[发明专利]利用中性粒子束发生装置的非挥发性存储薄膜器件的制造方法

说明书

本发明公开一种利用中性粒子束发生装置的非挥发性存储薄膜器件的制造方法。本发明中的中性粒子束发生装置包括：腔室，具有规定大小的等离子体放电空间；气体供给口，用于供给上述腔室内的气体；以及反射器，通过与在上述腔室生成的等离子体离子进行碰撞，来将等离子体离子转换为中性粒子，本发明的利用中性粒子束发生装置的非挥发性存储薄膜器件的制造方法包括：将形成有第一绝缘膜的基板配置于上述腔室内的步骤：通过上述气体供给口向上述腔室内供给用于发生氢等离子体的氢气体及用于发生等离子体的非活性气体的步骤：通过使在上述腔室生成的氢等离子体离子与上述反射器进行碰撞，来转换为氢中性粒子的步骤：通过使上述氢中性粒子积累在上述第一绝缘膜的表面，来形成移动质子层的步骤：以及在上述移动质子层上形成第二绝缘膜的步骤。

技术领域

本发明涉及利用中性粒子束发生装置的非挥发性存储薄膜器件的制造方法。

背景技术

如在专利文献1中所公开的内容，现有的移动质子(Mobile Proton)生成及基于移动质子的存储器件的制造方法，需要长时间(数十分钟以上)在600℃以上的高温中进行氢热处理工序。

因此，现有存储器件的制造方法工序复杂、需要进行长时间的高温热处理工序，因而具有无法将如玻璃或塑料膜等的基板用于存储器件的制造的问题。并且，由于在形成半导体层之后执行氢热处理工序，因而还存在半导体层材料的选择及热处理工序方面的限制。

因此，迫切地需要不利用这种氢热处理工序也能够生成移动质子且基于上述移动质子来制造存储器件的新方法。

发明内容

技术问题

本发明的目的在于提供可在300℃以下的低温中在短时间内形成移动质子层的利用中性粒子束发生装置的非挥发性存储薄膜器件的制造方法。

解决问题的方案

为了实现上述目的，本发明提供利用中性粒子束发生装置的非挥发性存储薄膜器件的制造方法，其中，中性粒子束发生装置包括：腔室，具有规定大小的等离子体放电空间；气体供给口，用于供给上述腔室内的气体；以及反射器，通过与在上述腔室生成的等离子体离子进行碰撞，来将等离子体离子转换为中性粒子，上述利用中性粒子束发生装置的非挥发性存储薄膜器件的制造方法包括：将形成有第一绝缘膜的基板配置于上述腔室内的步骤：通过上述气体供给口向上述腔室内供给用于发生氢等离子体的氢气体及用于发生等离子体的非活性气体的步骤：通过使在上述腔室生成的氢等离子体离子与上述反射器进行碰撞，来转换为氢中性粒子的步骤：通过使上述氢中性粒子积累在上述第一绝缘膜的表面，来形成移动质子层的步骤：以及在上述移动质子层上形成第二绝缘膜的步骤。

其中，本发明的特征在于，上述中性粒子束发生装置的上述反射器为由比上述氢气体的氢粒子重且比上述非活性气体的惰性粒子轻的粒子来构成的固体板。

发明的效果

本发明的利用中性粒子束发生装置的非挥发性存储薄膜器件的制造方法可在300℃以下的较低温度下在短时间(10分钟)内形成移动质子层，以此代替现有的长时间(数十分钟以上)在600℃以上的高温中进行的氢热处理工序。

并且，根据本发明，只需在用于制造非挥发性存储薄膜器件的绝缘膜蒸镀工序中增加利用中性粒子束发生装置的移动质子层形成工序，因而可直接利用现有存储薄膜器件生产线的工序顺序。

并且，本发明可解决在现有的形成移动质子层来制造具有非挥发性存储功能的薄膜器件的过程中因进行长时间的高温热处理工序而无法将如玻璃或塑料薄膜等的基板用于存储薄膜器件的制造的问题。

因此，本发明实现了利用玻璃或塑料等的基板来制造高特性的非挥发性存储薄膜器件，从而可直接适用于新一代ITC产品的柔性设备或穿戴式设备，也可适用于受现有技术限制而无法实现的新概念产品的制造，如超低消耗功率柔性设备、显示器及传感器等。

附图说明