[发明专利]一种高速低功耗相变存储器的制备方法

权利要求书

1.一种相变存储器的制备方法，其特征在于，该方法包括下述步骤：

（a）清洗衬底；（b）依次沉积金属薄膜和绝缘层薄膜；（c）沉积超晶格薄膜，作为相变材料；（d）在超晶格薄膜上涂光刻胶、烘烤、曝光、显影形成光刻胶图形作为刻蚀掩膜；（e）用电感耦合等离子干法刻蚀超晶格薄膜材料；（f）去除光刻胶掩膜；（g）依次沉积绝缘层薄膜和金属薄膜。

2.根据权利要求1所述的相变存储器的制备方法，其特征在于工艺步骤（c）中的超晶格薄膜材料为由GeTe和Sb₂Te₃交替生长而成的多层相变材料GeTe/Sb₂Te₃,每周期薄膜材料中GeTe的厚度为1～30nm，每周期薄膜材料中Sb₂Te₃的厚度为1～30nm，重复2～2000个周期。

3.根据权利要求1所述的相变存储器的制备方法，其特征在于，工艺步骤（e）的电感耦合等离子干法刻蚀中，刻蚀所使用的气体为卤族元素气体与惰性气体的混合气体，二者的流量比为1：1～1：20，射频功率为50～200瓦，电感耦合等离子功率为300～800瓦，腔体气压为5～15毫托。

4.根据权利要求1所述的相变存储器的制备方法，其特征在于，步骤(b)、（g）中的金属薄膜为30nm～200nm的Pt或Au或TiW或Ag或Cu或Al或TiN，绝缘层薄膜为30nm～200nm的SiO₂或Si₃N₄。

5.根据权利要求1所述的相变存储器的制备方法，其特征在于工艺步骤（d）的光刻过程中，烘烤时间为1～10分钟，曝光时间为1～8分钟，显影时间为1～5分钟。

6.根据权利要求1所述的相变存储器的制备方法，其特征在于工艺步骤（f）中去除光刻胶是在丙酮中浸泡1～2小时，再超声5～10分钟。

7.根据权利要求3所述的相变存储器的制备方法，其特征在于，卤族元素气体为Cl₂、HBr或BCl₃，惰性气体为Ar。

8.根据权利要求3所述的相变存储器的制备方法，其特征在于，在刻蚀过程中，通入冷却用的氦气，气压为3～10托，刻蚀时间为5～60秒。