本发明涉及一种三维电阻转换存储芯片制备方法。该方法利用电阻转换材料与含有电极阵列的绝缘介质层的直接键合以及改进型智能剥离技术突破了存储单元三维堆叠的温度难题。该方法中采用低温等离子体活化键合技术将包含电极阵列的第一半导体晶圆与包含电阻转换材料和选通管层材料的第二半导体晶圆进行键合;利用不高于400℃低温退火增强键合强度,同时实现低温电阻转换材料转移,即将具有电阻转换材料和选通管层材料的薄膜转移到第一半导体晶圆上,随后在第一半导体晶圆结构上通过半导体工艺,制备存储和选通单元。
一种三维电阻转换存储芯片制备方法,其特征在于,包括以下步骤:A、在第一半导体晶圆表面制备包含字线或位线、以及电极阵列的结构;B、在第二半导体晶圆表面制备包含缺陷层及二极管单元层的结构,并对所述缺陷层进行氢离子注入;C、在注入过氢离子的第二半导体晶圆表面沉积电阻转换存储材料薄膜;D、基于低温等离子体活化键合技术,将具有电极阵列的第一半导体晶圆的和沉积有电阻转换存储材料薄膜的第二半导体晶圆进行面对面低温晶圆键合,并使用不高于400℃的温度进行退火处理,以使所述缺陷层因氢离子受热而使所述缺陷层与所述二极管单元层剥离;E、对剥离后的二极管单元层表面进行平坦化处理后,再进行图形化光刻和刻蚀,以形成二极管‑电阻存储单元阵列;F、在所述二极管‑电阻存储单元阵列表面进行位线或字线的制备,以形成一层垂直结构的电阻转换存储单元阵列。
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