形成相变材料的方法和形成相变存储器电路的方法技术

本申请涉及形成相变材料的方法和形成相变存储器电路的方法。本发明专利技术揭示一种形成具有锗和碲的相变材料的方法，其包括将含锗材料沉积于衬底上。所述材料包括呈元素形式的锗。使包含碲的气态前体流动到所述包含锗的材料上且从所述气态前体移出碲以与所述包含锗的材料中所述呈元素形式的锗反应，从而在所述衬底上形成相变材料的包含锗和碲的化合物。本发明专利技术还揭示其它实施方案。

Method for forming phase change material and method for forming phase change memory circuit

The application relates to a method for forming phase change material and a method for forming phase change memory circuit. A method of forming phase change materials with germanium and tellurium is disclosed, which includes depositing germanium containing materials on substrates. The material includes the germanium in the form of an element. The gas precursor containing tellurium flows to the material containing germanium and the tellurium is removed from the gaseous precursor to react with the germanium in the form of the germanium material, thus forming a phase change material containing germanium and Tellurium on the substrate. The invention also reveals other implementation schemes.

【技术实现步骤摘要】
形成相变材料的方法和形成相变存储器电路的方法分案申请的相关信息本案是分案申请。该分案的母案是申请日为2010年3月22日、申请号为201080016720.7、专利技术名称为“形成相变材料的方法和形成相变存储器电路的方法”的专利技术专利申请案。
本文所揭示实施例涉及形成相变材料的方法和形成相变存储器电路的方法。
技术介绍
可将集成电路存储器表征为易失性或非易失性。易失性存储器因电荷散逸而必须通常以每秒钟多次进行重新编程/重新写入。另一方面，非易失性存储器可在未必需要周期性地刷新时维持其任一编程状态。实例性易失性存储器包括动态随机存取存储器(DRAM)。实例性非易失性存储器包括静态随机存取存储器(SRAM)、快闪存储器和相变存储器(PCM)。集成电路的制造的持续目标是使单个装置变小以增加电路密度并借此缩小电路尺寸或能够在较小空间中封装更多电路。但较小和较密集电路在作业时必须可靠。相变存储器因其显然能够按比例缩小并维持可靠性而越来越令人感兴趣。相变存储器的主要组件是一对在彼此之间夹有相变材料的电极。相变材料能够经选择性地受修饰以至少改变其在高电阻状态与低电阻状态间的可“读取”电阻，且因此可用作固态存储器。在相变存储器中，使不同量值的电流选择性地经过相变材料，此会十分迅速地改变所述材料的电阻。相变材料经常由不同金属的组合或合金形成。一种相关金属是碲。碲可与(例如)锗和锑中的一者或两者组合以形成GeTe、SbTe或GeSbTe材料。化学气相沉积(CVD)是一种可将所述相变材料沉积到衬底上的方法。例如，可在适宜条件下于衬底上提供期望数量的包含锗、锑和碲中每一者的不同沉积前体以便沉积具有期望数量的相应锗、锑和碲的GeSbTe材料。实例性碲前体包括碲酰胺和有机金属物，例如三(二甲基胺基)碲。相变材料还可用于制造可重写媒体，例如可重写CD和DVD。尽管本专利技术实施例的动机在于解决上文所述及问题，但本专利技术绝不受此限制。
技术实现思路
