[發明專利]形成相變材料的方法和形成相變存儲器電路的方法

在審

• 申請號: 201810186807.7
• 申請日: 2010-03-22
• 公開（公告）號: CN108288618A
• 公開（公告）日: 2018-07-17
• 發明（設計）人: 尤金·P·馬什;蒂莫西·A·奎克;斯特凡·烏倫布羅克
• 申請（專利權）人: 美光科技公司
• 主分類號: H01L27/115
• 分類號: H01L27/115;H01L27/11509
• 代理公司: 北京律盟知識產權代理有限責任公司 11287
• 代理人: 王龍

本申請涉及形成相變材料的方法和形成相變存儲器電路的方法。本發明揭示一種形成具有鍺和碲的相變材料的方法，其包括將含鍺材料沉積于襯底上。所述材料包括呈元素形式的鍺。使包含碲的氣態前體流動到所述包含鍺的材料上且從所述氣態前體移出碲以與所述包含鍺的材料中所述呈元素形式的鍺反應，從而在所述襯底上形成相變材料的包含鍺和碲的化合物。本發明還揭示其它實施方案。

分案申請的相關信息

本案是分案申請。該分案的母案是申請日為2010年3月22日、申請號為201080016720.7、發明名稱為“形成相變材料的方法和形成相變存儲器電路的方法”的發明專利申請案。

技術領域

本文所揭示實施例涉及形成相變材料的方法和形成相變存儲器電路的方法。

背景技術

可將集成電路存儲器表征為易失性或非易失性。易失性存儲器因電荷散逸而必須通常以每秒鐘多次進行重新編程/重新寫入。另一方面，非易失性存儲器可在未必需要周期性地刷新時維持其任一編程狀態。實例性易失性存儲器包括動態隨機存取存儲器(DRAM)。實例性非易失性存儲器包括靜態隨機存取存儲器(SRAM)、快閃存儲器和相變存儲器(PCM)。

集成電路的制造的持續目標是使單個裝置變小以增加電路密度并借此縮小電路尺寸或能夠在較小空間中封裝更多電路。但較小和較密集電路在作業時必須可靠。相變存儲器因其顯然能夠按比例縮小并維持可靠性而越來越令人感興趣。

相變存儲器的主要組件是一對在彼此之間夾有相變材料的電極。相變材料能夠經選擇性地受修飾以至少改變其在高電阻狀態與低電阻狀態間的可“讀取”電阻，且因此可用作固態存儲器。在相變存儲器中，使不同量值的電流選擇性地經過相變材料，此會十分迅速地改變所述材料的電阻。

相變材料經常由不同金屬的組合或合金形成。一種相關金屬是碲。碲可與(例如)鍺和銻中的一者或兩者組合以形成GeTe、SbTe或GeSbTe材料。化學氣相沉積(CVD)是一種可將所述相變材料沉積到襯底上的方法。例如，可在適宜條件下于襯底上提供期望數量的包含鍺、銻和碲中每一者的不同沉積前體以便沉積具有期望數量的相應鍺、銻和碲的GeSbTe材料。實例性碲前體包括碲酰胺和有機金屬物，例如三(二甲基胺基)碲。

相變材料還可用于制造可重寫媒體，例如可重寫CD和DVD。

盡管本發明實施例的動機在于解決上文所述及問題，但本發明絕不受此限制。

發明內容

根據本申請的一個實施例，一種形成包含鍺和碲的相變材料的方法包含：利用由GeH₄、四-二烷基酰胺基鍺和雙-二叔丁基脒基鍺的一者中的成分組成的金屬前體化學劑來將包含鍺的材料沉積于襯底上，所述包含鍺的材料包含呈元素形式的鍺，并使用還原前體來促使所述呈元素形式的鍺形成由元素鍺構成的包含鍺的層；和使氣態乙氧化碲IV流動到所述包含鍺的材料上且從所述氣態前體移出碲以與所述包含鍺的材料中所述呈元素形式的鍺反應，從而在所述襯底上形成相變材料的包含鍺和碲的化合物。

根據本申請的另一實施例，一種形成包含鍺和碲的相變材料的方法包含：在襯底材料中形成開口；利用由GeH₄、四-二烷基酰胺基鍺和雙-二叔丁基脒基鍺的一者中的成分組成的金屬前體化學劑來使用包含鍺的材料襯砌所述開口，所述包括鍺的材料接納于所述開口外側的材料上，所述包含鍺的材料包含呈元素形式的鍺，并使用還原前體來促使所述呈元素形式的鍺形成由元素鍺構成的包含鍺的層；使包括乙氧化碲IV的包含碲的氣態前體流動到在所述開口內和所述開口外側的所述包含鍺的材料上，且從所述氣態前體移出碲以與所述包含鍺的材料中所述呈元素形式的鍺反應，從而形成相變材料的包含鍺和碲的化合物；和所述包含鍺和碲的化合物的形成速率在靠近所述開口基底處小于所述開口外側，且在所述開口外側不再形成所述化合物但在所述開口內繼續形成所述化合物的時刻之后，使所述氣態前體繼續流動，借此自我限制從所述流動形成的所述包含鍺和碲的化合物的厚度。