专利名称：钛-锑-碲相变材料沉积方法及相变存储单元的制备方法
钛-锑-碲相变材料沉积方法及相变存储单元的制备方法技术领域
本发明属于微电子技术领域，特别是涉及一种钛-锑-碲相变材料沉积方法及相变存储单元的制备方法。
背景技术：
相变存储器(PCM)是一种新兴的半导体存储器，与目前已有的多种半导体存储技术相比，包括常规的易失性技术，如静态随机存储器(SRAM)、动态随机存储器(DRAM)等，和非易失性技术，如介电随机存储器(FeRAM)、电可擦除可编程只读存储器(EEPR0M)、闪速存储器(FLASH)等，具有非易失性、循环寿命长(>1013次)、元件尺寸小、功耗低、可多级存储、 高速读取、抗辐照、耐高低温(_55 125° C)、抗振动、抗电子干扰和制造工艺简单(能和现有的集成电路工艺相匹配)等优点。相变存储器(PCM)以硫系化合物为存储介质，利用电能 (热量)使材料在晶态(低阻)与非晶态(高阻)之间相互转化实现信息的写入和擦除，信息的读出靠测量电阻的变化实现。相变存储器(PCM)是最具竞争力的下一代非易失性半导体存储器，当前已实现小批量产业化，其市场前景被广为看好。
随着工艺节点的推进，PCM器件结构由平板型转变为具有更低功耗的纳米限定孔型，器件尺寸的不断缩小以及器件结构深宽比的不断加大使得相变材料的填充面临巨大的困难。目前，相变材料的制备采用的是物理气相沉积(Physical Vapor Deposition, PVD)技术，但是当沟槽尺寸进一步缩小且深宽比进一步增大时，由于PVD方法在沟槽开口处沉积相变材料较快，而沟槽底部较慢，会导致沟槽底部的阶梯覆盖率不佳而造成器件失效。研究结果显示，当孔的尺寸小于60nm，深宽比大于1:1时，PVD技术已经不能满足要求，因此，开发新型的相变材料制备技术势在必行。
化学气相沉积(chemical vapor deposition,CVD)是通过一定化学配比的反应气体，在特定激活条件下 (通常是一定高的温度)，通过气相化学反应生成新的膜层材料沉积到基片上制取膜层的一种方法。原子层沉积(Atomic layer deposition,ALD)是一种可以将物质以单原子膜形式一层一层的镀在基底表面的方法。制备过程中将气相前驱体脉冲交替地通入反应器，前躯体达到沉积基底表面后，会在其表面化学吸附并发生表面反应形成沉积膜。由于这种反应具有自我限制(self-limited)特性，使得每一次进气循环的过程仅形成厚度为一层原子的薄膜，此项特性让控制镀膜厚度的精确性可达原子级(约十分之一纳米)的尺度。相对于传统PVD薄膜制程，CVD/ALD技术同时具有大面积、高阶梯覆盖率、高厚度均匀性等优点，能够满足微纳尺度器件制备的要求。近年来，Samsung报道了采用CVD、 ALD技术填充GeSbTe相变材料所制成的相变存储单元器件，该器件具有非常优越的器件性能，可满足DRAM的要求。综上所述，采用化学方法制备相变材料是高密度PCRAM发展的必然方向。
目前研究最为普遍的相变材料是Ge2Sb2Te5(GST)，但其结晶温度较低，器件功耗较大，且数据保持力不强，开发新型的相变材料一直以来都是材料研究工作者的重要任务。
TiSbTe是一种新型的相变材料，具有相变速度快，数据保持力好、结晶温度高的特点，是我国具有自主知识产权的相变材料，然而国内外还没有关于该种材料化学制备方法的报道以及相关的专利。本发明提出了一种TiSbTe相变材料的化学沉积工艺。该工艺的优点是，制备出的薄膜厚度精确可控，成份均一，致密性好，而且有很强的填孔能力，可实现相变材料的高密度填充。发明内容
鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种钛-锑-碲相变材料沉积方法及相变存储单元的制备方法，提出了一种TiSbTe相变材料的化学沉积工艺以实现薄膜厚度精确可控，成份均一，致密性好，且具有很强的填孔能力以实现相变材料的高密度填充的目的。
为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种钛-锑-碲相变材料沉积方法， 至少包括以下步骤
