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    广西11选5任选基本走势图: 相变存储材料及其制备方法、具有相变存储材料的存储器及其制备方法.pdf

    摘要
    申请专利号:

    广西11选5大小走势图 www.fnjpv.tw CN201010581188.5

    申请日:

    2010.12.09

    公开号:

    CN102544355B

    公开日:

    2014.12.24

    当前法律状态:

    授权

    有效性:

    有权

    法律详情: 授权|||实质审查的生效号牌文件类型代码:1604号牌文件序号:101322521477IPC(主分类):H01L 45/00专利申请号:2010105811885申请日:20101209|||公开
    IPC分类号: H01L45/00; C22C12/00 主分类号: H01L45/00
    申请人: 中国科学院上海微系统与信息技术研究所
    发明人: 吕业刚; 宋三年; 宋志棠
    地址: 200050 上海市长宁区长宁路865号
    优先权:
    专利代理机构: 上海光华专利事务所 31219 代理人: 李仪萍
    PDF完整版下载: PDF下载
    法律状态
    申请(专利)号:

    CN201010581188.5

    授权公告号:

    102544355B||||||

    法律状态公告日:

    2014.12.24|||2012.09.05|||2012.07.04

    法律状态类型:

    授权|||实质审查的生效|||公开

    摘要

    本发明提供一种相变存储材料及其制备方法、具有所述相变存储材料的存储器及其制备方法,其中所述相变存储材料为镓-锑的化合物,化学计量为GaxSb100-x,其中,0<x<50。相较于现有技术,所述相变存储材料结构简单、可加工性强,更不含有易污染元素,由所述相变存储材料制作的相变存储器具有相变速度快,功耗低,数据保持力强,电学性能稳定等优点。

    权利要求书

    1: 一种相变存储材料, 其特征在于, 所述相变存储材料为镓 - 锑的化合物, 化学计量为 GaxSb100-x, 其中, 0 < x < 50。
    2: 如权利要求 1 所述的相变存储材料, 其特征在于, 10 ≤ x ≤ 30。
    3: 如权利要求 2 所述的相变存储材料, 其特征在于, x 为 10、 14 或 24。
    4: 如权利要求 1、 2 或 3 所述的相变存储材料, 其特征在于, 所述镓 - 锑的化合物还包括 掺杂原子, 所述掺杂原子的摩尔比在 0%至 50%。
    5: 如权利要求 4 所述的相变存储材料, 其特征在于, 所述掺杂原子为铝、 铋、 氮、 氧、 银、 金、 锡、 硒、 锗、 硅或者上述几种元素的混合掺杂。
    6: 如权利要求 1 所述的相变存储材料, 其特征在于, 所述相变存储材料 GaxSb100-x 在外 部电脉冲或光脉冲作用下具有可逆相变的特性。
    7: 如权利要求 6 所述的相变存储材料, 其特征在于, 所述相变存储材料 GaxSb100-x 在非 晶态和晶态的电阻率之比为至少一个数量级。
    8: 一种获取如权利要求 1 至 7 中任一项所述相变存储材料的制备方法, 其特征在于, 所 述制备方法包括 : 采用 GaSb 合金靶和 Sb 单质靶射频磁控共溅射工艺。
    9: 如权利要求 8 所述的相变存储材料的制备方法, 其特征在于, 采用 GaSb 合金靶和 Sb -4 单质靶射频磁控共溅射的工艺参数包括 : 本底真空度小于 10 帕斯卡, 溅射气压为 0.18 帕 斯卡至 0.25 帕斯卡, 溅射气体为氩, 温度为室温, 施加在 GaSb 合金靶上的射频电源功率为 15 瓦至 20 瓦, 施加在 Sb 靶上的射频电源功率为 10 瓦至 35 瓦, 溅射时间为 10 分钟至 40 分 钟, 沉积薄膜厚度为 100 纳米至 300 纳米。
    10: 一种相变存储器, 包括半导体衬底、 作为下电极的第一金属层、 第一绝缘层、 相变存 储介质层和作为上电极的第二金属层, 其特征在于, 所述相变存储介质层是由包括由如权 利要求 1 至 7 中任一项所述相变存储材料所构成。
    11: 一种相变存储器的制备方法, 其特征在于, 包括 : 提供半导体衬底, 在所述半导体衬底上形成第一金属层, 作为下电极 ; 在所述第一金属层上形成第一绝缘层 ; 利用曝光 - 刻蚀工艺, 在所述第一绝缘层内形成与所述第一金属层连通的连接凹槽 ; 采用 GaSb 合金靶和 Sb 靶磁控共溅射工艺, 在所述第一绝缘层和所述连接凹槽上形成 相变存储介质层, 所述相变存储介质层是由如权利要求 1 至 7 中任一项所述相变存储材料 所构成 ; 在所述相变存储介质层上形成第二金属层 ; 利用曝光 - 刻蚀工艺, 去除部分的第二金属层和相变存储介质层, 直至露出所述第一 绝缘层, 剩下的所述第二金属层作为上电极, 形成相变存储器阵列 ; 在露出的所述第一绝缘层上形成第二绝缘层进行填充。
    12: 如权利要求 11 所述的制备相变存储器的方法, 其特征在于, 所述第一金属层和所 述第二金属层的材料为铝、 钨、 钛或氮化钛。
    13: 如权利要求 11 所述的制备相变存储器的方法, 其特征在于, 所述第一金属层的厚 度为 50 纳米至 200 纳米。
    14: 如权利要求 11 所述的制备相变存储器的方法, 其特征在于, 所述第一绝缘层和第 二绝缘层的材料为氧化硅或氮化硅。 2
    15: 如权利要求 11 或 14 所述的制备相变存储器的方法, 其特征在于, 所述第一绝缘层 的厚度为 50 纳米至 200 纳米。
    16: 如权利要求 11 所述的制备相变存储器的方法, 其特征在于, 所述连接凹槽为呈下 宽上窄的圆锥台状凹槽。
    17: 如权利要求 16 所述的制备相变存储器的方法, 其特征在于, 所述圆锥台状凹槽的 上表面的直径为 500 纳米至 2 微米, 其下表面的直径为 30 纳米至 500 纳米。
    18: 如权利要求 17 所述的制备相变存储器的方法, 其特征在于, 所述圆锥台状凹槽的 上表面的直径为 1 微米, 其下表面的直径为 100 纳米。
    19: 如权利要求 17 所述的制备相变存储器的方法, 其特征在于, 所述相邻圆锥台状凹 槽之间的中心间距为 500 纳米至 4 微米。
    20: 如权利要求 11 所述的制备相变存储器的方法, 其特征在于, 所述相变存储介质层 的厚度为 50 纳米至 400 纳米。
    21: 如权利要求 11 所述的制备相变存储器的方法, 其特征在于, 所述第二金属层的厚 度为 100 纳米至 400 纳米。
    22: 如权利要求 11 所述的制备相变存储器的方法, 其特征在于, 在露出的所述第一绝 缘层上形成第二绝缘层进行填充包括 : 在所述相变存储器阵列上形成覆盖所述第二金属层和所述第一绝缘层的第二绝缘 层; 利用曝光 - 刻蚀工艺, 去除位于所述第二金属层上方的所述第二绝缘层, 直至露出所 述第二金属层。
    23: 如权利要求 11 或 22 所述的制备相变存储器的方法, 其特征在于, 所述曝光 - 刻蚀 工艺采用的曝光方法为电子束曝光, 刻蚀方法为反应离子刻蚀。

    关 键 词:
    相变 存储 材料 及其 制备 方法 具有 存储器
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