相关电子材料器件的制造制造技术

本公开的技术一般涉及用于例如执行开关功能的相关电子材料的制造。在实施例中，气态形式的前驱物可用在腔室中以构建包含各种阻抗特性的相关电子材料膜。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】相关电子材料器件的制造
本公开的技术一般涉及相关电子器件，并且更具体地，涉及制造展现所需阻抗特性的相关电子开关器件的方法。
技术介绍
集成电路器件(例如电子开关器件)可以在各种电子设备类型中找到。例如，存储器和/或逻辑装置可以包含电子开关，可以用在计算机、数码相机、蜂窝电话、平板设备、个人数字助理等中。与电子开关器件(例如可以包含在存储器和/或逻辑装置中)相关的、设计者在考虑适用于任何特定应用时可能感兴趣的因素例如可包括物理尺寸、存储密度、工作电压、阻抗范围和/或功耗。设计者可能感兴趣的其他示例因素可以包括制造成本、制造易度、可扩展性和/或可靠性。而且，似乎对展现出较低功率和/或较高速度特性的存储器和/或逻辑装置的需求不断增加。附图说明在说明书的结论部分中特别指出并明确要求了保护的主题。然而，关于组织和/或操作方法及其目的、特征和/或优点，可以通过结合附图阅读、参考以下详细描述而最好地理解，在附图中：图1A是示出根据实施例的由相关电子材料形成的器件的示例电流密度相对电压分布的示图；图1B是根据实施例的相关电子材料开关的等效电路的示意图；图2A-2C示出了根据一个或多个实施例的用于制造相关电子材料膜的方法的简化流程图；图3是根据实施例的用于制造相关电子材料器件的双(环戊二烯基)分子(Ni(C5H5)2)(其可以用作气态形式的示例前驱物)的示图；图4A-4D示出了根据实施例的用于制造相关电子材料器件的方法中使用的子工艺；图5A-5D是示出根据实施例的可用于制造相关电子材料器件的方法中作为时间的函数的气流和温度分布的示图；图5E-5H是示出根据实施例的可用于制造相关电子材料器件的方法中作为时间函数的前驱物流和温度分布的示图；和图6A-6C是示出根据实施例的用于制造相关电子材料器件的沉积和退火工艺中使用的作为时间函数的温度分布的示图。具体实施方式在以下的详细描述中参考了形成描述的部分的附图，其中相同的标号始终表示相同的部件以指示相应的和/或类似的组件。应当理解，附图中示出的组件不一定按比例绘制，例如为了说明的简单和/或清楚。例如，一些组件的尺寸可能相对于其他组件被夸大。另外，应该理解，可以使用其他实施例。此外，在不脱离所要求保护的主题的情况下，可以进行结构和/或其他改变。还应注意，例如，诸如上、下、顶部、底部等的方向和/或参考可用于促进对附图的讨论和/或不旨在限制所要求保护的主题的应用。因此，以下详细描述不应被视为限制所要求保护的主题和/或等同物。本说明书中对“一个实现方式”、“实现方式”、“一个实施例”、“实施例”和/或类似物的引用意味着结合特定实现方式和/或实施例描述的特定特征、结构和/或特性包括在所要求保护的主题的至少一个实现方式和/或实施例中。因此，例如，在整个说明书中的各个地方出现这样的短语不一定旨在表示所描述的相同的实现方式或任何一个特定实现方式。此外，应当理解，所描述的特定特征、结构和/或特性能够在一个或多个实现方式中以各种方式组合，并且因此例如在预期的权利要求范围内。当然，一般来说，这些和其他问题因环境而异。因此，特定的描述和/或使用上下文提供了关于要作出的推论的有用指导。如这里所使用的，术语“耦合”、“连接”和/或类似术语一般地被使用。应该理解，这些术语不是同义词。相反，“连接”一般用于表示两个或多个组件例如直接物理接触(包括电接触)；而“耦合”一般用于表示两个或多个组件可能物理接触(包括电接触)；然而，“耦合”一般也用于表示两个或多个组件不一定直接接触，但仍然能够协作和/或交互。