[发明专利]一种通过快速退火改善氧化铈基忆阻器阻变参数散布性的方法

权利要求书

1.一种改善氧化铈基忆阻器阻变参数散布性的方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)将直径50.8mm，厚度450μm的Si基片依次放入丙酮、异丙醇和无水乙醇中分别超声处理5min，取出后用水清洗三次，先用气枪N₂吹至表面无水珠，然后放烘台上烘干水分；

(2)将清洗后的Si基片放入等离子体增强化学气相沉积仪器的炉中，300℃加热330s，Si基片表面生长300nm的氧化硅层，得到SiO₂/Si基片；

(3)将SiO₂/Si基片放入磁控溅射仪器腔内，以TiN为靶材，溅射功率为150W，溅射时间为2000s，溅射气体环境为10％N₂，直流溅射沉积100nm的TiN层，得到TiN/SiO₂/Si；

(4)将得到的TiN/SiO₂/Si依次放入丙酮、异丙醇和无水乙醇中分别超声处理5min，取出后用水清洗三次，先用气枪N₂吹至表面无水珠，然后放烘台上烘干水分；

(5)将AZ4620光刻胶滴在TiN/SiO₂/Si中心，以4000rmp的旋速旋涂90s，旋涂后用105℃的温度烘烤90s，得到AZ4620/TiN/SiO₂/Si；烘胶后将AZ4620/TiN/SiO₂/Si放入ABM紫外光刻机，使用TFFCroughness粗化板，曝光处理8s；将曝光后的AZ4620/TiN/SiO₂/Si放入显影液中浸泡90s，浸泡结束后用水清洗，得到经过光刻显影的AZ4620/TiN/SiO₂/Si；

(6)将经过光刻显影的AZ4620/TiN/SiO₂/Si放入磁控溅射仪器腔内，以CeO₂为靶材，溅射功率为80W，溅射时间为4000s，溅射气体环境为Ar：O₂＝2：1，交流溅射沉积30nm的CeO_x层；以HfO₂为靶材，溅射功率为100W，溅射时间为300s，溅射气体环境为Ar，交流溅射沉积10nm的HfO₂层，得到表面溅射沉积了CeO_x层和HfO₂层的AZ4620/TiN/SiO₂/Si；

(7)将表面溅射沉积了CeO_x层和HfO₂层的AZ4620/TiN/SiO₂/Si放入丙酮中浸泡30min并超声处理5min，从丙酮中取出后依次放入异丙醇和无水乙醇中分别超声处理5min，取出后用水清洗三次，先用气枪N₂吹至表面无水珠，然后放烘台上烘干水分，得到具有光刻图形的HfO₂/CeO_x/TiN/SiO₂/Si；

(8)将AZ4620光刻胶滴在HfO₂/CeO_x/TiN/SiO₂/Si中心，以4000rmp的旋速旋涂90s，旋涂后用105℃的温度烘烤60s，得到AZ4620/HfO₂/CeO_x/TiN/SiO₂/Si；烘胶后将AZ4620/HfO₂/CeO_x/TiN/SiO₂/Si放入ABM紫外光刻机，使用TFFC阻挡层板，曝光处理9s，将曝光后的AZ4620/HfO₂/CeO_x/TiN/SiO₂/Si放入显影液中浸泡90s，浸泡结束后用水清洗，得到经过光刻显影的AZ4620/HfO₂/CeO_x/TiN/SiO₂/Si；

(9)将经过光刻显影的AZ4620/HfO₂/CeO_x/TiN/SiO₂/Si放入磁控溅射仪器腔内，以TiN为靶材，溅射功率为150W，溅射时间为2000s，溅射气体环境为10％N₂，直流溅射沉积100nm的TiN层，得到表面溅射沉积了TiN层的AZ4620/HfO₂/CeO_x/TiN/SiO₂/Si；

(10)将表面溅射沉积了TiN层的AZ4620/HfO₂/CeO_x/TiN/SiO₂/Si放入丙酮中浸泡30min并超声处理5min，从丙酮中取出后依次放入异丙醇和无水乙醇中分别超声处理5min，取出后用水清洗三次，先用气枪N₂吹至表面无水珠，然后放烘台上烘干水分，得到具有光刻图形的TiN/HfO₂/CeO_x/TiN/SiO₂/Si器件；

(11)TiN/HfO₂/CeO_x/TiN/SiO₂/Si器件放入快速退火炉腔中，气体环境为空气，以60℃/s的升温速率升温至400℃，进行快速退火2分钟；得到被快速退火的TiN/HfO₂/CeO_x/TiN/SiO₂/Si器件，其中x为1.72。

2.一种根据权利要求1所述的改善氧化铈基忆阻器阻变参数散布性的方法制备得到的经过退火处理的氧化铈基忆阻器件。