CN105895801B - 利用离子注入剥离技术制备单晶氧化物阻变存储器的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种利用离子注入剥离技术制备单晶氧化物阻变存储器的方法，包括以下步骤：1）提供氧化物单晶衬底；2）自注入面向所述氧化物单晶衬底内进行离子注入，而后在注入面形成下电极；或在注入面形成下电极，而后自注入面向氧化物单晶衬底内进行离子注入；3）提供支撑衬底，将步骤2）得到的结构与支撑衬底键合；4）沿缺陷层剥离部分氧化物单晶衬底，以得到氧化物单晶薄膜，并使得到的氧化物单晶薄膜及下电极转移至支撑衬底上；5）在氧化物单晶薄膜表面形成上电极。本发明有效地降低了剥离及转移薄膜所需的离子总注入剂量，进而缩短了制备周期，节约了生产成本；同时，使用该方法还可以解决部分材料使用单一离子注入无法实现剥离的问题。
Description
技术领域
本发明属于半导体制备技术领域，特别涉及一种利用离子注入剥离技术制备单晶氧化物阻变存储器的方法。
背景技术
非易失性存储器是半导体领域中的重要组成部分，在半导体行业中占有举足轻重的地位。随着近些年工艺技术的进步和智能手机、移动存储、平板电脑等消费类电子产品的不断普及，极大地带动了非易失性存储器的消费，全球的存储器市场对非易失性存储器的需求急剧增加。不仅如此，市场对存储器的要求也不断提高，如高容量、高速度、低功耗、低价格等等。这些要求进一步推动了现有的半导体技术不断向前发展。而现有的基于电荷存储的浮栅结构闪存存储器在半导体工艺节点向前推进的过程中遇到了不可逾越的极限，因此，寻找一种在新的工艺节点下能代替现有闪存存储器的新型非易失性存储器技术成为当前存储器发展领域的当务之急。阻变存储器以其独特的技术特点和优势受到学术界和工业界的高度重视。阻变存储器是简单的两端存储器件，它们能够根据所应用写电压/电流来改变内部电阻态并在撤去写电压/电流后保持电阻态，阻变存储器具有单元尺寸小、读写速度快、非易失、低能耗等特点，因而被认为是下一代新型存储器的有力竞争者。
阻变存储器器件制备的一般工艺流程是在金属底电极上沉积氧化物介质薄膜，然后在氧化物薄膜上制备金属顶电极，形成金属-氧化物-金属的三明治结构。其中关键技术是阻变氧化物介质薄膜的制备，常见的阻变氧化物介质薄膜制备方法包括脉冲激光沉积法、磁控溅射法、原子层沉积法、热蒸发法等。然而，这些传统的薄膜制备方法都存在着许多问题，比如，一般都需要在较高的温度下生长氧化物薄膜，很难与现有CMOS工艺相兼容。此外，由于受晶格失配、热失配以及界面缺陷等因素的影响，这些传统的薄膜制备方法都无法在多晶金属底电极上生长出高质量的单晶氧化物薄膜。材料的阻变特性是与材料中的缺陷密切相关的，非晶或多晶薄膜作为阻变氧化物介质层存在的问题包括：一方面，非晶和多晶薄膜中都存在多种不同的缺陷，这对于材料阻变机理的研究是一个很大的挑战；另一方面，缺陷在非晶和多晶薄膜中的分布是随机的，这对于缩小器件尺寸、器件参数的稳定与优化、可靠性研究等都是难以突破的瓶颈。因此，推动阻变存储器发展的关键在于如何在金属衬底上高效地制备高质量单晶氧化物薄膜。
发明内容
本发明针对现有技术存在的上述不足，提出了一种利用离子注入剥离技术制备单晶氧化物阻变存储器的方法，用于解决现有技术中采用传统的薄膜制备方法制备单晶氧化物阻变存储器存在的问题。
为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种利用离子注入剥离技术制备单晶氧化物阻变存储器的方法，至少包括以下步骤：