沉积Ti 前驱体，所述 Ti 前驱体包括(R1)4Ti' (R1R2N)4Ti' (R1O)4Ti' ((R1)3SD4Ti 及 TiM4的一种或一种以上，其中R1和R2为含有f 10个碳的直链、支链或环状形式的烷基，M 为 Cl、F 或 Br ;
沉积Te前驱体，所述Te前驱体包括(R%Te、(R1R2N)2TeJ(R1)3SD2Te的一种或一种以上，其中R选自含广10个碳的直链、支链或环状形式的烷基或烯基；沉积Sb 前驱体，所述 Sb 前驱体包括(R1) 3Sb、(R1R2N) 3Sb、(R1O) 3Sb、((R1) 3Si) 3Sb、 SbM3的一种或一种以上,其中R1和R2为含有10个碳的直链、支链或环状形式的烧基，M 为 Cl、F 或 Br。
作为本发明的钛-锑-碲相变材料沉积方法的一种优选方案，沉积的方法为金属有机化学气相沉积M0CVD、循环化学气相沉积CVD及原子层沉积ALD方法中的一种。
作为本发明的钛-铺-締相变材料沉积方法的一种优选方案，依次或同时实施三个沉积步骤。
作为本发明的钛-锑-碲相变材料沉积方法的一种优选方案，同时实施三个沉积步骤中的任意两个。
作为本发明的钛-锑-碲相变材料沉积方法的一种优选方案，还包括分别在每个沉积步骤之后引入氢或氢等离子体的步骤。
作为本发明的钛-锑-碲相变材料沉积方法的一种优选方案，还包括在完成三个沉积步骤之后引入氢或氢等离子体的步骤。
作为本发明的钛-锑-碲相变材料沉积方法的一种优选方案，供应前驱体前，清洗所述衬底上未被吸收的前驱体。
作为本发明的钛-锑-碲相变材料沉积方法的一种优选方案，通过沉积压力、沉积温度及前驱体供应时间控制所述钛-锑-碲相变材料成分。
作为本发明的钛-锑-碲相变材料沉积方法的一种优选方案，沉积温度的范围为 60 350。。。
作为本发明的钛-锑-碲相变材料沉积方法的一种优选方案，沉积压力的范围为 O.001 lOTorr。
作为本发明的钛-锑-碲相变材料沉积方法的一种优选方案，沉积时通入的反应气体H2的速率为(TlOOOsccm。
作为本发明的钛-锑-碲相变材料沉积方法的一种优选方案，所述钛-锑-碲相变材料膜沉积于一基底上，沉积前还包括对所述基底进行清洗的步骤。
本发明还提供一种相变存储单元的制备方法，包括以下步骤
I)提供一半导体衬底，于所述半导体衬底表面制备下电极；
2)于所述下电极表面沉积氧化硅层；
3)利用曝光-刻蚀工艺于所述氧化硅层上刻出直至所述下电极的沉积孔；
4)依据上述任意一项方案所述的钛-锑-碲相变材料沉积方法于所述沉积 孔内填充钛-锑-碲相变材料；
5)去除所述氧化硅层表面的钛-锑-碲相变材料；
6)制作上电极结构。
作为本发明的相变存储单元的制备方法的一种优选方案，所述曝光-刻蚀工艺采用的曝光方法为电子束曝光，刻蚀方法为反应离子刻蚀。
作为本发明的相变存储单元的制备方法的一种优选方案，步骤5)所述去除相变材料的工艺采用刻蚀方法或者化学机械抛光方法。
作为本发明的相变存储单元的制备方法的一种优选方案，步骤6)包括制作覆盖所述钛-锑-碲相变材料的氮化钛层以及于所述氮化钛层表面制作上电极的步骤。
如上所述，本发明提供一种钛-锑-碲相变材料沉积方法及相变存储单元的制备方法，包括沉积Ti前驱体，所述Ti前驱体包括(R1)4Ti' (R1R2N)4Ti' (R1O)4Ti' ((R1)3SD4Ti 及TiM4的一种或一种以上,其中R1和R2为含有I 10个碳的直链、支链或环状形式的烧基，M为Cl、F或Br ;沉积1^前驱体，所述Te前驱体包括(R1)2Te' (R1R2N)2Te, ((R1)3SD2Te 的一种或一种以上，其中R选自含广10个碳的直链、支链或环状形式的烷基或烯基；沉积 Sb 前驱体，所述 Sb 前驱体包括(R1)3Sb' (R1R2N)3Sb' (R1O)3Sb' ((R1) 3Si) 3Sb、SbM3 的一种或一种以上，其中R1和R2为含有广10个碳的直链、支链或环状形式的烷基，M为Cl、F或Br。 采用本发明方法制备的TiSbTe相变材料具有厚度精确可控，薄膜致密性好，填孔能力强的特点。采用这种方法制备的相变薄膜应用到存储器中，可实现高密度存储，同时可以获得低功耗的器件。
