[发明专利]一种用于相变存储器的Ge/Sb类超晶格相变薄膜材料的制备方法

摘要

本发明公开了一种用于相变存储器的Ge/Sb类超晶格相变薄膜材料的制备方法，Ge/Sb类超晶格相变薄膜材料为多层膜结构，由Ge层和Sb层交替沉积复合而成，将一层Ge层和一层Sb层作为一个交替周期，后一个交替周期的Ge层沉积在前一个交替周期的Sb层上方。本发明的Ge/Sb类超晶格相变薄膜材料利用类超晶格结构中多层界面的夹持效应，减小晶粒尺寸，从而缩短结晶时间、抑制晶化，在提高材料热稳定性的同时加快相变速度。本发明的Ge/Sb类超晶格相变薄膜材料的RESET电压比相同电压脉冲下的Ge2Sb2Te5薄膜的RESET电压低30%以上，说明本发明的GeSb类超晶格相变薄膜材料具有更低的功耗。

主权项

1.一种用于相变存储器的Ge/Sb类超晶格相变薄膜材料的制备方法，其特征在于所述Ge/Sb类超晶格相变薄膜材料的膜结构用通式[Ge(a)/Sb(b)]x表示，其中a为单层Ge层的厚度， a=5nm；b为单层Sb层的厚度， b=1或3；x为Ge层和Sb层的交替周期数，x=6或8，制备方法包括以下步骤：①基片的准备，将基片洗净烘干待用；②磁控溅射的准备，将步骤①洗净的待溅射的基片放置在基托上，将Ge和Sb作为溅射靶材分别安装在磁控射频溅射靶中，并将磁控溅射镀膜系统的溅射腔室进行抽真空，使用高纯氩气作为溅射气体；③磁控溅射制备[Ge(a)/Sb(b)]x多层复合薄膜，首先清洁Ge靶材和Sb靶材表面，清洁完毕后，将待溅射的SiO2/Si（100）基片旋转到Ge靶位；打开Ge靶位上的射频电源，溅射结束后得到Ge层，Ge层溅射速率为1～2s/nm；Ge层溅射完成后，关闭Ge靶位上施加的直流电源，将已经溅射了Ge层的基片旋转到Sb靶位，开启Sb靶位上的射频电源，溅射结束后得到Sb层，Sb层溅射速率为2～4s/nm；重复上述溅射Ge层和Sb层的操作至需要的薄膜厚度，溅射结束得到GeSb类超晶格相变薄膜材料。