1)提供氧化物单晶衬底，所述氧化物单晶衬底的一面为注入面；
2)自所述注入面向所述氧化物单晶衬底内进行离子注入，而后在所述注入面形成下电极；或在所述注入面形成下电极，而后自所述注入面向所述氧化物单晶衬底内进行离子注入；离子注入的能量足以使注入离子到达所述氧化物单晶衬底内的预设深度，并在所述预设深度处形成缺陷层；
3)提供支撑衬底，将步骤2)得到的结构与所述支撑衬底键合，且所述下电极与所述支撑衬底相接触；
4)沿所述缺陷层剥离部分所述氧化物单晶衬底，以得到氧化物单晶薄膜，并使得到的所述氧化物单晶薄膜及所述下电极转移至所述支撑衬底上；
5)在所述氧化物单晶薄膜表面形成上电极。
作为本发明的利用离子注入剥离技术制备单晶氧化物阻变存储器的方法的一种优选方案，步骤1)与步骤2)之间，还包括对所述氧化物单晶衬底进行清洗的步骤。
作为本发明的利用离子注入剥离技术制备单晶氧化物阻变存储器的方法的一种优选方案，步骤2)中，在所述氧化物单晶衬底内注入的离子为H离子或He离子。
作为本发明的利用离子注入剥离技术制备单晶氧化物阻变存储器的方法的一种优选方案，离子注入的能量为5keV～1000keV，离子注入的剂量为1×1016ions/cm2～6×1017ions/cm2，离子注入的温度为-50℃～700℃。
作为本发明的利用离子注入剥离技术制备单晶氧化物阻变存储器的方法的一种优选方案，步骤2)中，在所述氧化物单晶衬底内注入的离子为H离子及He离子。
作为本发明的利用离子注入剥离技术制备单晶氧化物阻变存储器的方法的一种优选方案，所述H离子的注入在所述He离子的注入之前进行。
作为本发明的利用离子注入剥离技术制备单晶氧化物阻变存储器的方法的一种优选方案，所述H离子的注入在所述He离子的注入之后进行。
作为本发明的利用离子注入剥离技术制备单晶氧化物阻变存储器的方法的一种优选方案，所述H离子及所述He离子同时注入。
作为本发明的利用离子注入剥离技术制备单晶氧化物阻变存储器的方法的一种优选方案，所述H离子及He离子的离子注入的能量为5keV～1000keV，离子注入的剂量为1×1016ions/cm2～6×1017ions/cm2，离子注入的温度为-50℃～700℃。
作为本发明的利用离子注入剥离技术制备单晶氧化物阻变存储器的方法的一种优选方案，步骤2)中，所述预设深度为10nm～50μm。
作为本发明的利用离子注入剥离技术制备单晶氧化物阻变存储器的方法的一种优选方案，步骤3)中，采用直接键合、介质层键合、金属键合或阳极键合工艺将步骤2)得到的结构与所述支撑衬底键合。
作为本发明的利用离子注入剥离技术制备单晶氧化物阻变存储器的方法的一种优选方案，步骤4)中，将步骤3)得到的结构进行退火处理以沿所述缺陷层剥离部分所述氧化物单晶衬底，以得到所述氧化物单晶薄膜。
作为本发明的利用离子注入剥离技术制备单晶氧化物阻变存储器的方法的一种优选方案，所述退火处理在真空环境下或在氮气、氧气及惰性气体中至少一种气体形成的保护气氛下进行，退火温度为150℃～1200℃，退火时间为5分钟～24小时。
作为本发明的利用离子注入剥离技术制备单晶氧化物阻变存储器的方法的一种优选方案，步骤4)与步骤5)之间，还包括在所述氧化物单晶薄膜内注入惰性气体的步骤。
作为本发明的利用离子注入剥离技术制备单晶氧化物阻变存储器的方法的一种优选方案，步骤4)与步骤5)之间，还包括对所述氧化物单晶薄膜进行表面平坦化处理的步骤。