图1a 图1c显示为本发明的钛-锑-碲相变材料沉积方法实施例1中各步骤所呈现结构示意图。
图2显示为本发明的钛-锑-碲相变材料沉积方法实施例4所呈现的结构示意图。
图3a 图3b显示为本发明的钛-锑-碲相变材料沉积方法实施例5中各步骤所呈现结构示意图。
图Γ图9显示为本发明的相变存储单元的制备方法步骤I广步骤6)步骤所呈现的结构示意图。
元件标号说明
201基底
202Ti前驱体层
203,402T1-Sb合金层
204,302,403钛-锑-碲相变材料层
101半导体衬底
102下电极
103氧化硅层
104沉积孔
105钛-锑-碲相变材料
106氮化钛层
107上电极具体实施方式
以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式
加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。
请参阅图1a 图9。需要说明的是，本实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想，遂图式中仅显示与本发明中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。
实施例1
如图1a 图3b所示,本实施例提供一种钛-铺-締相变材料沉积方法，至少包括以下步骤
首先提供一基底，对所述基底进行清洗以去除其表面杂质，并将该基底放入沉积腔中，并加热至6(T350°C ;然后进行以下步骤
a)沉积 Ti 前驱体，所述 Ti 前驱体包括(R1)4Ti' (R1R2N)4Ti' (R1O)4Ti' ((R1)3SD4Ti 及TiM4的一种或一种以上，其中R1和R2为含有f 10个碳的直链、支链或环状形式的烷基， M 为 C1、F 或 &■;
b)沉积 Te 前驱体，所述 Te 前驱体包括(R1) 2Te、(R1R2N) 2Te、((R1) 3Si) 2Te 的一种或一种以上，其中R选自含广10个碳的直链、支链或环状形式的烷基或烯基；
c)沉积 Sb 前驱体，所述 Sb 前驱体包括(R1) 3Sb、(R1R2N) 3Sb、(R1O) 3Sb、((R1) 3Si) 3Sb、 SbM3的一种或一种以上,其中R1和R2为含有10个碳的直链、支链或环状形式的烧基，M 为 Cl、F 或 Br。
沉积的方法为金属有机化学气相沉积M0CVD、循环化学气相沉积CVD及原子层沉积ALD方法中的一种。
通过沉积压力、沉积温度及前驱体供应时间控制所述钛-锑-碲相变材料成分。 在本实施例中，沉积压力的范围 为O. OOf lOTorr。沉积时通入的反应气体H2的速率为 O lOOOsccm。
在本实施例中，可以依次或同时实施三个沉积步骤，也可以同时实施三个沉积步骤中的任意两个。
在本实施例中，可以包括分别在每个沉积步骤之后引入氢或氢等离子体的步骤； 也可以包括在完成三个沉积步骤之后引入氢或氢等离子体的步骤；供应前驱体前，清洗所述衬底上未被吸收的前驱体。
如图1a 图1c所示，在一具体的实施过程中，将基底201放入沉积腔中，并加热至 150^2000C，然后依次进行a)通过惰性气体载体将Ti前驱体层202如Ti (C3H5) 4层沉积在所述基底201表面，清洗剩余前驱体后，通入氢等离子一定时间(如2s);b)对该沉积表面进行净化或清洗之后，通过惰性气体载体将Sb前驱体如Sb (C3H7) 3层沉积在所述Ti前驱体表面， 清洗剩余前驱体后，通入氢等离子一定时间(如2s)，形成T1-Sb合金层203 ;c)再次对该沉积表面进行净化或清洗之后，通过惰性气体载体将Te前驱体如Te (C3H7) 2层沉积在所述Sb 前驱体表面，清洗剩余前驱体后，通入氢等离子一定时间(如2s)。其中，惰性气体供应速率维持在(TlOOOsccm，通过反应后形成钛-锑-碲相变材料层204。通过控制沉积气压、沉积温度及前驱体供应时间控制所述钛-锑-碲相变材料层204成分。
实施例2