根据本申请的一个实施例，一种形成包含锗和碲的相变材料的方法包含：利用由GeH4、四-二烷基酰胺基锗和双-二叔丁基脒基锗的一者中的成分组成的金属前体化学剂来将包含锗的材料沉积于衬底上，所述包含锗的材料包含呈元素形式的锗，并使用还原前体来促使所述呈元素形式的锗形成由元素锗构成的包含锗的层；和使气态乙氧化碲IV流动到所述包含锗的材料上且从所述气态前体移出碲以与所述包含锗的材料中所述呈元素形式的锗反应，从而在所述衬底上形成相变材料的包含锗和碲的化合物。根据本申请的另一实施例，一种形成包含锗和碲的相变材料的方法包含：在衬底材料中形成开口；利用由GeH4、四-二烷基酰胺基锗和双-二叔丁基脒基锗的一者中的成分组成的金属前体化学剂来使用包含锗的材料衬砌所述开口，所述包括锗的材料接纳于所述开口外侧的材料上，所述包含锗的材料包含呈元素形式的锗，并使用还原前体来促使所述呈元素形式的锗形成由元素锗构成的包含锗的层；使包括乙氧化碲IV的包含碲的气态前体流动到在所述开口内和所述开口外侧的所述包含锗的材料上，且从所述气态前体移出碲以与所述包含锗的材料中所述呈元素形式的锗反应，从而形成相变材料的包含锗和碲的化合物；和所述包含锗和碲的化合物的形成速率在靠近所述开口基底处小于所述开口外侧，且在所述开口外侧不再形成所述化合物但在所述开口内继续形成所述化合物的时刻之后，使所述气态前体继续流动，借此自我限制从所述流动形成的所述包含锗和碲的化合物的厚度。根据本申请的又一实施例，一种形成相变存储器电路的方法包含：在衬底上形成内部电极材料；在所述内部电极材料上形成包含碲的相变材料，所述相变材料的所述形成包含：利用由GeH4、四-二烷基酰胺基锗和双-二叔丁基脒基锗的一者中的成分组成的金属前体化学剂来将包含锗的材料沉积于所述内部电极材料上，所述包含锗的材料包含呈元素形式的锗，并使用还原前体来促使所述呈元素形式的锗形成由元素锗构成的包含锗的层；和使包括乙氧化碲IV的包含碲的气态前体流动到所述包含锗的材料上，且从所述气态前体移出碲以与所述包含锗的材料中所述呈元素形式的锗反应，从而形成包含锗和碲的化合物；和在所述包含碲的相变材料上形成外部电极材料。根据本申请的另一实施例，一种形成相变存储器电路的方法包含：在衬底材料中形成开口并在靠近所述开口的基底处提供内部电极材料；利用由GeH4、四-二烷基酰胺基锗和双-二叔丁基脒基锗的一者中的成分组成的金属前体化学剂来使用包含锗的材料衬砌所述开口，所述包括锗的材料接纳于所述开口外侧的材料上，所述包含锗的材料包含呈元素形式的锗，并使用还原前体来促使所述呈元素形式的锗形成由元素锗构成的包含锗的层；使包括乙氧化碲IV的包含碲的气态前体流动到在所述开口内和所述开口外侧的所述包含锗的材料上，且从所述气态前体移出碲以与所述包含锗的材料中所述呈元素形式的锗反应，从而形成包含锗的相变材料的包含锗和碲的化合物；所述包含锗和碲的化合物的形成速率在靠近所述开口的所述基底处小于所述开口外侧，且在所述开口外侧不再形成所述化合物但在所述开口内继续形成所述化合物的时刻之后，使所述气态前体继续流动，借此自我限制从所述流动形成的所述包含锗和碲的化合物的厚度；和在所述包含碲的相变材料上形成外部电极材料。附图说明图1是在本专利技术实施例的工艺中衬底的示意性剖视图。图2是在继图1所示处理步骤之后的处理步骤中图1衬底的视图。图3是在继图2所示处理步骤之后的处理步骤中图2衬底的视图。图4是在继图3所示处理步骤之后的处理步骤中图3衬底的视图。图5是在继图4所示处理步骤之后的处理步骤中图4衬底的视图。图6是在本专利技术实施例的工艺中衬底的示意性剖视图。图7是在继图6所示处理步骤之后的处理步骤中图6衬底的视图。图8是在继图7所示处理步骤之后的处理步骤中图7衬底的视图。图9是在本专利技术实施例的工艺中衬底的示意性剖视图。图10是在继图9所示处理步骤之后的处理步骤中图9衬底的视图。图11是在继图10所示处理步骤之后的处理步骤中图10衬底的视图。图12是在继图11所示处理步骤之后的处理步骤中图11衬底的视图。图13是在继图12所示处理步骤之后的处理步骤中图12衬底的视图。图14是在本专利技术实施例的工艺中衬底的示意性剖视图。图15是在继图14所示处理步骤之后的处理步骤中图14衬底的视图。图16是在继图15所示处理步骤之后的处理步骤中图15衬底的视图。图17是在继图16所示处理步骤之后的处理步骤中图16衬底的视图。图18是在本专利技术实施例的工艺中衬底的示意性剖视图。图19是在继图18所示处理步骤之后的处理步骤中图18衬底的视图。图20是在继图19所示处理步骤之后的处理步骤中图19衬底的视图。图21是在本专利技术实施例的工艺中衬底的示意性剖视图。具体实施方式本专利技术实施例涵盖形成包含锗和碲的相变材料的方法，且其可用于任一现有或尚待开发的应用中。例如，此可用于制造集成电路或制造可重写媒体。在一些实施例中，将包含锗和碲的相变材料纳入形成相变存储器电路的方法中。首先参照图1-5来阐述形成包含锗和碲的相变材料的方法的实例性实施例。图1绘示将沉积有包含锗和碲的相变材料的衬底10。衬底10可包含任一衬底，包括半导体衬底。在本文件的上下文中，术语“半导体衬底”或“半导电衬底”界定为意指包含半导电材料的任一构本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种形成包含锗和碲的相变材料的方法，其包含：利用由GeH4、四‑二烷基酰胺基锗和双‑二叔丁基脒基锗的一者中的成分组成的金属前体化学剂来将包含锗的材料沉积于衬底上，所述包含锗的材料包含呈元素形式的锗，并使用还原前体来促使所述呈元素形式的锗形成由元素锗构成的包含锗的层；和使气态乙氧化碲IV流动到所述包含锗的材料上且从所述气态前体移出碲以与所述包含锗的材料中所述呈元素形式的锗反应，从而在所述衬底上形成相变材料的包含锗和碲的化合物。