本发明的一种利用离子注入剥离技术制备单晶氧化物阻变存储器的方法的有益效果为：采用离子剥离工艺形成氧化物单晶薄膜，氧化物单晶薄膜与支撑衬底通过键合的方式集成，因此对晶格匹配度几乎没有要求，氧化物单晶薄膜材料与支撑衬底材料的选择较为灵活；得到的氧化物单晶薄膜实际上是被剥离块材的一部分，因此其晶体质量和性能理论上与块材相当，若使用单晶块材进行剥离，则可以得到单晶的薄膜材料；与传统薄膜生长技术得到的薄膜材料不同，采用键合的方式可以将缺陷控制在界面附近极小的厚度范围内，氧化物单晶薄膜内部晶格质量不受影响，即使剥离的氧化物单晶薄膜厚度很小，也能够保证材料性能；可以在同一支撑衬底上同时集成不同种类的高质量氧化物单晶薄膜，且各氧化物单晶薄膜材料的性能不受制备过程的影响，极大地提高器件的集成度与设计的灵活度；采用共离子注入，可以有效地降低剥离及转移氧化物单晶薄膜所需的离子总注入剂量，进而缩短了制备周期，节约了生产成本；同时，使用该方法还可以解决部分材料使用单一离子注入无法实现剥离的问题。
附图说明
图1显示为本发明的利用离子注入剥离技术制备单晶氧化物阻变存储器的方法的流程图。
图2至图10显示为本发明的利用离子注入剥离技术制备单晶氧化物阻变存储器的方法各步骤所对应的结构示意图。
元件标号说明
1 氧化物单晶衬底
11 注入面
12 缺陷层
2 下电极
3 支撑衬底
4 上电极层
41 上电极
5 氧化物单晶薄膜
具体实施方式
以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。
请参阅图1～图10。需要说明的是，本实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想，虽图式中仅显示与本发明中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。
请参阅图1，本发明提供一种利用离子注入剥离技术制备单晶氧化物阻变存储器的方法，所述方法至少包括以下步骤：
S1：提供氧化物单晶衬底，所述氧化物单晶衬底的一面为注入面；
S2：自所述注入面向所述氧化物单晶衬底内进行离子注入，而后在所述注入面形成下电极；或在所述注入面形成下电极，而后自所述注入面向所述氧化物单晶衬底内进行离子注入；离子注入的能量足以使注入离子到达所述氧化物单晶衬底内的预设深度，并在所述预设深度处形成缺陷层；
S3：提供支撑衬底，将步骤2)得到的结构与所述支撑衬底键合，且所述下电极与所述支撑衬底相接触；
S4：沿所述缺陷层剥离部分所述氧化物单晶衬底，以得到氧化物单晶薄膜，并使得到的所述氧化物单晶薄膜及所述下电极转移至所述支撑衬底上；
S5：在所述氧化物单晶薄膜表面形成上电极。
执行步骤S1，请参阅图1中的S1步骤及图2，提供氧化物单晶衬底1，所述氧化物单晶衬底1的一面为注入面11。
作为示例，所述氧化物单晶衬底1可以为但不仅限于铌酸锂衬底或钽酸锂衬底。
作为示例，提供所述氧化物单晶衬底1之后，对所述氧化物单晶衬底1进行清洗。对所述氧化物单晶衬底1进行清洗的方法可以为半导体领域常用的衬底清洗方法，此次不做限定。对所述氧化物衬底1进行清洗，可以清除位于所述氧化物衬底1表面的杂质，以提高后续再所述氧化物单晶衬底1表面形成下电极的质量。
执行步骤S2，请参阅图1中的S2步骤及图3至图6，自所述注入面11向所述氧化物单晶衬底1内进行离子注入，而后在所述注入面11形成下电极2；或在所述注入面11形成下电极2，而后自所述注入面11向所述氧化物单晶衬底1内进行离子注入；离子注入的能量足以使注入离子到达所述氧化物单晶衬底1内的预设深度，并在所述预设深度处形成缺陷层12。
在一示例中，先自所述注入面11向所述氧化物单晶衬底1内进行离子注入，如图3所示，而后，在所述注入面11的表面形成所述下电极2，如图4所示。