术语“耦合”一般也理解为意味着间接连接，例如，在适当的上下文中。这里使用的术语“和”、，“或”、“和/或”和/或类似术语包括各种含义，这些含义也预期至少部分地取决于这些术语使用时的特定上下文。通常，“或”(如果用于关联列表，例如A，B或C)旨在表示A、B和C，(此处以包含性含义使用)以及A、B或C(此处以排他性含义使用)。另外，术语“一个或多个”和/或类似术语用于以单数形式描述任何特征、结构和/或特性，和/或还用于描述多个特征、结构和/或特征和/或一些其他组合。同样地，术语“基于”和/或类似术语被理解为不一定意图传达一组排他性因素，而是允许存在未必明确描述的其他因素。当然，对于所有前述内容，描述和/或使用的特定上下文提供了关于要作出的推论的有用指导。应当注意，以下描述仅提供一个或多个说明性示例，并且所要求保护的主题不限于这些一个或多个说明性示例；然而，再次，描述和/或使用的特定上下文提供了关于要作出的推论的有用指导。本公开的特定实施例描述了用于制备和/或制造相关电子材料(CEM)以形成相关电子开关的方法和/或工艺，此相关电子开关例如可以用于形成例如存储器和/或逻辑装置中的相关电子随机存取存储器(CERAM)。例如，可以形成CERAM设备的相关电子材料和CEM开关也可以用于各种其他电子电路类型，例如存储器控制器、存储器阵列、滤波器电路、数据转换器、锁相环电路、微波和毫米波收发器等等，尽管所要求保护的主题的范围不限于这些方面的范围。在这种情况下，CEM开关可以展现出基本上快速的导体/绝缘体转变，这可以通过电子相关而不是固态结构相变(例如在相变存储器设备中，从晶态变为非晶态；在另一个示例中，在电阻性RAM设备中形成细丝)来实现。在一个实施例中，CEM器件中的基本上快速的导体/绝缘体转变可响应于量子力学现象，与例如相变和电阻性RAM设备中的熔化/凝固或细丝形成相反。在若干实施例中的任何一个中，可以理解CME中在相对导电和相对绝缘状态之间和/或在第一和第二阻抗状态之间的这种量子力学转变。如本文所使用的，术语“相对导电状态”、“相对较低阻抗状态”和/或“金属状态”可以是可互换的，和/或有时可以称为“相对导电/较低阻抗状态”。类似地，术语“相对绝缘状态”和“相对较高阻抗状态”在本文中可以互换使用，和/或有时可以称为相对“绝缘/更高阻抗状态”。在相对绝缘/较高阻抗状态和相对导电/较低阻抗状态之间的相关电子材料的量子力学转变(其中相对导电/较低阻抗状态与绝缘/较高阻抗状态实质上不同)可以根据Motto(莫特)转变来理解。根据莫特转变，如果发生莫特转变条件，则材料可以从相对绝缘/更高阻抗状态切换到相对导通/更低阻抗状态。莫特标准可以由(nc)1/3a≈0.26定义，其中nc表示电子浓度，并且其中“a”表示Bohr(玻尔)半径。如果达到阈值载流子浓度，使得满足莫特标准，则认为发生莫特转变。响应于Mott转变发生，CEM器件的状态从相对较高电阻/较高电容状态(例如，绝缘/较高阻抗状态)变为与较高电阻/较高电容状态实质上不同的相对较低电阻/较低电容状态(例如，导电/较低阻抗状态)。可以通过电子的定位来控制莫特转变。如果诸如电子之类的载流子被定位，则认为载流子之间的强库仑相互作用将CEM的带劈裂以产生相对绝缘(相对较高阻抗)状态。如果电子不再定位，则弱库仑相互作用可能占主导地位，这可能导致带劈裂的消除，这进而又可能导致与相对较高阻抗状态实质不同的金属(导电)带(相对较低阻抗状态)。此外，在实施例中，除了电阻的变化之外，从相对绝缘/更高阻抗状态切换到实质上不同的相对导电/较低阻抗状态可以引起电容的变化。