法包括以下步驟：在襯底上生長金屬底電極；生長鉿基鐵電材料層；生長TiN層作為覆蓋層，并進(jìn)行退火，然后去除TiN覆蓋層；形成氧化物頂電極；其中，通過調(diào)控氧化物電極中的氧空位含量和厚度，優(yōu)化電極和鐵電功能層界面特性。

技術(shù)研發(fā)人員：陳琳,張金娜,于佳杰,孫清清,張衛(wèi)
受保護(hù)的技術(shù)使用者：復(fù)旦大學(xué)
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/30