[發明專利]摻雜改性的相變材料及含該材料的相變存儲器單元及其制備方法

有效

• 申請號: 200910053119.4
• 申請日: 2009-06-15
• 公開（公告）號: CN101582485A
• 公開（公告）日: 2009-11-18
• 發明（設計）人: 劉波;宋志棠;張挺;封松林
• 申請（專利權）人: 中國科學院上海微系統與信息技術研究所
• 主分類號: H01L45/00
• 分類號: H01L45/00;G11C11/56
• 代理公司: 上海光華專利事務所
• 代理人: 余明偉

1.一種摻雜改性的相變材料，其特征在于：其組成表達式為(Sb₂Se₃)_100-xY_x，其中的x是指元素的原子百分比，且滿足：0＜x≤20，Y代表摻雜的元素，所述摻雜的元素Y包括Ni、Cr、Bi、As、Ga、In、Ge、Si、Sn、Ag、Al、C、N或O中任一種。

2.一種包含摻雜改性的相變材料的相變存儲器單元，包括下電極層、上電極層以及位于下電極層和上電極層之間的相變材料層，其特征在于：所述相變材料層的材料為(Sb₂Se₃)_100-xY_x，其中0＜x≤20，Y包括Ni、Cr、Bi、As、Ga、In、Ge、Si、Sn、Ag、Al、C、N或O中任一種。

3.根據權利要求2所述的包含摻雜改性的相變材料的相變存儲器單元，其特征在于：所述下電極層的材料包括：單金屬材料W、Pt、Au、Ti、Al、Ag、Cu、Ni中的一種，或由所述單金屬材料任意兩種或多種組合成的合金材料，或所述單金屬材料的氮化物或氧化物。

4.根據權利要求2所述的包含摻雜改性的相變材料的相變存儲器單元，其特征在于：所述上電極層的材料包括：單金屬材料W、Pt、Au、Ti、Al、Ag、Cu、Ni中的一種，或由所述單金屬材料任意兩種或多種組合成的合金材料，或所述單金屬材料的氮化物或氧化物。

5.一種包含摻雜改性的相變材料的相變存儲器單元的制備方法，包括以下步驟：

(1)制備下電極層，下電極層的材料為單金屬材料W、Pt、Au、Ti、Al、Ag、Cu或Ni中的一種，或由所述單金屬材料任意兩種或多種組合成的合金材料，或所述單金屬材料的氮化物或氧化物；

(2)在所述下電極層上制備相變材料層，相變材料層的材料為(Sb₂Se₃)?_100-xY_x，其中的x是指元素的原子百分比，且滿足：0＜x≤20，Y代表摻雜的元素，為Ni、Cr、Bi、As、Ga、In、Ge、Si、Sn、Ag、Al、C、N或O中任一種；

(3)在所述相變材料層上制備上電極層，上電極層的材料為單金屬材料W、Pt、Au、Ti、Al、Ag、Cu或Ni中的一種，或由所述單金屬材料任意兩種或多種組合成的合金材料，或所述單金屬材料的氮化物或氧化物；

(4)在所述上電極層上制備引出電極，把上、下電極層通過引出電極與器件單元的控制開關、驅動電路及外圍電路集成，所采用的加工方法為常規的半導體工藝；作為引出電極的材料為W、Pt、Au、Ti、Al、Ag、Cu或Ni中任一種，或其任意兩種或多種組合成的合金材料。

6.根據權利要求5所述包含摻雜改性的相變材料的相變存儲器單元的制備方法，其特征在于：制備所述下電極層、相變材料層、上電極層及引出電極，所采用的方法為濺射法、蒸發法、化學氣相沉積法(CVD)、等離子體增強化學氣相沉積法(PECVD)、低壓化學氣相沉積法(LPCVD)、金屬化合物氣相沉積法(MOCVD)、分子束外延法(MBE)、原子氣相沉積法(AVD)或原子層沉積法(ALD)中任一種。?