[发明专利]阻变式存储器的制造方法和阻变式存储器

权利要求书

1.一种阻变式存储器的制造方法，其特征在于，包括：

在绝缘层上硅SOI晶圆上设置填充多晶硅的深沟槽，得到带有深沟槽的SOI晶圆；其中，所述深沟槽贯穿SOI晶圆的硅器件层、埋氧层，并抵达支撑层；

在所述带有深沟槽的SOI晶圆上制作互补金属氧化物半导体CMOS电路，得到包含CMOS电路的SOI晶圆；

将所述包含CMOS电路的SOI晶圆的支撑层减薄至埋氧层的表面，并在填充多晶硅的深沟槽的顶端位置形成凹槽；

在所述SOI晶圆的埋氧层上制作忆阻器，其中，所述忆阻器的下电极制作在所述凹槽内。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述在绝缘层上硅SOI晶圆上设置填充多晶硅的深沟槽，得到带有深沟槽的SOI晶圆，包括：

在绝缘层上硅SOI晶圆的硅器件层上依次生长垫氧化层、垫氮化层以及硬掩模层；

通过反应离子刻蚀方式在SOI晶圆上形成深沟槽，所述深沟槽包括：存储单元区深沟槽和外围电路区深沟槽；其中，所述存储单元区深沟槽和外围电路区深沟槽均贯穿SOI晶圆的硅器件层、埋氧层，并抵达支撑层；

采用湿法刻蚀方式去除所述带有深沟槽的SOI晶圆的硬掩模层，并将所述带有深沟槽的SOI晶圆进行热氧化，以在所述深沟槽的硅表面形成一层预设厚度的衬垫氧化硅；

对所述深沟槽进行第一次多晶硅填充，并去除所述垫氮化层表面上的多晶硅以及深沟槽内的部分多晶硅，以使所述深沟槽中的多晶硅的上表面与所述硅器件层的表面形成凹槽区域；

按照预设的倾斜角度向所述凹槽区域周围进行高能离子注入，以形成埋藏式连接带；其中，所述离子的掺杂类型与多晶硅的掺杂类型相同；

采用湿法刻蚀方式将凹槽区域周围侧壁上的衬垫氧化硅去除后，对所述深沟槽进行第二次多晶硅填充，并去除所述垫氮化层表面上的多晶硅以及深沟槽内的部分多晶硅，以使所述深沟槽中的多晶硅的上表面与硅器件层的上表面之间的深度小于等于预设的阈值。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述带有深沟槽的SOI晶圆上制作互补金属氧化物半导体CMOS电路，包括：

在所述带有深沟槽的SOI晶圆上制作CMOS电路中所需的电子器件以及电子器件之间的金属互联；所述电子器件包括：金属氧化物半导体场效应晶体管MOSFET器件、电容、电阻；所述金属互联包括：氮化硅绝缘层、金属沉积前的介质层、接触孔、金属间介质层、金属层以及通孔；金属互联用于连接所述电子器件，以使所述电子器件相互电连接成CMOS电路。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，将所述包含CMOS电路的SOI晶圆的支撑层减薄至埋氧层的表面，并在填充多晶硅的深沟槽的顶端位置形成凹槽，包括：

将所述包含CMOS电路的SOI晶圆的一面与第一载体晶圆临时键合，所述第一载体晶圆用于支撑所述带有深沟槽的SOI晶圆；

将所述包含CMOS电路的SOI晶圆的支撑层进行减薄处理，以使所述支撑层的厚度在预设的范围内；

采用刻蚀工艺去除剩余部分的支撑层，以及深沟槽内的部分多晶硅，以使所述深沟槽中的多晶硅的表面与埋氧层的表面形成预设深度范围的凹槽，其中，所述刻蚀工艺包括：干法刻蚀、湿法刻蚀；且所述刻蚀工艺对硅的刻蚀速率大于对氧化硅的刻蚀速率。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述SOI晶圆的埋氧层上制作忆阻器，包括：

在所述凹槽内制作忆阻器的下电极；

在埋氧层和忆阻器的下电极上制作忆阻器的电阻层；

在所述电阻层的上方制作忆阻器的上电极。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，在所述凹槽内制作忆阻器的下电极，包括：

在所述埋氧层的表面沉积预设厚度的金属层，其中，所述金属层的材质包括：铱、钯、金、铂、钌；沉积方式包括：化学气相沉积、蒸镀、溅射；

采用离子束刻蚀工艺去除埋氧层表面的金属层，仅留下所述凹槽内的金属层，所述凹槽内的金属层构成忆阻器的下电极。