[發明專利]一種用于相變存儲器的Al/Ge10Sb90類超晶格相變薄膜材料及制備方法

有效

• 申請號: 201710767384.3
• 申請日: 2017-08-31
• 公開（公告）號: CN107768518B
• 公開（公告）日: 2019-11-12
• 發明（設計）人: 鄒華;胡益豐;朱小芹;張建豪;鄭龍;孫月梅;袁麗;眭永興
• 申請（專利權）人: 江蘇理工學院
• 主分類號: H01L45/00
• 分類號: H01L45/00
• 代理公司: 常州佰業騰飛專利代理事務所(普通合伙) 32231
• 代理人: 劉娟娟

1.一種用于相變存儲器的Al/Ge₁₀Sb₉₀類超晶格相變薄膜材料，其特征在于：所述Al/Ge₁₀Sb₉₀類超晶格相變薄膜材料是多層復合膜結構，由Al層和Ge₁₀Sb₉₀層交替沉積復合而成，將Al層和Ge₁₀Sb₉₀層作為一個交替周期，后一個交替周期的Al層沉積在前一個交替周期的Ge₁₀Sb₉₀層上方；

所述Al/Ge₁₀Sb₉₀類超晶格相變薄膜材料的膜結構用通式[Al(a)/Ge₁₀Sb₉₀(b)]x表示，其中a為單層Al層的厚度，a＝10nm；b為單層Ge₁₀Sb₉₀層的厚度，b＝2nm；x為Al層和Ge₁₀Sb₉₀層的交替周期數，x為5；所述多層復合膜其厚度滿足(a+b)×x＝60nm。

2.一種如根據權利要求1所述的用于相變存儲器的Al/Ge₁₀Sb₉₀類超晶格相變薄膜材料的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

①SiO₂/Si(100)基片的準備，將基片洗凈烘干待用；

②磁控濺射的準備，將步驟①洗凈的待濺射的基片放置在基托上，將Al合金和Ge₁₀Sb₉₀作為濺射靶材分別安裝在磁控射頻濺射靶中，并將磁控濺射鍍膜系統的濺射腔室進行抽真空，使用高純氬氣作為濺射氣體；

③磁控濺射制備[Al(a)/Ge₁₀Sb₉₀(b)]x多層復合薄膜：

a、首先清潔Ge₁₀Sb₉₀合金靶材和Al靶材表面；

b、靶材表面清潔完畢后，將待濺射的SiO₂/Si(100)基片旋轉到Al合金靶位，打開靶擋板開始濺射Al層，Al層濺射完成后，關閉Al合金靶位靶擋板；

c、將已經濺射了Al層的基片旋轉到Ge₁₀Sb₉₀靶位，開啟Ge₁₀Sb₉₀靶位上的擋板，濺射結束后得到Ge₁₀Sb₉₀層；

d、重復上述步驟b和c，重復次數為x-1次，濺射結束得到用于高速低功耗相變存儲器的[Al(a)/Ge₁₀Sb₉₀(b)]x類超晶格相變薄膜材料。

3.根據權利要求2所述的用于相變存儲器的Al/Ge₁₀Sb₉₀類超晶格相變薄膜材料的制備方法，其特征在于：在所述步驟②中高純氬氣的體積百分比≥99.999％，Ar氣流量為25～35SCCM，氬氣濺射氣壓為0.15Pa～0.35Pa。

4.根據權利要求2所述的用于相變存儲器的Al/Ge₁₀Sb₉₀類超晶格相變薄膜材料的制備方法，其特征在于：在所述步驟③b中Al層的濺射速率為3～5s/nm，在所述步驟③c中Ge₁₀Sb₉₀層濺射速率為2～4s/nm。