一种基于沟槽隔离的忆阻器阵列芯片的制作方法

本发明属于微电子，具体涉及一种基于沟槽隔离的忆阻器阵列芯片。

背景技术：

1、忆阻器是一种由两个端子和一个导电通道组成的电子元件，其电阻可以通过施加的电压或电流操作进行调节。因此，该器件是一种具有“记忆”能力的电阻，并可应用于存储和类脑计算等领域。华裔科学家蔡少棠在1971 年首先提出了忆阻器的概念。他指出除了电阻器、电感器和电容器之外，还应该存在第四种基本电路元件，即忆阻器。2008 年，惠普实验室首次从实验上建立了忆阻器的概念与固态电子器件的联系，证实了蔡少棠的观点。随后，研究者们在一些其他类型的两端存储器(包括相变存储器和浮栅型存储器等)中观察到了忆阻现象。

2、在存储器领域，这类器件拥有超快的开关速度、超高的擦写次数、较低的功耗以及高开关比等性能优势，是下一代存储元件的重要候选者之一。除此之外，由于忆阻器的工作模式与生物体中的神经元突触类似，并能够以交叉点的结构形成阵列，从而实现超高的集成密度，在大规模并行的神经形态计算领域中也有着重要的应用前景。

技术实现思路

1、本发明提供一种基于沟槽隔离忆阻器阵列芯片，同时能够提供高密度、高可靠性、高稳定性的忆阻器阵列芯片。该阵列采用沟槽隔离技术，将每个忆阻器之间隔离开来，降低了温度的影响，避免了电气信号的互相干扰，因此具有良好的抗干扰性能和稳定性。此外，该阵列还采用了高精度的工艺制造技术，能够实现忆阻器的高精度控制和调节，从而提供了更高的密度和更优异的性能。

2、一种基于沟槽隔离的忆阻器阵列芯片，其特征在于，包括：

3、忆阻器阵列、衬底；所述忆阻器阵列集成在衬底上；

4、所述忆阻器阵列包含m行乘n列乘h层个忆阻器，其中m大于1，n大于1、h大于等于1；

5、所述忆阻器阵列内忆阻器，忆阻器之间采用沟槽隔离。

6、进一步地，所述沟槽隔离的方式为行沟槽隔离、列沟槽隔离，行列沟槽孤岛隔离中的一种。

7、进一步地，所述沟槽内部填充有材料。

8、进一步地，所述材料为真空材料、高能离子材料、高孔隙热阻材料中的一种。

9、进一步地，所述高孔隙热阻材料包括陶瓷材料、热导率高的聚合物材料。

10、进一步地，所述沟槽包括浅沟槽与深沟槽两种形式。

11、进一步地，所述浅沟槽是由忆阻器阵列顶端一直开槽至衬底三分之一位置。

12、进一步地，所述衬底为绝缘衬底、半导体衬底、导电衬底中的一种。

13、优选地，所述衬底采用硅基衬底，可以与现有cmos工艺兼容。

14、本发明具有以下增益：

15、本发明提供一种基于沟槽隔离技术的大规模忆阻器阵列芯片，是一种同时具有高密度、高可靠性、高稳定性的忆阻器阵列芯片，具有良好的抗干扰性能和稳定性。

技术特征：

1.一种基于沟槽隔离的忆阻器阵列芯片，其特征在于，包括，忆阻器阵列、衬底；所述忆阻器阵列集成在衬底上；所述忆阻器阵列包含m行乘n列乘h层个忆阻器，其中m大于1，n大于1、h大于等于1；所述忆阻器阵列内忆阻器，忆阻器之间采用沟槽隔离。

2.根据权利要求1所述一种基于沟槽隔离的忆阻器阵列芯片，其特征在于，所述沟槽隔离的方式为行沟槽隔离、列沟槽隔离，行列沟槽孤岛隔离中的一种。

3.根据权利要求2所述一种基于沟槽隔离的忆阻器阵列芯片，其特征在于，所述沟槽内部填充有材料。

4.根据权利要求3所述一种基于沟槽隔离的忆阻器阵列芯片，其特征在于，所述材料为真空材料、高能离子材料、高孔隙热阻材料中的一种。

5.根据权利要求4所述一种基于沟槽隔离的忆阻器阵列芯片，其特征在于，所述高孔隙热阻材料包括陶瓷材料、热导率高的聚合物材料。

6.根据权利要求1所述一种基于沟槽隔离的忆阻器阵列芯片，其特征在于，所述沟槽包括浅沟槽与深沟槽两种形式。

7.根据权利要求6所述一种基于沟槽隔离的忆阻器阵列芯片，其特征在于，所述浅沟槽是由忆阻器阵列顶端一直开槽至衬底三分之一位置。

8.根据权利要求1所述一种基于沟槽隔离的忆阻器阵列芯片，其特征在于，所述衬底为绝缘衬底、半导体衬底、导电衬底中的一种。

技术总结
本发明提供一种基于沟槽隔离的忆阻器阵列芯片包括，忆阻器阵列、衬底；所述忆阻器阵列集成在衬底上。本发明提供的一种基于沟槽隔离的忆阻器阵列芯片具有高密度、高可靠性、高稳定性，以及良好的抗干扰性能和稳定性，本发明采用沟槽隔离技术，将每个忆阻器之间隔离，降低温度影响，避免电气信号的互相干扰。

技术研发人员：刘洋
受保护的技术使用者：陕西格芯国微半导体科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15