【技术特征摘要】
2009.04.15 US 12/424,4041.一种形成包含锗和碲的相变材料的方法，其包含：利用由GeH4、四-二烷基酰胺基锗和双-二叔丁基脒基锗的一者中的成分组成的金属前体化学剂来将包含锗的材料沉积于衬底上，所述包含锗的材料包含呈元素形式的锗，并使用还原前体来促使所述呈元素形式的锗形成由元素锗构成的包含锗的层；和使气态乙氧化碲IV流动到所述包含锗的材料上且从所述气态前体移出碲以与所述包含锗的材料中所述呈元素形式的锗反应，从而在所述衬底上形成相变材料的包含锗和碲的化合物。2.根据权利要求1所述的方法，其对所述包含锗和碲的化合物的形成具有自我限制性，且包含使所述气态前体继续流动到所述包含锗的材料上至少直到不再形成所述化合物，借此自我限制从所述流动形成的所述包含锗和碲的化合物的厚度。3.根据权利要求2所述的方法，其包含在不再形成所述化合物后使所述流动继续至少10秒。4.根据权利要求3所述的方法，其包含至少在不再形成所述化合物后从所述气态前体移出碲。5.根据权利要求1所述的方法，其包含在所述流动后：沉积更多的包含呈元素形式锗的包含锗的材料；和在所述更多的包含锗的材料沉积后，使包含碲的气态前体流动到所述包含锗的材料上，此可移出碲以与所述呈元素形式的锗反应，从而形成包含锗和碲的化合物。6.根据权利要求1所述的方法，其包含将所述沉积和所述流动重复至少一次。7.根据权利要求1所述的方法，其包含将所述沉积和所述流动重复一次以上。8.根据权利要求7所述的方法，其中每次沉积的包含锗的材料的厚度为1埃到20埃。9.根据权利要求1所述的方法，其中所述沉积和所述流动构成一个周期，在所述周期中从所述流动形成的所述相变材料的厚度比所述包含锗的沉积材料的厚度大至少50％，所述包含碲的气态材料流动到所述包含锗的沉积材料上。10.根据权利要求9所述的方法，其中在所述周期中从所述流动形成的所述相变材料的厚度比所述包含锗的沉积材料的厚度大至少100％，所述气态乙氧化碲IV流动到所述包含锗的沉积材料上。11.根据权利要求1所述的方法，其中所述包含锗的材料包含锑，所述包含锗和碲的化合物包含锑。12.一种形成包含锗和碲的相变材料的方法，其包含：在衬底材料中形成开口；利用由GeH4、四-二烷基酰胺基锗和双-二叔丁基脒基锗的一者中的成分组成的金属前体化学剂来使用包含锗的材料衬砌所述开口，所述包括锗的材料接纳于所述开口外侧的材料上，所述包含锗的材料包含呈元素形式的锗，并使用还原前体来促使...

【专利技术属性】
技术研发人员：尤金·P·马什，蒂莫西·A·奎克，斯特凡·乌伦布罗克，
申请(专利权)人：美光科技公司，
类型：发明
国别省市：美国,US