[发明专利]一种氧化镍基记忆存储薄膜微细图形的制备方法

说明书

技术领域

本发明属于微电子材料技术领域，涉及一种记忆存储薄膜微细图形的制备方法，具体涉及一种氧化镍基记忆存储薄膜微细图形的制备方法。

背景技术

氧化镍基薄膜属于微电子材料技术领域，由于传统的FLASH存储器缩放技术日益接近其物理极限而带来的漏电流问题影响其进一步发展，于是各种新型非挥发性存储器相继出现。阻变存储器因结构简单，生产成本低，与传统CMOS（互补金属氧化物半导体）工艺兼容性好等优势而受到广泛的关注，其中氧化镍基薄膜其中氧化镍因成分简单，重复性好等优点而被广泛研究，有望成为下一代通用存储器。

薄膜的微细加工是半导体材料器件化至关重要的一步，材料器件化的功能需求同时也要求材料具有优异的性能，这样就将材料的性能与微细加工有机地结合起来。这样，人们的需求就得以满足。

但是现有的薄膜的微细加工方法需要使用光刻胶，并且需要复杂设备的支持，光刻周期长，不易于生产。

发明内容

本发明的目的是提供一种氧化镍基记忆存储薄膜微细图形的制备方法，解决了现有薄膜的微细加工技术中存在的光刻周期长，加工设备复杂的问题。

本发明所采用的技术方案是，一种氧化镍基记忆存储薄膜微细图形的制备方法，按照以下步骤实施：

步骤1．具有感光性氧化镍基凝胶膜的制备

将醋酸镍加入到乙二醇甲醚中，其中镍离子的摩尔浓度为：0.5-0.6mol/L，用磁力搅拌器搅拌至醋酸镍充分溶解在乙二醇甲醚中，再加入化学修饰剂继续搅拌，直至混合液澄清，得到绿色透明的氧化镍溶胶，静置20~24小时后待用；

步骤2．通过浸渍提拉法制备得到氧化镍基凝胶膜

将硅基板在稀硝酸中清洗，去除其表面的氧化层，随后将步骤1制备好的溶胶利用浸渍提拉法在硅基板上制备一层氧化镍基凝胶膜；

步骤3．氧化镍基凝胶膜微细图形的制备

a.特殊图形的微细图形的制备

若微细图形为特殊预设图形，则将步骤2制备的氧化镍基凝胶膜干燥5-10分钟，然后在氧化镍基凝胶膜上固定掩模板，之后再以紫外灯为曝光光源，将固定了掩模板的氧化镍基凝胶膜辐照10-15分钟，随后在溶洗剂中溶洗，即可获得氧化镍基凝胶膜的微细图形；

b.光栅图形的制备

若微细图形为光栅图形，将步骤2制备的氧化镍基凝胶膜用氪离子激光器进行照射12-18分钟，随后在乙醇中溶洗1分钟，得到光栅图形，即氧化镍基凝胶膜的微细图形。

本发明的特点还在于，

步骤1中所述的化学修饰剂为苯酰丙酮，且醋酸镍与苯酰丙酮的摩尔比为1：0.5~0.7。

步骤2中所述稀硝酸体积浓度为20%。

步骤3的a步骤中溶洗剂为乙醇和正丁醇按照体积比为1~1.5：1配置的混合溶液。

步骤3的b步骤中所述激光束为两束满足干涉条件的平行光，且两束平行光与氧化镍基凝胶膜的夹角为9.352°。

本发明的有益效果是，通过一个过程可以实现凝胶膜的制备与微细加工，这样避免了光刻胶的使用，缩短了光刻周期，以及复杂设备的支持，很容易获得所需图形的功能薄膜，且薄膜的性能不会受到影响。

附图说明

图1是为本发明一种氧化镍基记忆存储薄膜微细图形的制备方法中实施例1制备得到的氧化镍基凝胶膜微细图形的显微照片；

图2是本发明方法中实施例2制备得到的氧化镍基凝胶膜光栅图形的原子力（AFM）扫描照片；

图3是沿图2中所示直线在厚度方向的断面轮廓扫描图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明进行详细说明。

本发明提供了一种记忆存储薄膜微细图形的制备方法，首先采用溶胶-凝胶法与化学修饰法相结合的方法制备感光性溶胶，然后通过浸渍提拉法制备凝胶膜，再结合紫外掩模法和无掩模激光干涉法分别制备氧化镍基凝胶膜的微细图形。

具体按照下列步骤实施：

步骤1．具有感光性氧化镍基凝胶膜的制备