一种掺氧GeSb纳米相变薄膜及其制备方法和应用
【专利摘要】本发明涉及一种掺氧GeSb纳米相变薄膜及其制备方法和应用，该相变薄膜的化学组成符合化学通式GSOx，其中GS为Ge8Sb92，x代表氧气流量值，其单位为sccm，其中x＝1、2或3，通过清洗SiO2/Si(100)基片、射频溅射前准备、采用磁控溅射方法制备纳米相变薄膜材料三个步骤制备得到掺氧GeSb纳米相变薄膜，可以在相变存储器中的应用。与现有技术相比，本发明具有等优点。
【专利说明】
一种掺氧GeSb纳米相变薄膜及其制备方法和应用
技术领域
[0001]本发明涉及微电子技术领域的相变存储材料及其制备和应用，尤其是涉及一种掺氧GeSb纳米相变薄膜及其制备方法和应用。
【背景技术】
[0002]相变存储器(PhaseChange Random Access Memory，简称PCRAM，)的工作原理是利用硫系化合物在晶态(低电阻、高反射率)和非晶态(高电阻、低反射率)之间的可逆转换作为相变层来实现信息“O”和“I”存储的一种非易失性半导体存储器。相变存储器的记录是利用电脉冲产生的热量使存储介质材料在晶态和非晶态之间相互转换实现信息的写入和擦除，信息的读出靠测量电阻的差异来实现。PCRAM从高阻到低阻的过程定义为SET过程，而将其从低阻变到高阻的过程称为RESET过程。PCRAM具有读写速度快、功耗较低、存储密度高、与传统的CMOS工艺兼容、制造工艺简单等优点，被业界公认为有可能在未来取代DRAM和Flash存储器。
[0003]GeSb相变存储材料，尤其是富Sb的相变材料具有高速的相变优点，其结晶机制属于晶粒生长占优型，晶化速率可达5ns AeSb薄膜厚度即使减小到3nm时，仍保持着优异的存储性能，具有良好的器件尺寸缩小和高密度存储的应用潜力。尽管如此，GeSb薄膜也存在着一些缺点:热稳定性不够高，在更高的温度下数据保持能力急剧下降;较低的晶态电阻使得RESET电流过大，高的电流密度是当前大规模集成电路(LSI)所不能承受的(<8MA/cm2)，因此单纯的GeSb相变薄膜无法直接应用于民用和工业领域。
[0004]中国专利CN102800807A公开了一种用于低功耗高可靠性的掺氧Sb4Te的纳米相变薄膜材料，其化学成分采用STOx表示，ST代表Sb4Te ,x = l、2或3 ;通过在射频溅射沉积Sb4Te薄膜的过程中同时通入氩气和氧气，并在纳米量级制备而成。该专利相变薄膜制备选用Sb4Te 二元母体相变材料，该材料中含Te元素。一方面Te在高温下容易挥发导致相变薄膜成分非化学计量比，化学组分不够稳定，用于相变存储器时容易导致器件失效。另一方面，Te元素具有毒性，容易污染半导体工艺且对环境和人体有害。通过磁控溅射法制备的掺氧纳米相变薄膜STO3的结晶温度为2020C，结晶激活能为2.99eV，十年数据保持温度为119°C，非晶态热稳定性尚不够高，不能直接应用于高温场合，如汽车电子领域十年数据保持温度要达到120 °C。
【发明内容】
[0005]本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种能够提高相变材料热稳定性，同时降低其RESET功耗的掺氧GeSb纳米相变薄膜及其制备方法和应用。
[0006]本发明的目的可以通过以下技术方案来实现:
[0007]—种掺氧GeSb纳米相变薄膜，其化学组成符合化学通式GSOx，其中GS为Ge8Sb92，x代表氧气流量值，其单位为sccm，其中X= 1、2或3。掺氧GeSb纳米相变薄膜采用磁控派射方法生长于Si02/Si (100)基片上，其厚度为30-100nm。
