二掩膜层102B并通过第二掩模层102B干法刻蚀第一功能材料层103和相变材料纳米线1041至第一电热绝缘材料层1lA的上表面，形成局域化的相变材料量子点1042，实现材料间量子点的自对准制备；
[0024]步骤6:去除第二掩模层102B，并在第一电热绝缘材料层101A、第一功能材料层103和相变材料量子点1042的上表面，淀积第二电热绝缘层(未图示)。所述第二电热绝缘层可以是硅的氧化物、氮化物、氮氧化物、多晶硅，所述第二电热绝缘层是通过溅射法、化学气相淀积法、激光辅助淀积法、原子层淀积法、热氧化法、金属有机物热分解法中的一种或者几种制备；
[0025]步骤7:在第二电热绝缘材料层的上表面，旋涂并光刻形成第三掩模层102C掩盖住相变材料量子点1042，通过第三掩模层102C依次刻蚀第二电热绝缘材料层和第一功能材料层103至第一电热绝缘材料层1lA的上表面，并去除第三掩模层102C，去除第三掩膜层可以用有机溶剂浸泡也可以用干法刻蚀；
[0026]步骤8:在第一电热绝缘材料层1lA和第二电热绝缘材料层的上表面，淀积第三电热绝缘材料层(未图示)，所述第三电热绝缘层可以是硅的氧化物、氮化物、氮氧化物、多晶硅，第三电热绝缘层材料的厚度为l_103nm，所述第三电热绝缘层是通过溅射法、化学气相淀积法、激光辅助淀积法、原子层淀积法、热氧化法、金属有机物热分解法中的一种或者几种制备；
[0027]步骤9:旋涂并光刻出第四掩模层，并通过第四掩模层(未图示)依次腐蚀第三、第二电热绝缘材料层至第一功能材料层102的上表面，薄膜淀积第二功能材料层，并剥离形成测试电极1051，完成器件制备。所述第二功能材料层及测试电极1051可以是钨、氮化钛、镍、铝、钛、金、银、铜、铂、氮化钨，或者它们的合金，第二功能材料层厚度在l_103nm，所述第二功能材料层是通过溅射法、化学气相淀积法、激光辅助淀积法、原子层淀积法、热氧化法、金属有机物热分解法中的一种或者几种制备。
[0028]其中，所述第一掩膜层102A、第二掩膜层102B、第三掩膜层102C和第四掩膜层的材料可以是PMMA系列、AZ系列或Zep系列，掩膜的厚度和水平尺寸在l_103nm，所述第一掩膜层102A、第二掩膜层102B、第三掩膜层102C和第四掩膜层是通过旋涂光刻胶后，由电子束曝光、X射线曝光、365nm汞灯曝光中的一种或者几种搭配制备
[0029]上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1.一种基于腐蚀的水平全限制相变存储器的自对准制备方法，该方法包括: 步骤1:在衬底上生长一层抗腐蚀的第一电热绝缘材料层，在第一电热绝缘材料层上旋涂并光刻形成纵向第一掩膜层； 步骤2:在第一电热绝缘层及纵向第一掩膜层的上表面淀积第一功能材料层，在去离子水浸泡辅助下用棉球沿着与第一纵向掩模层垂直的方向擦拭样品表面，剥离形成与第一纵向掩模层的方向和尺寸一致的第一功能材料层缝隙； 步骤3:在第一功能材料层上面和第一功能材料层缝隙内，利用光刻-薄膜淀积-剥离的方法制备一层相变材料层； 步骤4:退火并在碱性溶液中腐蚀，将位于第一功能材料层上方的相变材料层去除，形成填充在第一功能材料层缝隙中的相变材料层纳米线； 步骤5:在第一功能材料层、第一功能材料层缝隙以及相变材料层纳米线的上表面，旋涂并光刻形成第二掩膜层并通过第二掩模层干法刻蚀第一功能材料层和相变材料纳米线至第一电热绝缘材料层的上表面，形成水平对置电极层局域化的相变材料量子点； 