在另一示例中，先在所述注入面11的表面形成所述下电极2，如图5所示，而后，自所述注入面11向所述氧化物单晶衬底1内进行离子注入。
作为示例，所述预设深度可以为但不仅限于10nm～50μm，即注入离子形成的所述缺陷层12与所述注入面11的距离可以为但不仅限于10nm～50μm。
作为示例，所述下电极2的厚度可以根据实际需要设定，优选地，本实施例中，所述下电极的厚度为10nm～2μm。
作为示例，所述下电极2可以为单一金属薄膜结构，也可以为不同的金属薄膜层的叠层结构，优选地，本实施例中，所述下电极2的材料可以为但不仅限于Au/Ti、Au/Cr、Pt/Ti等低电阻金属。
在一实施例中，在所述氧化物单晶衬底1内进行单类型离子注入，所注入的离子为H离子。所述H离子可以将所述氧化物单晶衬底1部分剥离的原理为利用H离子会对剥离深度处(即缺陷层12处)的晶格形成破坏作用而实现。
由于形成所述缺陷层12的深度由离子注入的能量决定，而能否形成分离所需的缺陷密度由离子注入的剂量决定，因此，在离子注入的过程中要选择合适的离子注入剂量和离子注入能量。又形成的所述缺陷层12的深度直接决定了最终得到的厚膜的厚度，本实施例中，所述H离子的离子注入的能量为5keV～1000keV，离子注入的剂量为1×1016ions/cm2～6×1017ions/cm2，离子注入的温度为-50℃～700℃。
在另一实施例中，同样在所述氧化物单晶衬底1内进行单类型离子注入，但在该实施例中，所注入的离子为He离子。He离子被注入氧化物单晶衬底内后会在所述氧化物单晶衬底内产生缺陷，所述He离子会旋入所述缺陷中并产生压强，所述缺陷在所述缺陷层12内呈高斯分布，在后续的处理过程中，部分所述氧化物单晶衬底可以从缺陷浓度最大处实现剥离。
作为示例，所述He离子的离子注入的能量为5keV～1000keV，离子注入的剂量为1×1016ions/cm2～6×1017ions/cm2，离子注入的温度为-50℃～700℃。
在另一实施例中，在所述氧化物单晶衬底1内进行两种类型离子的共注入，所述注入的离子为H离子及He离子。其中，H离子如上所述用于形成缺陷，所述缺陷在所述缺陷层12内呈高斯分布；而He属于惰性元素，与所述氧化物单晶衬底不产生化学作用，但它们可以被H离子形成的平台缺陷捕获并通过物理作用使这些平台型缺陷扩大并相互结合，最终形成可以分离氧化物单晶衬底的裂痕，进而促进部分所述氧化物单晶衬底从缺陷浓度最大处实现剥离。在所述氧化物单晶衬底1内进行H离子与He离子的共注入，He离子可以被H离子形成的缺陷捕获，进而进入原子间隙中并施加压强，相当于在H离子已产生的缺陷内部施加了一额外的作用力，可以有效地促进所述氧化物单晶衬底1在离子注入剂量较低的情况下剥离，即可以有效地降低离子注入的总剂量，进而缩短了制备周期，节约了生产成本。
作为示例，所述H离子及所述He离子共注入的方式可以依次进行注入，也可以同时进行注入，即所述H离子的注入可以在所述He离子的注入之前进行，也在所述He离子的注入之后进行，还可以与所述He离子的注入同时进行。图3及图6中所示的垂直于所述氧化物单晶衬底1的注入面11的箭头表示离子注入的方向。
需要说明的是，为了使得注入的He离子容易被H离子形成的缺陷所捕获，He离子注入的深度需与H离子注入的深度相同或相近，即需保证He离子的射程(Rp)在所述H离子注入的射程附近。
执行步骤S3，请参阅图1中的S3步骤及图7，提供支撑衬底3，将步骤2)得到的结构与所述支撑衬底3键合，且所述下电极2与所述支撑衬底3相接触。
作为示例，所述支撑衬底3可以为与所述氧化物单晶衬底1的材料相同的衬底，也可以为硅等其他的异质衬底。
