[发明专利]平面相变存储器的制备方法

权利要求书

1.一种平面相变存储器的制备方法，该方法包括：

步骤1：在衬底上依次生长一层电热绝缘材料层、相变材料层和基底材料层；

步骤2：用光刻和干法刻蚀的方法去除基底材料层的四边，形成图形作为制备侧墙的基底；

步骤3：在该相变材料层的上面和基底材料层的表面及侧面淀积侧墙材料层；

步骤4：采用干法回刻，去除基底材料层上表面的和相变材料层表面的侧墙材料层，在基底材料层的侧面将形成高和宽均为纳米尺寸的侧墙；

步骤5：用湿法腐蚀的方法去除基底材料层，只保留纳米尺寸的侧墙；

步骤6：采用干法刻蚀的方法去掉除了侧墙底部以外的所有相变材料，从而形成由侧墙和相变材料层构成的叠层侧墙；

步骤7：采用光刻或电子束光刻+薄膜淀积+剥离工艺在该侧墙的一条边上搭上一条制作电极的金属层；

步骤8：再用薄膜淀积工艺在金属层上制备一层绝缘材料层，将侧墙和金属层包裹在其中；

步骤9：再用化学机械抛光的方法抛光表面直至磨到电热绝缘层上的金属表面，从而割断金属层形成中间夹有相变材料层的nano-gap电极；

步骤10：最后在nano-gap电极上淀积一层绝缘材料层，再在nano-gap电极两边的金属上开孔并引出电极，即形成平面相变存储器。

2.根据权利要求1所述的平面相变存储器的制备方法，其中所述电热绝缘材料层是氮化硅或SiO₂。

3.根据权利要求1所述的平面相变存储器的制备方法，其中所述相变材料层是Ge₂Sb₂Te₅、Sb₂Te₃、Ge₁Sb₂Te₄、Ge₂Sb₄Te₇或者含有硫族元素的任意相变材料中的一种；所述基底材料层是SiO₂、氮化硅或多晶硅；所述侧墙材料层是SiO₂、氮化硅或多晶硅。

4.根据权利要求1所述的平面相变存储器的制备方法，其中所述金属层是钨、镍或氮化钛；所述绝缘材料层和绝缘材料层是氧化物、氮化物或硫化物，或者是由氧化物、氮化物、硫化物中的至少两种构成的混合物中的任一种。

5.根据权利要求1所述的平面相变存储器的制备方法，其中所述淀积绝缘材料的方法是是溅射法、蒸发法、等离子体辅助淀积法、化学气相淀积法、金属有机物热分解法、激光辅助淀积法或热氧化方法中的一种。

6.一种平面相变存储器的制备方法，该方法包括：

步骤1：在衬底上依次生长一层电热绝缘材料层、相变材料层和基底材料层；

步骤2：用光刻和干法刻蚀的方法去除基底材料层的四边，形成图形作为制备侧墙的基底；

步骤3：在该相变材料层的上面和基底材料层的表面及侧面淀积侧墙材料层；

步骤4：采用干法回刻，去除基底材料层上表面的和相变材料层表面的侧墙材料层，在基底材料层的侧面将形成高和宽均为纳米尺寸的侧墙；

步骤5：用湿法腐蚀的方法去除基底材料层，只保留纳米尺寸的侧墙；

步骤6：采用干法刻蚀的方法去掉除了侧墙底部以外的所有相变材料，从而形成由侧墙和相变材料层构成的叠层侧墙；

步骤7：采用光刻或电子束光刻+薄膜淀积+剥离工艺在该侧墙的一条边上搭上一条制作电极的金属层；

步骤8：再用薄膜淀积工艺在金属层制备一层绝缘材料层，将侧墙和金属层包裹在其中；

步骤9：再用化学机械抛光的方法抛光表面直至磨到将侧墙上的金属层割断，从而形成中间夹有相变材料层和侧墙的nano-gap电极；

步骤10：最后淀积一层绝缘材料，再在nano-gap电极两边的金属上开孔并引出电极，即形成平面相变存储器。