[0008]掺氧GeSb纳米相变薄膜的制备方法，采用以下步骤:
[0009](I)清洗Si02/Si(100)基片:清洗表面、背面，去除灰尘颗粒、有机和无机杂质；
[0010](2)射频溅射前准备:装好Ge8Sb92溅射靶材，利用高纯Ar和高纯O2作为溅射气体；
[0011](3)采用磁控溅射方法制备纳米相变薄膜材料:清洁Ge8Sb92靶材表面，然后将待溅射基片旋转到Ge8Sb92靶位，开启Ge8Sb92靶位射频电源溅射掺氧Ge8Sb92薄膜。
[0012]步骤(I)具体采用以下步骤:
[0013](1-a)将Si02/Si(100)基片在丙酮溶液中强超声清洗5-10分钟，去离子水冲洗；
[0014](1-b)将处理后的基片在乙醇溶液中强超声清洗5-10分钟，去离子水冲洗，高纯N2吹干表面和背面；
[0015](1-c)将处理好的基片在100-150 °C的烘箱内烘干水汽，得到待溅射基片。
[0016]步骤(2)具体采用以下步骤:
[0017](2-a)装好Ge8Sb92溅射靶材，靶材的纯度均达到原子百分比99.999%，并将本底真空抽至2 X 10—4Pa;
[0018](2-b)设定交流射频溅射电源功率为15-30W;
[0019](2-c)使用体积百分比均达到99.999%的高纯Ar和高纯O2，控制Ar气流量与O2流量比为49-47:1-3，溅射气压调节至2 X 10—1Pao
[0020]作为优选的技术方案，控制Ar气流量与O2流量比为49:1、48:2或47:3。
[0021]步骤(3)具体采用以下步骤:
[0022](3-a)将空基托旋转到Ge8Sb92靶位，打开Ge8Sb92靶上所施加的射频电源，对Ge8Sb92靶材溅射120-300S，清洁Ge8Sb92靶材表面；
[0023](3-b)Ge8Sb92靶材表面清洁完成后，关闭Ge8Sb92靶上所施加的射频电源，将待溅射基片旋转到Ge8Sb92靶位，开启Ge8Sb92靶位射频电源，开始溅射掺氧Ge8Sb92薄膜150-300S，即得到掺氧GeSb纳米相变薄膜。
[0024]制备得到的掺氧GeSb纳米相变薄膜可以在相变存储器中的应用。
[0025]掺杂是一种改善和优化材料性能的有效手段，通过在相变材料中掺入少量的O原子可以减小晶粒平均尺寸，使薄膜的晶粒细化，小的晶粒尺寸会产生更多的晶界和载流子散射，从而抑制晶相的转变，提高晶态电阻率。高的晶化温度有利于提高PCRAM器件的数据保持能力，高的SET态电阻有利于降低PCRAM器件RESET功耗。
[0026]与纯的Ge8Sb92合金相比，本发明的掺氧的Ge8Sb92合金较好的解决了Ge8Sb92材料的缺点和不足。通过掺入不同的氧原子，使Ge8Sb92相变材料的晶化温度明显的提高，结晶激活能显著增强，数据保持能力大幅度提升，从而提高了其热稳定性，使其应用于PCRAM时数据保持更长久，信息存储更可靠。同时，掺入不同的氧原子使得晶态电阻的提高，从而降低RESET功耗。因此，通过掺杂氧元素，使Ge8Sb92合金成为一种高速、高稳定性和低功耗的相变材料，从而具有较好的市场应用前景。
[0027]本发明的掺氧GSOx纳米薄膜材料能够应用于相变存储器，与传统的相变薄膜材料相比具有如下优点:
[0028](I )GS0x纳米相变薄膜材料具有较快的晶化速度，能够大大提高PCRAM的存储速度；
[0029](2)GS0x纳米相变薄膜材料具有较高的晶化温度、结晶激活能和十年数据保持力，从而能够极大的改善PCRAM的稳定性；