本实施例提供一种钛-锑-碲相变材料沉积方法，至少包括以下步骤将基底放入沉积腔中，首先进行a)，将Ti前驱体Ti (OCH3) 4通入沉积在所述基底表面，并清洗剩余的前驱体；接着进行C)，通入Te前驱体((CH3) 3Si)2Te，并清洗剩余前驱体和反应产物，此时形成 TiTe2，接着进行b)，通入Sb前驱体Sb(OC2H5)3,并清洗剩余前驱体，然后再次进行C)，通入 Te前驱体((CH3)3Si)2Te，清洗剩余前驱体和反应产物，此时形成一层Sb2Te3，按照该沉积顺序a)-c)-b)-c)循环最终形成所述钛-锑-碲相变材料层。通过控制沉积气压、沉积温度及前驱体供应时间可控制所述钛-锑-碲相变材料层的成分。
实施例3
本实施例提供一种钛-锑-碲相变材料沉积方法，至少包括以下步骤将基底放入沉积腔中，首先进行b)，通入Sb前驱体Sb (C3H7) 3,并清洗剩余前驱体，通入氢等离子一定时间(如2s);接着进行C)，通入Te前驱体Te (C3H7)2，并清洗剩余前驱体，通入氢等离子一 定时间(如2s);接着进行a)，将Ti前驱体Ti (C4H9)4通入沉积在所述基底表面，并清洗剩余的前驱体，通入氢等离子一定时间(如2s);然后再次进行a)，将Ti前驱体Ti (C4H9)4通入沉积在所述基底表面，并清洗剩余的前驱体，通入氢等离子一定时间(如2s);最后进行c)通入Te前驱体Te (C3H7)2，清洗剩余前驱体和反应产物，通入氢等离子一定时间(如2s),反应后形成钛-锑-碲相变材料。通过控制沉积气压、沉积温度及前驱体供应时间可控制所述钛-锑-碲相变材料层的成分。
实施例4
如图2所示，本实施例提供一种钛-锑-碲相变材料沉积方法，至少包括以下步骤将基底放入沉积腔中，并加热至6(T350°C，然后同时进行a)通过惰性气体载体将Ti前驱体如Ti (OCH3) 4 ;b)通过惰性气体载体将Sb前驱体如Sb (OC2H5) 3 '及c)通过惰性气体载体将Te前驱体如((CH3) 3Si) 2Te共同沉积于所述基底201上，最后通过反应后形成钛-锑-碲相变材料层302。其中，惰性气体供应速率维持在(TlOOOsccm。通过控制沉积气压、沉积温度及前驱体供应时间可控制所述钛-锑-碲相变材料层的成分。
实施例5
如图3a 图3b所示，在又一具体实施过程中，将基底放入沉积腔中，并加热至6(T350°C，然后同时进行a)通过惰性气体载体将Ti前驱体沉积在所述基底表面 '及b)通过惰性气体载体将Sb前驱体沉积在所述Ti前驱体表面，形成T1-Sb合金层402 ;然后对在同时沉积好的Ti前驱体及Sb前驱体表面进行净化或清洗之后，进行c)通过惰性气体载体将Te前驱体沉积在所述T1-Sb合金层402表面，最后引入氢等离子体，通过反应后形成钛-锑-碲相变材料层403。其中，惰性气体供应速率维持在(TlOOOsccm。当然，也可以先同时进行b)及C)，再进行a);或者先进行a)及C)，再进行b);先进行a)，再同时进行b) 及c)等。
对于上述实施例f 5，需要说明的是，因为衬底被加热到用于沉积的合适温度，所以提供的前驱体被吸收在衬底上并分解，因而仅包括在前驱体中的金属元素与底层反应， 并且前驱体中的其余材料被排放到沉积腔外部。
根据本发明的TiSbTe层可以得到极好的阶梯覆盖。因而，可以形成其中TiSbTe 层填充在具有IOOnm或更小直径的通孔中的相变存储器。这样，器件的重置RESET电流减小。并且由于晶体管必须接受的最大电流减小，因此减小了晶体管的尺寸并增加了相变存储器的集成度。
为了本发明的目的，在基底上沉积不仅包括直接在基底本身上沉积，还包括在三种反应物中已经沉积在基底上的一种之上沉积另一种，另外，可以重复沉积方法以制造多层膜。
实施例6
如图Γ图9所示，本实施例提供一种相变存储单元的制备方法，所述相变存储单元组成的相变存储器可为各种采用相变原理而进行数据存储的功能器件，如为采用电脉冲编程的硫系化合物随机存储器，或为采用激光脉冲编程的存储光盘，或为采用电子束编程的存 储器，或为采用其它能量粒子编程的存储器，所述相变存储单元的制备方法包括以下步骤
