专利汇可以提供一种纳米相变存储器器件单元的制备方法专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 涉及一种简单易行的纳 电子 相变 存储器 器件单元制备方法。本发明通过采用 薄膜 制备工艺在衬底上制备出构成器件的各层薄膜,采用纳米加工技术制备出小孔,然后在孔内填充 电极 材料或 相变材料 ,最后把两个电极引出后即可制备出相变存储器的器件单元,器件单元中发生相变区域的尺寸在2-1000nm范围。只制备一个孔时可得到一个器件单元;制备阵列孔时可得到阵列器件单元;阵列器件单元与CMOS管集成后可得到相变存储器器件。本发明的相变存储器器件单元的制备方法只涉及薄膜制备工艺和纳米加工技术,器件结构简单,器件制备方法容易实施,可以很容易制备出纳米尺寸的相变存储器器件或器件单元,实现存储器由微电子向纳电子器件的转变。,下面是一种纳米相变存储器器件单元的制备方法专利的具体信息内容。
1.纳米相变存储器器件单元的制备方法,其特征在于采用薄膜制备 工艺和纳米加工技术制备出纳米尺寸的相变存储器器件单元, 具体是可以采用下面两种方法中的任意一种方法制备这器件单 元:
第一种方法制备器件单元的工艺步骤是:
(1)在衬底上首先制备绝缘层;
(2)在绝缘层上制备下电极薄膜;
(3)在下电极薄膜上制备相变材料;
(4)在相变材料上制备绝热材料;
(5)在绝热材料中用纳米加工技术制备小孔,孔的深度等于或大 于绝热材料的厚度,孔的横截面尺寸为1-1000nm;
(6)在小孔内填充上电极材料,以及在绝热材料上沉积上电极材 料。
第二种方法制备器件单元的工艺步骤是:
(1)在衬底上首先制备绝缘层;
(2)在绝缘层上制备下电极薄膜;
(3)在下电极薄膜上制备绝热材料;
(4)在绝热材料中用纳米加工技术制备小孔,孔的深度等于或大 于绝热材料的厚度,孔的横向截面尺寸为1-1000nm;
(5)在小孔内填充相变材料,并形成相变材料薄层;
(6)在相变材料层上制备出上电极材料。
2.按权利要求1所述纳米相变存储器器件单元的制备方法,其特征 在于所述的衬底为硅片、玻璃、GaAs、SiO2、塑料或晶体材料中 任一种。
3.按权利要求1所述纳米相变存储器器件单元的制备方法,其特征 在于在衬底上制备绝缘层,采用的薄膜制备工艺为溅射法、蒸发 法、等离子体辅助沉积法、化学气相沉积法、金属有机物热分解 法、热氧化法或激光辅助沉积法中任意一种;绝缘层的绝缘材料 为氧化物、氮化物或硫化物中一种或至少两种构成的混合物。
4.按权利要求1所述纳米相变存储器器件单元的制备方法,其特征 在于在绝缘层上制备下电极,采用的薄膜工艺是溅射法、蒸发法、 等离子体辅助沉积法、化学气相沉积法、金属有机物热分解法或 激光辅助沉积法中任意一种;作为下电极材料为单金属材料,为 W、Pt、Au、Ti、Al、Ag、Cu或Ni中一种,或合金材料构成, 薄膜厚度为20-1000nm。
5.按权利要求1所述纳米相变存储器器件单元的制备方法,其特征 在于第一种制备方法中在下电极薄膜上制备相变材料层的薄膜工 艺为溅射法、蒸发法、化学气相沉积法或激光辅助沉积法中任意 一种;相变材料为能发生相变的物质,如硫系化合物,相变前后 的电学性能,或光学性能,或磁学性能发生明显变化,相变材料 厚度为1-200nm。
6.按权利要求1所述纳米相变存储器器件单元的制备方法,其特征 在于第二种制备方法中在下电极薄膜上制备绝热层的薄膜工艺为 溅射法、蒸发法、等离子体辅助沉积法、化学气相沉积法、金属 有机物热分解法或激光辅助沉积法中任意一种;绝热材料为氧化 物、氮化物、硫化物或气体中任意一种或至少两种构成的混合物, 绝热材料的厚度为1-200nm。
7.按权利要求1所述纳米相变存储器器件单元的制备方法,其特征 在于在绝热层上制备出纳米尺寸小孔的技术为聚焦离子束刻蚀技 术、原子力显微镜加工技术、电子束光刻法、极紫外光刻法或纳 米压印法中任一种。
8.按权利要求1或7所述纳米相变存储器器件单元的制备方法,其 特征在于在绝热材料中制备的小孔形状或是具有规则形状的,如 棱柱形、圆柱形或锥体中一种,或是不具有规则形状的孔。
9.按权利要求1所述纳米相变存储器器件单元的制备方法,其特征 在于在两种制备方法中的相变材料与电极材料之间或有一层过渡 层,过渡层材料为氮化物或导电金属合金中任一种,厚度为1- 100nm。
本发明涉及一种纳米相变存储器器件的制备方法。更确切地说,涉及 一种采用纳米加工技术制备相变存储器器件,相变存储器器件单元中发生 相变区域的尺寸大约在1到1000nm范围内。本发明属于微纳电子技术领域。
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