[0030](3)相比未掺氧的Ge8Sb92薄膜材料，GSOx纳米相变薄膜材料具有更高的非晶态和晶态电阻，从而可以有效降低PCRAM操作功耗。。
【附图说明】
[0031 ]图1为本发明的GSOxU = I，2，3)纳米相变薄膜材料及用于对比例I的Ge8Sb92薄膜相变材料的原位电阻与温度的关系曲线。
[0032]图2为本发明的GSOxU=I，2，3)纳米相变薄膜材料及用于对比例I的Ge8Sb92薄膜相变材料的Kissinger拟合曲线。
[0033]图3为本发明的GSOxU=I，2，3)纳米相变薄膜材料及用于对比例I的Ge8Sb92薄膜相变材料的失效时间与温度倒数的对应关系曲线。
[0034]图4为本发明的GS02纳米相变薄膜材料X射线反射率随入射角的衍射图样。
[0035]图5为基于本发明的GS02纳米相变薄膜材料PCRAM的SET和RESET操作特性曲线。
【具体实施方式】
[0036]下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。
[0037]实施例1
[0038]本实施例中制备的掺氧Ge8Sb92纳米相变薄膜材料结构具体为GSOl。
[0039]制备步骤为:
[0040]1.清洗Si02/Si(100)基片，清洗表面、背面，去除灰尘颗粒、有机和无机杂质；
[0041]a)在丙酮溶液中强超声清洗5-10分钟，去离子水冲洗；
[0042]b)在乙醇溶液中强超声清洗5-10分钟，去离子水冲洗，高纯N2吹干表面和背面；
[0043 ] c)在120 °C烘箱内烘干水汽，约20分钟。
[0044]2.采用射频溅射方法制备GSOl薄膜前准备:
[0045]a)装好Ge8Sb92溅射靶材，靶材的纯度均达到99.999%(原子百分比)，并将本底真空抽至2 X 10—4Pa;
[0046]b)设定交流射频溅射电源功率为20W;
[0047]c)使用高纯Ar和高纯O2作为溅射气体(体积百分比均达到99.999%)，设定Ar气流量为49sccm，O2流量为I sccm，并将溅射气压调节至2 X KT1Pa。
[0048]3.采用磁控溅射方法制备GSOl纳米相变薄膜材料:
[0049]a)将空基托旋转到Ge8Sb92靶位，打开Ge8Sb92靶上所施加的射频电源，依照设定的派射时间(180s)，开始对GesSb92革E材进行派射，清洁GesSb92革E材表面；
[0050]b)Ge8Sb92靶材表面清洁完成后，关闭Ge8Sb92靶上所施加的射频电源，将待溅射基片旋转到G e 8 S b 9 2革E位，开启G e 8 S b 9 2革E位射频电源，依照设定的派射时间，开始派射掺氧Ge8Sb92 薄膜。
[0051 ]制备得到的GSOl薄膜厚度为50nm，薄膜厚度通过溅射时间来控制，GS01的溅射速率为5.13s/nm。
[0052]实施例2
[0053]制备本实施例的GSOx纳米相变薄膜材料，其具体结构分别为GS02和GS03，且所述GS02和GS03纳米相变薄膜材料的厚度均为50nm。
[0054]上述GS02和GS03纳米相变薄膜材料的制备方法与实例I相同，只是制备GS02纳米相变薄膜材料设定的Ar气流量为48sCCm，02流量为2SCCm;只是制备GS03纳米相变薄膜材料设定的Ar气流量为47sccm，02流量为3sccm。
[0055]对比例I
[0056]本对比例中制备单层GS相变薄膜材料，厚度50nm。
[0057]制备步骤为:
[0058]1.清洗Si02/Si(100)基片，清洗表面、背面，去除灰尘颗粒、有机和无机杂质；
[0059]a)在丙酮溶液中强超声清洗5-10分钟，去离子水冲洗；
[0060]b)在乙醇溶液中强超声清洗5-10分钟，去离子水冲洗，高纯N2吹干表面和背面；[0061 ] c)在120 °C烘箱内烘干水汽，约20分钟。
[0062]2.采用射频溅射方法制备GS薄膜前准备:
[0063]a)装好Ge8Sb92溅射靶材，靶材的纯度均达到99.999%(原子百分比)，并将本底真空抽至2 X 10—4Pa;
[0064]b)设定交流射频溅射电源功率为20W;
[0065]c)使用高纯Ar气作为溅射气体(体积百分比达到99.999%),设定Ar气流量为50sccm，并将派射气压调节至2 X ICT1Pa0
[0066]3.采用磁控派射方法制备GS纳米相变薄膜材料:
[0067]a)将空基托旋转到GesSb92革E位，打开GesSb92革E上所施加的射频电源，依照设定的派射时间(180s)，开始对GesSb92革E材进行派射，清洁GesSb92革E材表面；
[0068]b)Ge8Sb92靶材表面清洁完成后，关闭Ge8Sb92靶上所施加的射频电源，将待溅射基片旋转到GesSb92革El位，开启GesSb92革El位射频电源，依照设定的派射时间，开始派射GesSbg2薄膜。
[0069]将上述实施例1和2的GSOl、GS02、GS03和对比例I的GS相变薄膜材料进行测试，得到各相变薄膜材料的原位电阻与温度的关系曲线图1;将上述实施例1和2的GSOl、GS02、GS03和对比例I的GS相变薄膜材料进行测试，得到各相变薄膜材料的Kissinger拟合曲线图2;将上述实施例1和2的GSOl、GS02、GS03和对比例I的GS相变薄膜材料进行测试，得到各相变薄膜材料的失效时间与温度倒数的对应关系曲线图3;将上述实施2的GS02相变薄膜材料进行测试，得到X射线反射率随入射角的衍射曲线图4;将上述实施例2中GS02纳米相变薄膜材料作为相变层制备成PCRAM并进行器件测试得到其SET和RESET操作过程特性曲线图5。图1-图5的检测结果如下:
[0070]图1为本发明的GSOxU= I，2，3)纳米相变薄膜及用于对比的GS薄膜材料在升温速率为10°C/min测试条件下的电阻与温度的关系曲线。在小于结晶温度时，所有薄膜均为高阻态(104-106Ω)，表明薄膜材料的非晶态结构。随着温度逐渐升高，薄膜电阻缓慢降低，当达到其相变温度时，薄膜电阻急速下降，当到达某一电阻值后基本保持不变，表明薄膜材料的相结构从非晶态到晶态的转变。由图1可知:第一，随着掺氧含量的增加，薄膜材料的晶化温度由未掺氧时GS的168 °C提高到GS03的208 °C，表明相变薄膜材料GSOx的热稳定性得到显著提高。第二，随着掺氧含量的增加，相变薄膜材料的晶态电阻由未掺氧时的12 Ω提高到GS03的14 Ω，晶态电阻提高了约100倍，从而有效降低RESET功耗。第三，随着掺氧含量的增加，相变薄膜材料GSOx非晶态高阻和晶态低阻之比保持两个数量级，有利于提高PCRAM的信噪比，增强抗干扰能力。
[0071]图2为本发明的GSOxU=I，2，3)纳米相变薄膜材料及用于对比的GS薄膜材料根据灯88；[1^61'方程和不同升温速率(10<€/111；[11、20<€/111；[11、30<€/111；[11和40<€/111；[11)下电阻与温度关系作出的Ki S S inger拟合曲线。从曲线的斜率可以得到薄膜材料的结晶激活能。随着掺氧含量的增加，相变薄膜材料的结晶激活能由未掺氧时的2.43eV增加到GS03的2.96eV。结晶激活能越大表明要使材料发生相变所需的能量越大，意味着GS0x(x= I，2，3)纳米相变薄膜的热稳定性尚。