作为示例，可以采用直接键合工艺、介质层键合工艺、金属键合工艺或阳极键合工艺将步骤2)得到的结构与所述支撑衬底3键合。所述介质层键合工艺包括生长介质层键合工艺、聚合物键合工艺、熔融玻璃键合工艺及旋涂玻璃键合工艺。
执行步骤S4，请参阅图1中的S4步骤及图8，所述缺陷层12剥离部分所述氧化物单晶衬底1，以得到单晶氧化物薄膜5，并使得到的所述氧化物单晶薄膜5及所述下电极2转移至所述支撑衬底3上。
在一实施例中，沿所述缺陷层12剥离部分所述氧化物单晶衬底1的具体方法为：将形成有缺陷层12的所述氧化物单晶衬底1进行退火处理，以实现部分所述氧化物单晶衬底1沿所述缺陷层12剥离。具体的，退火工艺在真空环境下或在氮气及惰性气体中至少一种气体形成的保护气氛下进行，退火温度为150℃～1200℃，退火时间为5分钟～24小时。在150℃～1200℃的退火过程中，注入离子(即H离子、He离子)会受热膨胀，增大其对原子施加的压强，进而促进所述氧化物单晶衬底1从缺陷浓度最大处实现剥离，以得到所述氧化物单晶薄膜5。
在另一实施例中，沿所述缺陷层12剥离所述氧化物单晶衬底1，以得到所述氧化物单晶薄膜5的具体方法为：首先，将形成有缺陷层12的所述氧化物单晶衬底1进行退火处理，退火工艺在真空环境下或在氮气及惰性气体中至少一种气体形成的保护气氛下进行，退火温度为150℃～1200℃，退火时间为5分钟～24小时；其次，退火处理后，在所述缺陷层12处施加横向机械力，以实现部分所述氧化物单晶衬底1沿所述缺陷层12剥离，以得到所述氧化物单晶薄膜5。由于所述氧化物单晶衬底1能否形成分离所需的缺陷密度由离子注入的剂量决定，因此，若只通过退火实现所述氧化物单晶衬底1自所述缺陷层12处分离，就需要在所述氧化物单晶衬底1内注入特定剂量的离子；而在所述缺陷层12处施加横向机械力，即使所述氧化物单晶衬底1内离子注入的剂量比较小，未能形成分离所需的缺陷密度，在外力的作用下亦可以实现所述氧化物单晶衬底1自所述缺陷层12处分离，即在所述缺陷层12处施加横向机械力可以降低离子总注入剂量，促进所述氧化物单晶衬底1自所述缺陷层12处剥离，以得到所述氧化物单晶薄膜5，进而缩短了制备周期，节约了生产成本。
在另一实施例中，沿所述缺陷层12剥离所述氧化物单晶衬底1，以得到所述单晶氧化物薄膜5的具体方法为：首先，将形成有缺陷层12的所述氧化物单晶衬底1进行退火处理，退火工艺在真空环境下或在氮气及惰性气体中至少一种气体形成的保护气氛下进行，退火温度为150℃～1200℃，退火时间为5分钟～24小时；其次，退火处理后，保持退火温度，在所述氧化物单晶衬底1的注入面11沉积辅助材料层后快速冷却；其中，所述辅助材料层与所述氧化物单晶衬底1具有不同的热膨胀系数。
作为示例，所述辅助材料可以为与所述氧化物单晶衬底1热膨胀系数不同的任一种物质，优选地，本实施例中，所述辅助材料为高聚物。由于所述辅助材料与所述氧化物单晶衬底1具有不同的热膨胀系数，尤其是二者的热膨胀系数差异较大时，在快速冷却的过程中会在二者组成的结构中产生热应力，产生的热应力会使所述氧化物单晶衬底1在注入缺陷浓度最大处实现剥离。快速冷却的方式可以为但不仅限于随炉冷却。
由于所述氧化物单晶衬底1能否形成分离所需的缺陷密度由离子注入的剂量决定，因此，若只通过退火实现所述氧化物单晶衬底1自所述缺陷层12处分离，就需要在所述氧化物单晶衬底1内注入特定剂量的离子；而在所述氧化物单晶衬底1的注入面沉积辅助材料层后快速冷却，使得二者形成的结构中产生热应力，即使所述氧化物单晶衬底1内离子注入的剂量比较小，未能形成分离所需的缺陷密度，在所述热应力的作用下亦可以实现所述氧化物单晶衬底1自所述缺陷层12处分离，即在所述氧化物单晶衬底1的注入面沉积辅助材料层并快速冷却可以降低离子总注入剂量，促进所述氧化物单晶衬底1自所述缺陷层12处剥离，以得到所述氧化物单晶薄膜5，进而缩短了制备周期，节约了生产成本。