如图4所示，首先进行步骤1)，提供一半导体衬底101，于所述半导体衬底101表面制备下电极102。具体地，先对所述半导体衬底101进行清洗，然后在其表面沉积下电极 102，可以去除所述半导体衬底101表面的有机物、金属离子、氧化物等杂质，有利于提高器件的稳定性。所述下电极为鹤电极，厚度为5(T200nm,在一具体的实施过程中为lOOnm。
如图5所示，然后进行步骤2)，于所述下电极102表面沉积氧化硅层103。在本实施例中，所述氧化硅的厚度为5(T200nm，具体为100nm。
如图6所示，接着进行步骤3 )，利用曝光-刻蚀工艺于所述氧化硅层103上刻出直至所述下电极102的沉积孔104。
在本实施例中，所述曝光-刻蚀工艺米用的曝光方法为电子束曝光，刻蚀方法为反应离子刻蚀。所述沉积孔104可以是孔径为IOOnm以下的小孔，当然，也可以是大于或等于IOOnm的通孔。在本实施例中，所述沉积孔的孔径为5(Tl000nm,具体地,所述沉积孔的孔径为260nm。还有另一种实施方案为,所述沉积孔的孔径为50nnTl00nm,具体为90nm。
如图7所示，然后进行步骤4)，依据实施例Γ5的钛-锑-碲相变材料沉积方法所述的任意一项方案，于所述沉积孔104内填充钛-锑-碲相变材料105。根据本发明的 TiSbTe层可以得到极好的阶梯覆盖。因而，可以形成其中TiSbTe层填充在具有IOOnm或更小直径的通孔中的相变存储器。这样，器件的重置RESET电流减小。并且由于晶体管必须接受的最大电流减小，因此减小了晶体管的尺寸并增加了相变存储器的集成度。需要说明的是，对于50nnTl00nm的沉积孔来说，本发明具有很好的填充效果。
如图8所示，接着进行步骤5)，去除所述氧化硅层103表面的钛-锑-碲相变材料105。在本实施例中，采用刻蚀方法或者化学机械抛光方法去除所述氧化硅层103表面的钛-锑-碲相变材料105。
如图9所示，最后进行步骤6)，制作上电极结构。
在本实施例中，本步骤包括制作覆盖所述钛-锑-碲相变材料105的氮化钛层106 以及于所述氮化钛层106表面制作上电极107的步骤。所述上电极为铝电极。
综上所述，本发明提供一种钛-锑-碲相变材料沉积方法及相变存储单元的制备方法，包括沉积Ti前驱体，所述Ti前驱体包括(R1)4Ti' (R1R2N)4Ti' (R1O)4Ti' ((R1)3SD4Ti 及TiM4的一种或一种以上，其中R1和R2为含有f 10个碳的直链、支链或环状形式的烷基， M为Cl、F或Br ;沉积Te前驱体，所述Te前驱体包括(R1)2Te' (R1R2N)2Te, ((R1)3SD2Te的一种或一种以上，其中R选自含f 10个碳的直链、支链或环状形式的烷基或烯基；沉积Sb 前驱体，所述 Sb 前驱体包括(R1)3Sb' (R1R2N)3Sb' (R1O)3SIk ((R1)3Si) 3Sb、SbM3 的一种或一种以上，其中R1和R2为含有f 10个碳的直链、支链或环状形式的烷基，M为Cl、F或Br。采用本发明方法制备的TiSbTe相变材料具有厚度精确可控，薄膜致密性好，填孔能力强的特点。采用这种方法制备的相变薄膜应用到存储器中，可实现高密度存储，同时可以获得低功耗的器件。所以，本发明有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。
上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任 何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。
权利要求
1.一种钛-锑-碲相变材料沉积方法，其特征在于，至少包括以下步骤沉积 Ti 前驱体，所述 Ti 前驱体包括(R1)4Ti' (R1R2N)4Ti' (R1O)4Tl ((R1)3SD4Ti 及 TiM4 的一种或一种以上，其中R1和R2为含有10个碳的直链、支链或环状形式的烧基，M为Cl、 F 或 Br ;沉积Te前驱体，所述Te前驱体包括(R1) 2Te、(R1R2N) 2Te、((R1) 3Si) 2Te的一种或一种以上，其中R选自含广10个碳的直链、支链或环状形式的烷基或烯基；沉积 Sb 前驱体，所述 Sb 前驱体包括(R1)3Sb' (R1R2N)3Sb, (R1O)3Sb' ((R1) 3Si) 3Sb、SbM3 的一种或一种以上，其中R1和R2为含有10个碳的直链、支链或环状形式的烧基，M为Cl、 F 或 Br。