[0072]图3为本发明的GSOxU=I，2，3)纳米相变薄膜材料及用于对比的GS薄膜材料根据Arrhenius公式和不同温度下等温法测得的电阻与温度的关系推算出十年数据保持温度。随着掺氧含量的增加，相变薄膜材料的十年数据保持能力由未掺氧时的87°C提高到GS03的132°C。十年数据保持力越高预示着GS0x(x = I，2，3)纳米相变薄膜的信息存储更长久。
[0073]图4为本发明的GS02纳米相变薄膜材料在沉积态和250°C退火5min后的X射线反射率随入射角的衍射曲线。由图4发现GS02相变薄膜结晶后，其临界角及最大强度或最小强度所对应的角度整体向大角度方向偏移，意味着薄膜的密度变大、体积变小。通过修正的Bragg公式计算出GS02相变薄膜材料的体积变化率为4.39%，而传统相变材料Ge2Sb2Te5在结晶前后体积变化为6.8%，可见GS02纳米相变薄膜具有较小的密度和体积变化率，有助于保证PCRAM中相变介质层与上下电极可靠接触，有利于提升PCRAM的疲劳特性。
[0074]图5为基于本发明的GS02纳米相变薄膜材料PCRAM的SET和RESET操作特性曲线。插图显示为PCRAM在直流扫描模式下实现的SET过程，曲线出现阈值转换现象，表明GS02纳米相变薄膜材料从高阻非晶态转变到低阻晶态，其阈值电压和阈值电流分别为3.51V和8μΑ，均低于传统Ge2Sb2Ted^膜材料SET过程的阈值转换电压和电流，意味着本发明的GS02纳米相变薄膜材料具有更低的SET功耗。图5为基于本发明GS02纳米相变薄膜材料PCRAM在不同脉冲宽度作用下的RESET过程。对已经处于低阻的GS02纳米相变薄膜材料的PCRAM施加电脉冲，在脉冲宽度为2000ns和200ns作用下均可使GS02纳米相变薄膜材料从晶态转变到非晶态，实现RESET过程，其RESET阈值转换电压分别为2.7V和3.1V，均低于传统Ge2Sb2Te5薄膜材料RESET过程阈值转换电压3.5V，意味着本发明的GS02纳米相变薄膜材料具有比传统Ge2Sb2Te^膜材料更低的RESET功耗。同时，本发明的GS02纳米相变薄膜材料的PCRAM能在200ns脉冲宽度作用下实现RESET过程，而传统的Ge2Sb2Ted^膜材料很难在500ns脉冲宽度下实现RESET过程，表明基于GS02纳米相变薄膜材料的PCRAM比Ge2Sb2Te5薄膜材料具有更快的操作速度。
[0075]本发明公开制备得到的掺氧GeSb纳米相变薄膜可以作为相变介质层应用于高数据保持力、低操作功耗的相变存储器中。本发明着眼于材料的掺杂改性和优化，不是相变存储器件的制备。通过氧掺杂的方法进行材料性能优化，及将该材料用于相变存储器进行实证，图5表明掺氧GeSb纳米相变薄膜在相变存储器中能实现SET和RESET操作，器件的高低阻值可应用于存储信息数据“O”和“I”。
[0076]实施例3
[0077]一种掺氧GeSb纳米相变薄膜，其化学组成符合化学通式GSOx，其中GS为Ge8Sb92，x代表氧气流量值，其单位为sccm，其中X= I。掺氧GeSb纳米相变薄膜采用磁控派射方法生长于Si02/Si (100)基片上，其厚度为30nm。
[0078]掺氧GeSb纳米相变薄膜的制备方法，采用以下步骤:
[0079](I)清洗Si02/Si(100)基片:清洗表面、背面，去除灰尘颗粒、有机和无机杂质，具体采用以下步骤:
[0080](1-a)将Si02/Si(100)基片在丙酮溶液中强超声清洗5分钟，去离子水冲洗；
[0081 ] (Ι-b)将处理后的基片在乙醇溶液中强超声清洗5分钟，去离子水冲洗，高纯N2吹干表面和背面；
[0082](1-c)将处理好的基片在100°C的烘箱内烘干水汽，得到待溅射基片；
[0083](2)射频溅射前准备:装好Ge8Sb92溅射靶材，利用高纯Ar和高纯O2作为溅射气体，具体采用以下步骤:
[0084](2-a)装好Ge8Sb92溅射靶材，靶材的纯度均达到原子百分比99.999%，并将本底真空抽至2 X 10—4Pa;
[0085](2-b)设定交流射频溅射电源功率为15W;
[0086](2-c)使用体积百分比均达到99.999%的高纯Ar和高纯O2，控制Ar气流量与O2流量比为49: I，溅射气压调节至2 X KT1Pa ；
[0087](3)采用磁控溅射方法制备纳米相变薄膜材料:清洁Ge8Sb92靶材表面，然后将待溅射基片旋转到Ge8Sb92革El位，开启Ge8Sb92革El位射频电源派射掺氧Ge8Sb92薄膜，具体米用以下步骤:
[0088](3-a)将空基托旋转到Ge8Sb92靶位，打开Ge8Sb92靶上所施加的射频电源，对Ge8Sb92靶材溅射120s，清洁Ge8Sb92靶材表面；
[0089](3-b)Ge8Sb92靶材表面清洁完成后，关闭Ge8Sb92靶上所施加的射频电源，将待溅射基片旋转到GesSb92革El位，开启GesSb92革El位射频电源，开始派射掺氧GesSb92薄膜150s，即得到掺氧GeSb纳米相变薄膜，可以在相变存储器中的应用。
[0090]实施例4
[0091 ] 一种掺氧GeSb纳米相变薄膜，其化学组成符合化学通式GSOx，其中GS为Ge8Sb92，x代表氧气流量值，其单位为sccm，其中X = 3。掺氧GeSb纳米相变薄膜采用磁控派射方法生长于Si02/Si (100)基片上，其厚度为lOOnm。
[0092]掺氧GeSb纳米相变薄膜的制备方法，采用以下步骤:
[0093](I)清洗Si02/Si(100)基片:清洗表面、背面，去除灰尘颗粒、有机和无机杂质，具体采用以下步骤:
[0094](1-a)将Si02/Si(100)基片在丙酮溶液中强超声清洗10分钟，去离子水冲洗；
[0095](Ι-b)将处理后的基片在乙醇溶液中强超声清洗10分钟，去离子水冲洗，高纯N2吹干表面和背面；
[0096](1-c)将处理好的基片在100-150 V的烘箱内烘干水汽，得到待溅射基片；
[0097](2)射频溅射前准备:装好Ge8Sb92溅射靶材，利用高纯Ar和高纯O2作为溅射气体，具体采用以下步骤:
[0098](2-a)装好Ge8Sb92溅射靶材，靶材的纯度均达到原子百分比99.999%，并将本底真空抽至2 X 10—4Pa;
[0099](2-b)设定交流射频溅射电源功率为30W;
[0100](2-C)使用体积百分比均达到99.999 %的高纯Ar和高纯O2，控制Ar气流量与O2流量比为47: 3，溅射气压调节至2 X KT1Pa ；
[0101](3)采用磁控溅射方法制备纳米相变薄膜材料:清洁Ge8Sb92靶材表面，然后将待溅射基片旋转到Ge8Sb92革El位，开启Ge8Sb92革El位射频电源派射掺氧Ge8Sb92薄膜，具体米用以下步骤:
[0102](3-a)将空基托旋转到Ge8Sb92靶位，打开Ge8Sb92靶上所施加的射频电源，对Ge8Sb92靶材溅射300s，清洁Ge8Sb92靶材表面；
[0103](3-b)Ge8Sb92靶材表面清洁完成后，关闭Ge8Sb92靶上所施加的射频电源，将待溅射基片旋转到GesSb92革El位，开启GesSb92革El位射频电源，开始派射掺氧GesSb92薄膜300s，即得到掺氧GeSb纳米相变薄膜，可以在相变存储器中的应用。
【主权项】
1.一种掺氧GeSb纳米相变薄膜，其特征在于，该相变薄膜的化学组成符合化学通式GSOx，其中GS为GesSbg〗，x代表氧气流量值，其单位为sccm，其中x = 1、2或3。2.根据权利要求1所述的一种掺氧GeSb纳米相变薄膜，其特征在于，所述的掺氧GeSb纳米相变薄膜采用磁控溅射方法生长于Si02/Si (100)基片上。3.根据权利要求1所述的一种掺氧GeSb纳米相变薄膜，其特征在于，所述的掺氧GeSb纳米相变薄膜的厚度为30-100nmo4.如权利要求1所述的掺氧GeSb纳米相变薄膜的制备方法，其特征在于，该方法采用以下步骤: (1)清洗Si02/Si(100)基片:清洗表面、背面，去除灰尘颗粒、有机和无机杂质； (2)射频溅射前准备:装好Ge8Sb92溅射靶材，利用高纯Ar和高纯O2作为溅射气体； (3)采用磁控溅射方法制备纳米相变薄膜材料:清洁Ge8Sb92靶材表面，然后将待溅射基片旋转到Ge8Sbg2革E位，开启Ge8Sbg2革E位射频电源派射掺氧Ge8Sbg2薄膜。5.根据权利要求4所述的掺氧GeSb纳米相变薄膜的制备方法，其特征在于，步骤(I)具体采用以下步骤: (1-a)将Si02/Si(100)基片在丙酮溶液中强超声清洗5-10分钟，去离子水冲洗； (1-b)将处理后的基片在乙醇溶液中强超声清洗5-10分钟，去离子水冲洗，高纯N2吹干表面和背面； (1-c)将处理好的基片在100-150 0C的烘箱内烘干水汽，得到待溅射基片。6.根据权利要求4所述的掺氧GeSb纳米相变薄膜的制备方法，其特征在于，步骤(2)具体采用以下步骤: (2-a)装好Ge8Sb92溅射靶材，靶材的纯度均达到原子百分比99.999%，并将本底真空抽至 2 X I O—4Pa; (2-b)设定交流射频溅射电源功率为15-30W; (2-c)使用体积百分比均达到99.999%的高纯Ar和高纯O2，控制Ar气流量与O2流量比为49-47:1-3，溅射气压调节至2 X KT1Pa。7.根据权利要求6所述的掺氧GeSb纳米相变薄膜的制备方法，其特征在于，控制Ar气流量与O2流量比为49:U48: 2或47: 3。8.根据权利要求4所述的掺氧GeSb纳米相变薄膜的制备方法，其特征在于，步骤(3)具体采用以下步骤: (3-a)将空基托旋转到Ge8Sb92靶位，打开Ge8Sb92靶上所施加的射频电源，对Ge8Sb92靶材溅射120-300S，清洁Ge8Sb92靶材表面； (3-b)Ge8Sb92靶材表面清洁完成后，关闭Ge8Sb92靶上所施加的射频电源，将待溅射基片旋转到Ge8Sb92革El位，开启Ge8Sb92革El位射频电源，开始派射掺氧Ge8Sb92薄膜150-300s，即得到掺氧GeSb纳米相变薄膜。9.如权利要求1所述的掺氧GeSb纳米相变薄膜在相变存储器中的应用。
【文档编号】H01L45/00GK106098934SQ201610520326
【公开日】2016年11月9日
【申请日】2016年7月5日
【发明人】翟继卫, 吴卫华, 何子芳, 陈施谕
【申请人】同济大学