作为示例，执行步骤S4之后，还包括在所述氧化物单晶薄膜5内注入惰性气体的步骤。在所述氧化物单晶薄膜5内注入惰性气体，可以在所述氧化物单晶薄膜5内引入应力及缺陷，以调控所述氧化物单晶薄膜5的阻变特性。
作为示例，执行步骤S4之后，还包括对所述氧化物单晶薄膜5进行表面平坦化处理的步骤，以确保后续形成的上电极的质量。
执行步骤S5，请参阅图1中的S5步骤及图9至图10，在所述氧化物单晶薄膜5表面形成上电极41。
作为示例，在所述氧化物单晶薄膜5表面形成上电极41的具体方法为：首先，在所述氧化物单晶薄膜5表面形成上电极层4，如图9所示；然后，通过光刻刻蚀工艺形成所述上电极41，如图10所示。
作为示例，所述上电极41的厚度可以根据实际需要设定，优选地，本实施例中，所述下上电极41的厚度为10nm～2μm。
作为示例，所述上电极41可以为单一金属薄膜结构，也可以为不同的金属薄膜层的叠层结构，优选地，本实施例中，所述上电极41的材料可以为但不仅限于Au/Ti、Au/Cr、Pt/Ti等低电阻金属。
综上所述，本发明提供一种利用离子注入剥离技术制备单晶氧化物阻变存储器的方法，至少包括以下步骤：1)提供氧化物单晶衬底，所述氧化物单晶衬底的一面为注入面；2)自所述注入面向所述氧化物单晶衬底内进行离子注入，而后在所述注入面形成下电极；或在所述注入面形成下电极，而后自所述注入面向所述氧化物单晶衬底内进行离子注入；离子注入的能量足以使注入离子到达所述氧化物单晶衬底内的预设深度，并在所述预设深度处形成缺陷层；3)提供支撑衬底，将步骤2)得到的结构与所述支撑衬底键合，且所述下电极与所述支撑衬底相接触；4)沿所述缺陷层剥离所述氧化物单晶衬底，以得到氧化物单晶薄膜，并使得到的所述氧化物单晶薄膜及所述下电极转移至所述支撑衬底上；5)在所述氧化物单晶薄膜表面形成上电极。采用离子剥离工艺形成氧化物单晶薄膜，氧化物单晶薄膜与支撑衬底通过键合的方式集成，因此对晶格匹配度几乎没有要求，氧化物单晶薄膜材料与支撑衬底材料的选择较为灵活；得到的氧化物单晶薄膜实际上是被剥离块材的一部分，因此其晶体质量和性能理论上与块材相当，若使用单晶块材进行剥离，则可以得到单晶的薄膜材料；与传统薄膜生长技术得到的薄膜材料不同，采用键合的方式可以将缺陷控制在界面附近极小的厚度范围内，氧化物单晶薄膜内部晶格质量不受影响，即使剥离的氧化物单晶薄膜厚度很小，也能够保证材料性能；可以在同一支撑衬底上同时集成不同种类的高质量氧化物单晶薄膜，且各氧化物单晶薄膜材料的性能不受制备过程的影响，极大地提高器件的集成度与设计的灵活度；采用共离子注入，可以有效地降低剥离及转移氧化物单晶薄膜所需的离子总注入剂量，进而缩短了制备周期，节约了生产成本；同时，使用该方法还可以解决部分材料使用单一离子注入无法实现剥离的问题。
上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。
Claims (14)
1.一种利用离子注入剥离技术制备单晶氧化物阻变存储器的方法，其特征在于，至少包括以下步骤：
1)提供氧化物单晶衬底，所述氧化物单晶衬底的一面为注入面；
2)自所述注入面向所述氧化物单晶衬底内进行离子注入，而后在所述注入面形成下电极；或在所述注入面形成下电极，而后自所述注入面向所述氧化物单晶衬底内进行离子注入；离子注入的能量足以使注入离子到达所述氧化物单晶衬底内的预设深度，并在所述预设深度处形成缺陷层；
