[发明专利]一种多层存储结构透射电子显微镜原位电学测试单元制备方法

摘要

本发明公开了一种多层存储结构透射电子显微镜原位电学测试单元制备方法，所涉及加工的多层存储结构测试单元用于TEM原位电学测试，包括相变存储单元或阻变存储单元，依次由金属电极A层、存储材料层、金属电极B层、选通管材料层和金属电极C层构成。本发明首先将上述多层结构依次沉积到平面衬底上，形成多层膜结构，再利用聚焦离子束（FIB）提取技术，将多层膜截面提出，转移到通电芯片上，经过聚焦离子束刻蚀技术的进一步减薄加工最终制作出多层存储结构、尺寸可控的TEM原位电学测试单元。该结构制备简单，可一次制备完成，保证层与层之间的欧姆接触，且各层厚度精确可控。

主权项

1.一种多层存储结构透射电子显微镜原位电学测试单元的制备方法，其特征在于，该方法包括以下具体步骤：/n步骤1：选用平面衬底，将平面衬底表面清洗干净；其中，平面衬底为硅、氧化硅、或金属；/n步骤2：采用电子束蒸发、化学气相沉积、脉冲激光沉积、原子层沉积或溅射工艺，在清洗干净的衬底上依次沉积金属电极A层、存储材料层、金属电极B层、选通管材料层和金属电极C层；或者，/n在清洗干净的衬底上依次沉积金属电极A层、存储材料层、金属电极B层和金属电极C层；或者，/n在清洗干净的衬底上依次沉积金属电极A层、金属电极B层、选通管材料层和金属电极C层；/n步骤3：采用聚焦离子束提取技术，将步骤2所得多层膜衬底的截面以薄片的形式提出，转移到通电芯片上，将金属电极A层和金属电极C层用聚焦离子束焊接Pt或W的方式与通电芯片上的两个金属电极相连接；其中，薄片长1-10 um，厚0.1-2 um，高1-10 um；/n步骤4：利用聚焦离子束刻蚀工艺，将步骤3得到的薄片进一步刻蚀到薄片厚度为10-100 nm；得到所述电学测试单元；其中：/n所述金属电极为Cu、W、Al、Pt或Au；金属电极A层、金属电极B层及金属电极C层相同或不同；厚度为1-1000 nm；/n所述存储材料层为ZrO