2.根据权利要求1所述的钛-锑-碲相变材料沉积方法，其特征在于沉积的方法为金属有机化学气相沉积M0CVD、循环化学气相沉积CVD及原子层沉积ALD方法中的一种。
3.根据权利要求1所述的钛-锑-碲相变材料沉积方法，其特征在于依次或同时实施三个沉积步骤。
4.根据权利要求1所述的钛-锑-碲相变材料沉积方法，其特征在于同时实施三个沉积步骤中的任意两个。
5.根据权利要求1所述的钛-锑-碲相变材料沉积方法，其特征在于还包括分别在每个沉积步骤之后引入氢或氢等离子体的步骤。
6.根据权利要求1所述的钛-锑-碲相变材料沉积方法，其特征在于还包括在完成三个沉积步骤之后引入氢或氢等离子体的步骤。
7.根据权利要求1所述的钛-锑-碲合相变材料沉积方法，其特征在于供应前驱体前，清洗所述衬底上未被吸收的前驱体。
8.根据权利要求1所述的钛-锑-碲相变材料沉积方法，其特征在于通过沉积压力、 沉积温度及前驱体供应时间控制所述钛-锑-碲相变材料成分。
9.根据权利要求1所述的钛-锑-碲相变材料沉积方法，其特征在于沉积温度的范围为 60^350 0C ο
10.根据权利要求1所述的钛-锑-碲相变材料沉积方法，其特征在于沉积压力的范围为 O. OOf IOTorr。
11.根据权利要求1所述的钛-锑-碲相变材料沉积方法，其特征在于沉积时通入的反应气体H2的速率为(TlOOOsccm。
12.根据权利要求1所述的钛-锑-碲相变材料沉积方法，其特征在于所述钛-锑-碲相变材料膜沉积于一基底上，沉积前还包括对所述基底进行清洗的步骤。
13.一种相变存储单元的制备方法，其特征在于，包括以下步骤O提供一半导体衬底，于所述半导体衬底表面制备下电极；2)于所述下电极表面沉积氧化硅层；3)利用曝光-刻蚀工艺于所述氧化硅层上刻出直至所述下电极的沉积孔；4)依据权利要求f11任意一项所述的钛-锑-碲相变材料沉积方法于所述沉积孔内填充钛-锑-碲相变材料；5)去除所述氧化硅层表面的钛-锑-碲相变材料；6)制作上电极结构。
14.根据权利要求13所述的相变存储单元的制备方法，其特征在于所述曝光-刻蚀工艺采用的曝光方法为电子束曝光，刻蚀方法为反应离子刻蚀。
15.根据权利要求13所述的相变存储单元的制备方法，其特征在于步骤5)所述去除相变材料的工艺采用刻蚀方法或者化学机械抛光方法。
16.根据权利要求13所述的相变存储单元的制备方法，其特征在于步骤6)包括制作覆盖所述钛-锑-碲相变材料的氮化钛层以及于所述氮化钛层表面制作上电极的步骤。
全文摘要
本发明提供一种钛-锑-碲相变材料沉积方法及相变存储单元的制备方法，包括沉积Ti前驱体，所述Ti前驱体包括(R1)4Ti、(R1R2N)4Ti、(R1O)4Ti、((R1)3Si)4Ti及TiM4的一种或一种以上，其中R1和R2为含有1~10个碳的直链、支链或环状的烷基，M为Cl、F或Br；沉积Te前驱体，所述Te前驱体包括(R1)2Te、(R1R2N)2Te、((R1)3Si)2Te的一种或一种以上，其中R选自含1~10个碳的直链、支链或环状的烷基或烯基；沉积Sb前驱体，所述Sb前驱体包括(R1)3Sb、(R1R2N)3Sb、(R1O)3Sb、((R1)3Si)3Sb、SbM3的一种或一种以上，其中R1和R2为含有1~10个碳的直链、支链或环状的烷基，M为Cl、F或Br。本发明制备的TiSbTe相变材料具有厚度精确可控，薄膜致密性好，填孔能力强的特点。采用这种方法制备的相变薄膜应用到存储器中，可实现高密度存储，同时可以获得低功耗的器件。
文档编号H01L45/00GK103000807SQ20121053754
公开日2013年3月27日 申请日期2012年12月12日 优先权日2012年12月12日
发明者宋三年, 宋志棠, 张中华, 顾怡峰 申请人:中国科学院上海微系统与信息技术研究所