[發明專利]基于腐蝕的水平全限制相變存儲器的自對準制備方法

有效

• 申請號: 201510416091.1
• 申請日: 2015-07-15
• 公開（公告）號: CN105070827B
• 公開（公告）日: 2017-09-26
• 發明（設計）人: 周亞玲;付英春;王曉峰;王曉東;楊富華
• 申請（專利權）人: 中國科學院半導體研究所
• 主分類號: H01L45/00
• 分類號: H01L45/00
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司11021
• 代理人: 任巖

1.一種基于腐蝕的水平全限制相變存儲器的自對準制備方法，該方法包括：

步驟1：在襯底上生長一層抗腐蝕的第一電熱絕緣材料層，在第一電熱絕緣材料層上旋涂并光刻形成縱向第一掩膜層，所述襯底的材料為硅、氮化鎵、藍寶石、碳化硅、砷化鎵或者玻璃；

步驟2：在第一電熱絕緣層及縱向第一掩膜層的上表面淀積第一功能材料層，在去離子水浸泡輔助下用棉球沿著與第一縱向掩模層垂直的方向擦拭樣品表面，剝離形成與第一縱向掩模層的方向和尺寸一致的第一功能材料層縫隙；

步驟3：在第一功能材料層上面和第一功能材料層縫隙內，利用光刻-薄膜淀積-剝離的方法制備一層相變材料層；

步驟4：退火并在堿性溶液中腐蝕，將相變材料退火設置成晶態，將位于第一功能材料層上方的相變材料層去除，形成填充在第一功能材料層縫隙中的相變材料層納米線；

步驟5：在第一功能材料層、第一功能材料層縫隙以及相變材料層納米線的上表面，旋涂并光刻形成第二掩膜層并通過第二掩模層干法刻蝕第一功能材料層和相變材料納米線至第一電熱絕緣材料層的上表面，形成水平對置電極層局域化的相變材料量子點；

步驟6：去除第二掩模層，并在第一電熱絕緣材料層、第一功能材料層和相變材料量子點的上表面，淀積第二電熱絕緣層；

步驟7：在第二電熱絕緣材料層的上表面，旋涂并光刻形成第三掩模層掩蓋住相變材料量子點，通過第三掩模層依次刻蝕第二電熱絕緣材料層和第一功能材料層至第一電熱絕緣材料層的上表面，并去除第三掩模層；

步驟8：在第一電熱絕緣材料層和第二電熱絕緣材料層的上表面，淀積第三電熱絕緣材料層；

步驟9：旋涂并光刻出第四掩模層，并通過第四掩模層依次腐蝕第三、第二電熱絕緣材料層至第一功能材料層的上表面，薄膜淀積第二功能材料層，并剝離形成測試電極，完成器件制備。

2.根據權利要求1所述的基于腐蝕的水平全限制相變存儲器的自對準制備方法，其中第一電熱絕緣材料層、第二電熱絕緣材料層、第三電熱絕緣材料層是氮氧化合物、氮化物或氧化物，或氮氧化合物、氮化物及氧化物的組合。

3.根據權利要求2所述的基于腐蝕的水平全限制相變存儲器的自對準制備方法，其中第一電熱絕緣材料層、第二電熱絕緣材料層、第三電熱絕緣材料層是通過濺射法、蒸鍍法、化學氣相淀積法、激光輔助淀積法、原子層淀積法、熱氧化法、金屬有機物熱分解法中的一種或者幾種制備。

4.根據權利要求1所述的基于腐蝕的水平全限制相變存儲器的自對準制備方法，其中第一掩膜層、第二掩膜層、第三掩模層及第四掩模層的材料為PMMA系列、AZ系列或Zep系列。

5.根據權利要求1所述的基于腐蝕的水平全限制相變存儲器的自對準制備方法，其中第一功能材料層的材料是鎢、氮化鈦、鎳、鋁、鈦、金、銀、銅、鉑或氮化鎢，或鎢、氮化鈦、鎳、鋁、鈦、金、銀、銅、鉑及氮化鎢的組合。

6.根據權利要求5所述的基于腐蝕的水平全限制相變存儲器的自對準制備方法，其中第一功能材料層是通過濺射法、蒸鍍法、化學氣相淀積法、激光輔助淀積法、原子層淀積法、熱氧化法、金屬有機物熱分解法中的一種或者幾種制備。

7.根據權利要求1所述的基于腐蝕的水平全限制相變存儲器的自對準制備方法，其中相變材料層、相變材料層納米線及相變材料量子點的材料是GeSbTe合金。

8.根據權利要求7所述的基于腐蝕的水平全限制相變存儲器的自對準制備方法，其中相變材料層是通過濺射法、化學氣相淀積法、激光輔助淀積法、原子層淀積法、熱氧化法、金屬有機物熱分解法中的一種或者幾種制備。

9.根據權利要求1所述的基于腐蝕的水平全限制相變存儲器的自對準制備方法，其中第二功能材料層及測試電極與第一功能材料層相同，是鎢、氮化鈦、鎳、鋁、鈦、金、銀、銅、鉑或氮化鎢，或鎢、氮化鈦、鎳、鋁、鈦、金、銀、銅、鉑及氮化鎢的組合。