例如，CEM器件可以表现本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种方法，包括：将基板在腔室中暴露于气态的第一前驱物，所述第一前驱物包括过渡金属氧化物、过渡金属、过渡金属化合物或其任意组合以及第一配体；将所述基板暴露于气态的第二前驱物，所述第二前驱物包括氧化物，以形成相关电子材料膜的第一层；并且重复将所述基板暴露于所述第一前驱物和所述第二前驱物足够次数，以便形成所述相关电子材料膜的附加层，所述相关电子材料膜展现第一阻抗状态和第二阻抗状态，所述第一阻抗状态和所述第二阻抗状态实质上彼此不相似。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.01.26 US 15/006,8891.一种方法，包括：将基板在腔室中暴露于气态的第一前驱物，所述第一前驱物包括过渡金属氧化物、过渡金属、过渡金属化合物或其任意组合以及第一配体；将所述基板暴露于气态的第二前驱物，所述第二前驱物包括氧化物，以形成相关电子材料膜的第一层；并且重复将所述基板暴露于所述第一前驱物和所述第二前驱物足够次数，以便形成所述相关电子材料膜的附加层，所述相关电子材料膜展现第一阻抗状态和第二阻抗状态，所述第一阻抗状态和所述第二阻抗状态实质上彼此不相似。2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述相关电子材料膜包括原子浓度为0.1％和10.0％之间的电子回捐材料。3.根据权利要求2所述的方法，其中，所述电子回捐材料包括羰基。4.根据前述权利要求中任一项所述的方法，还包括对具有所述第一前驱物的所述腔室吹扫0.5秒和180.0秒之间的时间。5.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，将所述基板暴露于所述第一前驱物发生长达0.5秒和180.0秒之间的持续时间。6.根据前述权利要求中任一项所述的方法，包括将所述基板暴露于所述第一前驱物和所述第二前驱物达50次和900次之间的次数。7.根据前述权利要求中任一项所述的方法，还包括重复暴露所述基板，直到所述相关电子材料膜的厚度达到1.5nm和150.0nm之间的厚度。8.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述第一前驱物包括气态形式的以下项中的一种或多种：脒基镍(Ni(AMD))、二(环戊二烯基)镍(Ni(Cp)2)、二(乙基环戊二烯基)镍(Ni(EtCp)2)、双(2,2,6,6-四甲基庚烷-3,5-二酮)镍(II)(Ni(thd)2)、乙酰丙酮镍(Ni(acac)2)、双(甲基环戊二烯基)镍(Ni(CH3C5H4)2)、镍二甲基乙二醛(Ni(dmg)2)、双(2-氨基-戊-2-烯-4-基)镍(Ni(apo)2)、双(1-二甲基氨基-2-甲基-2-丁醇酯)镍(Ni(dmamb)2)、双(二-二甲氨基-2-甲基-2-丙醇酯)镍(Ni(dmamp)2)、双(五甲基环戊二烯基)镍(Ni(C5(CH3)5)2)或羰基镍(Ni(CO)4)或其任意组合。9.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述第二前驱物包括氧气(O2)、臭氧(O3)、水(H2O)、一氧化氮(NO)、一氧化二氮(N2O)或过氧化氢(H2O2)或其任意组合。10.根据前述权利要求中任...

【专利技术属性】
技术研发人员：金柏莉·盖伊·里德，卡洛斯·帕滋·德·阿拉吉奥，卢西恩·施弗伦，
申请(专利权)人：ARM有限公司，
类型：发明
国别省市：英国,GB