步骤6:去除第二掩模层，并在第一电热绝缘材料层、第一功能材料层和相变材料量子点的上表面，淀积第二电热绝缘层； 步骤7:在第二电热绝缘材料层的上表面，旋涂并光刻形成第三掩模层掩盖住相变材料量子点，通过第三掩模层依次刻蚀第二电热绝缘材料层和第一功能材料层至第一电热绝缘材料层的上表面，并去除第三掩模层； 步骤8:在第一电热绝缘材料层和第二电热绝缘材料层的上表面，淀积第三电热绝缘材料层； 步骤9:旋涂并光刻出第四掩模层，并通过第四掩模层依次腐蚀第三、第二电热绝缘材料层至第一功能材料层的上表面，薄膜淀积第二功能材料层，并剥离形成测试电极，完成器件制备。2.根据权利要求1所述的基于腐蚀的水平全限制相变存储器的自对准制备方法，其中衬底的材料为硅、氮化镓、蓝宝石、碳化硅、砷化镓或者玻璃。3.根据权利要求1所述的基于腐蚀的水平全限制相变存储器的自对准制备方法，其中第一电热绝缘材料层、第二电热绝缘材料层、第三电热绝缘材料层是氮氧化合物、氮化物或氧化物，或其组合。4.根据权利要求3所述的基于腐蚀的水平全限制相变存储器的自对准制备方法，其中第一电热绝缘材料层、第二电热绝缘材料层、第三电热绝缘材料层是通过溅射法、蒸镀法、化学气相淀积法、激光辅助淀积法、原子层淀积法、热氧化法、金属有机物热分解法中的一种或者几种制备。5.根据权利要求1所述的基于腐蚀的水平全限制相变存储器的自对准制备方法，其中第一掩膜层、第二掩膜层、第三掩模层及第四掩模层的材料为PMMA系列、AZ系列或Zep系列。6.根据权利要求1所述的基于腐蚀的水平全限制相变存储器的自对准制备方法，其中第一功能材料层的材料是钨、氮化钛、镍、铝、钛、金、银、铜、铂或氮化钨，或其组合。7.根据权利要求6所述的基于腐蚀的水平全限制相变存储器的自对准制备方法，其中第一功能材料层是通过溅射法、蒸镀法、化学气相淀积法、激光辅助淀积法、原子层淀积法、热氧化法、金属有机物热分解法中的一种或者几种制备。8.根据权利要求1所述的基于腐蚀的水平全限制相变存储器的自对准制备方法，其中相变材料层、相变材料层纳米线及相变材料量子点的材料是GeShTe合金。9.根据权利要求8所述的基于腐蚀的水平全限制相变存储器的自对准制备方法，其中相变材料层是通过溅射法、化学气相淀积法、激光辅助淀积法、原子层淀积法、热氧化法、金属有机物热分解法中的一种或者几种制备。10.根据权利要求1所述的基于腐蚀的水平全限制相变存储器的自对准制备方法，其中第二功能材料层及测试电极与第一功能材料层相同，或者是钨、氮化钛、镍、铝、钛、金、银、铜、铂或氮化钨，或其组合。
【专利摘要】一种基于腐蚀的水平全限制相变存储器的自对准制备方法，该方法包括：在衬底上生长第一电热绝缘材料层，旋涂并光刻形成纵向第一掩膜层；在第一电热绝缘层上淀积第一功能材料层，并形成第一功能材料层缝隙；之其上制备一层相变材料层；退火、腐蚀，将相变材料层去除，形成相变材料层纳米线；光刻，形成水平对置电极层局域化的相变材料量子点；去除第二掩模层，淀积第二电热绝缘层；去除第三掩模层；淀积第三电热绝缘材料层；光刻出第四掩模层，腐蚀，薄膜淀积第二功能材料层，并剥离形成测试电极，完成器件制备。本发明具有工艺精度要求低、制备简单、可靠性高、制备良品率高、研发成本低和经济高效的优点。
【IPC分类】H01L45/00
【公开号】CN105070827
【申请号】CN201510416091
【发明人】周亚玲, 付英春, 王晓峰, 王晓东, 杨富华
【申请人】中国科学院半导体研究所
【公开日】2015年11月18日
【申请日】2015年7月15日