[发明专利]形成包括碲的相变材料层的方法和使用该相变材料层来制造相变存储器的方法

权利要求书

1.一种形成相变材料层的方法，所述方法包括：

在一温度下提供衬底和硫族化物目标，所述硫族化物目标包括锗(Ge)、锑(Sb)和碲(Te)，在所述温度，碲挥发，而锑不挥发；以及

执行溅射处理以在所述衬底上形成包括硫族化物材料的所述相变材料层。

2.按照权利要求1的方法，其中，所述硫族化物材料包括大约5-50％重量的碲。

3.按照权利要求1的方法，其中，所述碲的重量含量小于大约50％。

4.按照权利要求1的方法，其中，所述温度在大约250℃到大约350℃的范围内。

5.按照权利要求1的方法，其中，所述硫族化物材料包括选自下组的至少一个，所述组包括：锗-锑-碲(Ge-Sb-Te)、砷-锑-碲(As-Sb-Te)、砷-锗-锑-碲(As-Ge-Sb-Te)、锡-锑-碲(Sn-Sb-Te)、铟-锑-碲(In-Sb-Te)、银-铟-锑-碲(Ag-In-Sb-Te)、15族中的元素-锑-碲(15族元素-Sb-Te)、16族中的元素-锑-碲(16族元素-Sb-Te)。

6.按照权利要求1的方法，其中，执行所述溅射处理包括：

将所述硫族化物目标的粒子淀积在所述衬底上以形成预备的硫族化物材料；以及

挥发包括在所述预备的硫族化物材料中的碲的至少一些部分以形成包括大约5-50％重量的碲的随后的硫族化物材料。

7.按照权利要求1的方法，其中，所述硫族化物目标是Ge₂Sb₂Te₅。

8.按照权利要求1的方法，其中，所述硫族化物目标包括：包括碲化锗(GeTe)的第一目标以及包括碲化锑(Sb₂Te₃)的第二目标。

9.按照权利要求1的方法，其中，所述硫族化物材料包括大约25-35％重量的锗、大约25-35％重量的锑和大约30-50％重量的碲。

10.按照权利要求1的方法，其中，所述硫族化物目标还包括杂质，所述杂质包括选自下组中的至少一个，所述组包括：氧(O)、硅(Si)和碳(C)。

11.按照权利要求10的方法，其中，所述相变材料层包括大约86-98％重量的硫族化物材料，其中，所述硫族化物材料包括大约25-35％重量的锗、大约25-35％重量的锑、大约30-50％重量的碲、和大约2-14％重量的杂质。

12.按照权利要求1的方法，其中，执行所述溅射处理包括：

将氩气和氮气引入具有所述衬底和所述硫族化物目标的环境中；以及

将所述氩气和所述氮气激发到等离子体状态。

13.按照权利要求12的方法，其中，所述氩气和氮气具有大约1∶0.3到大约1∶2.0的流率比。

14.按照权利要求11的方法，其中，所述相变材料层包括大约90-98％重量的硫族化物材料，其中，所述硫族化物材料包括大约25-35％重量的锗、大约25-35％重量的锑、大约30-50％重量的碲、和大约2-10％重量的氮。

15.按照权利要求1的方法，其中，将所述相变材料层的厚度形成为大约70到大约120nm。

16.一种制造相变存储器的方法，所述方法包括：

在位于室中的衬底上形成下电极，所述室中具有硫族化物目标，所述硫族化物目标包括锗、锑和碲；

提供一温度，在所述温度，碲挥发，而锑不挥发；

执行溅射处理以在所述衬底上形成包括所述硫族化物的相变材料层；以及

在所述相变材料层上形成上电极。

17.按照权利要求16的方法，其中，所述硫族化物材料包括大约5-50％重量的碲。

18.按照权利要求16的方法，其中，所述温度在大约250℃到大约350℃的范围内。

19.按照权利要求16的方法，其中，所述硫族化物目标包括：包括碲化锗(GeTe)的第一目标以及包括碲化锑(Sb₂Te₃)的第二目标。

20.按照权利要求16的方法，其中，所述硫族化物目标还包括杂质，所述杂质包括选自下组中的至少一个，所述组包括：氧(O)、硅(Si)和碳(C)。