[发明专利]一种ZnO:Li阻变存储器及其集成化制作工艺方法

权利要求书

1.一种阻变存储器的集成化制作工艺方法，其特征在于，所述存储器包括衬底(1)和设置在其上的单个或多个阻变单元，其中，

所述阻变单元包括依次设置的底电极(2)、阻变层(3)和顶电极(4)，所述阻变层(3)为Li掺杂ZnO薄膜，Li的掺杂浓度为5％，所述Li的掺杂浓度为Li占ZnO的质量分数；

所述阻变层(3)的厚度为120nm～160nm；

所述衬底(1)为单晶硅衬底，在其上表面设置有第一二氧化硅层(5)，其厚度为400nm；

所述多个阻变单元呈十字交叉陈列形式排列，

所述阻变存储器的集成化制作工艺方法包括以下步骤：第一次氧化，采用4英寸单晶硅片作为衬底，清洗，采用热生长法生长第一SiO₂层，厚度400nm；

第一次光刻，在第一SiO₂的上表面通过光刻工艺，形成Ti/Pt底电极窗口，其中，光刻工艺过程中采用的底胶型号为LOR10B，正性光刻胶型号为AZ1500；

利用磁控溅射法制备Ti/Pt底电极，采用高纯钛(纯度：99.995％，直径为50.8mm)、高纯铂(纯度：99.99％，直径为50.8mm)作为溅射靶材，Ti的功率为100W，时间为5min；真空度为1.0Pa，溅射气体为Ar，流量为47sccm；Pt的功率为100W，时间为10min；真空度为1.0Pa，溅射气体为Ar，流量为47sccm；得到的Ti层为黏附层，厚度为30nm，Pt层厚度为100nm；

第一次剥离，将4英寸晶圆放置在去胶液(型号：AZ400T)中浸泡，形成底电极图形，再依次用无水乙醇和去离子水清洗，并甩干处理；

第二次氧化，采用化学气相沉积工艺在第一SiO₂层上生长第二SiO₂层，厚度为300nm；

第二次光刻，通过光刻工艺刻蚀第二SiO₂层，在底电极上形成阻变层窗口和底电极压焊点窗口，去光刻胶；

第三次光刻，在4英寸晶圆上通过第三次光刻工艺，形成阻变层图形；

利用射频磁控溅射的方法在光刻图形上制备阻变层，在氧气(O₂，纯度：99.999％)与氩气(Ar，纯度：99.999％)的混合气体环境下，采用5％Li掺杂ZnO靶材，其中溅射气体O₂与Ar的流量比为15sccm:47sccm，溅射气压1.0Pa，溅射本底真空1×10^-4Pa，溅射温度200℃；

第二次剥离，采用去胶液(型号：AZ400T)浸泡4英寸晶圆样品，通过剥离工艺形成阻变层，再依次用无水乙醇和去离子水清洗，并甩干处理；

第四次光刻，在4英寸晶圆上通过第四次光刻工艺，形成顶电极图形，利用磁控溅射的方法制备Ag层(Ag的纯度为99.99％)，溅射真空度优于1×10^-4Pa，衬底温度为室温，工作压强为1.0Pa，溅射功率为100W，通入氩气流量为47sccm，时间为10min；

第三次剥离，采用去胶液(型号：AZ400T)浸泡4英寸晶圆样品，通过剥离工艺形成Ag电极，Ag电极厚度100nm，再依次用无水乙醇和去离子水清洗，并甩干处理；

第三次氧化，采用化学气相沉积工艺生长SiO₂，作为钝化层，厚度150nm；

第五次光刻，光刻钝化层，形成压焊点；

清洗，通过合金化处理形成欧姆接触，所述合金化处理如下进行，在300℃真空环境下处理30min，完成芯片工艺制作；

四英寸晶圆样品旋涂光刻胶，作为划片保护胶膜；划片，采用丙酮溶液浸泡芯片，去除保护胶膜；

压焊，封装，进行芯片测试。