相变存储器单元器件的制备方法技术

本发明专利技术涉及一种相变存储器单元器件的制备方法，属于微电子技术领域。其特征在于，首先在衬底材料上沉积底电极材料，再沉积电介质材料，然后通过机械方法，用三棱锥，圆锥等多种形状和钻石，金刚石等不同材料的压头在薄膜上打出小孔，使小孔穿透电介质层，尖头部和底电极材料接触。接着，沉积薄薄一层相变材料，表面抛光。接着使用剥离技术，即涂上光刻胶，曝光显影使小孔露出来，然后沉积上电极材料，去胶制成。优点在于相变材料和底电极接触面很小，可达几百纳米，所以很小的电流就可以产生很大的热量，使相变材料在很短时间内就可发生相变。用本发明专利技术制备的器件具有较小的功耗，很短的响应时间，对于器件的性能有很大的提高。（*该技术在2024年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种，属于微电子

技术介绍
80多年前，人们第一次发现了硫属化合物相变而导致的电导率的变化。20世纪50年代，硫属化合物合金晶态和非晶态的半导体性质被广泛研究。到了20世纪60年代初，有报道说出现了新的可逆相变材料和可编程光电器件，这些器件目的是用于电脑中的不易失性存储器。这些报道刺激了相关应用领域的广泛研究，激光诱发硫属化合物合金导致相变的可写光盘存储器进入商业生产。现在，随机存储器中，动态随机存储器(DRAM)，静态随机存储器(SRAM)，闪存(Flash)占据主导地位。但是随着半导体技术的发展，DRAM越来越满足不了发展的要求。目前，科学家正在寻找替代用品。主要候选有磁性存储器(MRAM)，铁电存储器(FeRAM)，相变存储器(PRAM)等。而相比与其他存储器，PRAM有一下一些优点数据不易失性，超高集成度，低电压低功耗，转换速率高，非损伤性读取，抗辐照，高达1012可擦写次数等。而近年来，随着可读写光盘广泛应用，对硫属化合物合金的了解加深；对器件性能细节的了解进一步加深；光刻技术进一步发展，光刻尺寸也大大缩小。这一系列的发展使得采用相变半导体存储器本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种相变存储器单元器件的制备方法，包括衬底材料的清洗，其特征在于：（１）在清洗后的衬底上依次沉积底电极材料和电介质材料；（２）然后通过机械压头在电介质层打孔，孔的深度大于电介质层深度，使孔尖和底电极接触；（３）最后沉 积多元相变材料，表面抛光后通过剥离技术使小孔暴露出来，再沉积上电极。

【技术特征摘要】
1.一种相变存储器单元器件的制备方法，包括衬底材料的清洗，其特征在于(1)在清洗后的衬底上依次沉积底电极材料和电介质材料；(2)然后通过机械压头在电介质层打孔，孔的深度大于电介质层深度，使孔尖和底电极接触；(3)最后沉积多元相变材料，表面抛光后通过剥离技术使小孔暴露出来，再沉积上电极。2.按权利要求1所述的相变存储器单元器件的制备方法，其特征在于所述的底电极材料为W、Li或pt中一种或两种；所述的电介质材料为Si3N4或SiO2；衬底材料为Si或SiO2。3.按权利要求1或2所述的相变存储器单元器件的制备方法，其特征在于所述的底电极厚度在100-300nm，沉积的电介质材料厚度为200-300nm。4.按权利要求1所述的相变存储器单元器件的制备方法，其特征在于打孔所用的压头呈三棱锥或圆锥；它是由钻石或金刚石材料制成，压头表面积小于1um2。5.按权利要求1所述的相变存储器单元器件的制备方法，其特征在于多元相变材料的沉积是用...

【专利技术属性】
技术研发人员：宋志棠，夏吉林，张挺，封松林，陈宝明，
申请(专利权)人：中国科学院上海微系统与信息技术研究所，
类型：发明
国别省市：31[中国|上海]