3)提供支撑衬底，将步骤2)得到的结构与所述支撑衬底键合，且所述下电极与所述支撑衬底相接触；
4)沿所述缺陷层剥离部分所述氧化物单晶衬底，以得到氧化物单晶薄膜，并使得到的所述氧化物单晶薄膜及所述下电极转移至所述支撑衬底上；其中，沿所述缺陷层剥离部分所述氧化物单晶衬底的方法包括:将步骤3)得到的结构进行退火处理使得注入离子受热膨胀增大其对原子施加的压强，或将步骤3)得到的结构进行退火处理，而后在所述缺陷层处施加横向机械力，或将步骤3)得到的结构进行退火处理，于退火温度下在所述氧化物单晶衬底的注入面沉积辅助材料层后快速冷却；
5)在所述氧化物单晶薄膜表面形成上电极。
2.根据权利要求1所述的利用离子注入剥离技术制备单晶氧化物阻变存储器的方法，其特征在于：步骤1)与步骤2)之间，还包括对所述氧化物单晶衬底进行清洗的步骤。
3.根据权利要求1所述的利用离子注入剥离技术制备单晶氧化物阻变存储器的方法，其特征在于：步骤2)中，在所述氧化物单晶衬底内注入的离子为H离子或He离子。
4.根据权利要求3所述的利用离子注入剥离技术制备单晶氧化物阻变存储器的方法，其特征在于：离子注入的能量为5keV～1000keV，离子注入的剂量为1×1016ions/cm2～6×1017ions/cm2，离子注入的温度为-50℃～700℃。
5.根据权利要求4所述的利用离子注入剥离技术制备单晶氧化物阻变存储器的方法，其特征在于：步骤2)中，在所述氧化物单晶衬底内注入的离子为H离子及He离子。
6.根据权利要求5所述的利用离子注入剥离技术制备单晶氧化物阻变存储器的方法，其特征在于：所述H离子的注入在所述He离子的注入之前进行。
7.根据权利要求5所述的利用离子注入剥离技术制备单晶氧化物阻变存储器的方法，其特征在于：所述H离子的注入在所述He离子的注入之后进行。
8.根据权利要求5所述的利用离子注入剥离技术制备单晶氧化物阻变存储器的方法，其特征在于：所述H离子及所述He离子同时注入。
9.根据权利要求5所述的利用离子注入剥离技术制备单晶氧化物阻变存储器的方法，其特征在于：所述H离子及He离子的离子注入的能量为5keV～1000keV，离子注入的剂量为1×1016ions/cm2～6×1017ions/cm2，离子注入的温度为-50℃～700℃。
10.根据权利要求5所述的利用离子注入剥离技术制备单晶氧化物阻变存储器的方法，其特征在于：步骤2)中，所述预设深度为10nm～50μm。
11.根据权利要求1所述的利用离子注入剥离技术制备单晶氧化物阻变存储器的方法，其特征在于：步骤3)中，采用直接键合、介质层键合、金属键合或阳极键合工艺将步骤2)得到的结构与所述支撑衬底键合。
12.根据权利要求1所述的利用离子注入剥离技术制备单晶氧化物阻变存储器的方法，其特征在于：所述退火处理在真空环境下或在氮气、氧气及惰性气体中至少一种气体形成的保护气氛下进行，退火温度为150℃～1200℃，退火时间为5分钟～24小时。
13.根据权利要求1所述的利用离子注入剥离技术制备单晶氧化物阻变存储器的方法，其特征在于：步骤4)与步骤5)之间，还包括在所述氧化物单晶薄膜内注入惰性气体的步骤。
14.根据权利要求1所述的利用离子注入剥离技术制备单晶氧化物阻变存储器的方法，其特征在于：步骤4)与步骤5)之间，还包括对所述氧化物单晶薄膜进行表面平坦化处理的步骤。
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