[发明专利]垂直结构全限制相变存储器的自对准制备方法

权利要求书

1.一种垂直结构全限制相变存储器的自对准制备方法，该方法包括：

步骤1：在衬底(101)上淀积第一电热绝缘材料层(102A)，然后用“光刻-薄膜淀积-剥离”的方法在第一电热绝缘材料层(102A)上制备底部电极层(103)，并淀积第二电热绝缘材料层(102B)钝化底部电极层(103)，并用“光刻-剥离”的方法制备辅助电极层(104)；

步骤2：在第二电热绝缘材料层(102B)和辅助电极层(104)的上表面，旋涂并光刻出光刻胶掩模(100)，并通过该掩模(100)干法刻蚀出深度到达底部电极层(103)上表面的通孔，并淀积一层锥形电极层(105)；

步骤3：去除光刻胶掩模(100)，剥离形成锥尖不高于辅助电极层(104)上表面的锥形电极(105A)；

步骤4：在辅助电极层(104)及锥形电极(105A)的上方，采用“光刻-薄膜淀积-剥离”的方法制备一层相变材料层(106)；

步骤5：退火并用碱性溶液腐蚀相变材料层(106)，形成仅位于通孔内的局域化相变材料层(106A)；

步骤6：在第二电热绝缘材料层(102B)、辅助电极层(104)及局域化相变材料层(106A)的上方，通过“光刻-薄膜淀积-剥离”的方法制备顶部电极层(107)，并用淀积第三电热绝缘材料层(102C)钝化顶部电极层(107)；

步骤7：在第三电热绝缘材料层(102C)上表面，采用“光刻-刻蚀-薄膜淀积-剥离”的方法制备接触深度到达底部电极层(103)和顶部电极层(107)上表面的第一测试电极(108A)和第二测试电极(108B)，完成器件制备。

2.根据权利要求1所述的垂直结构全限制相变存储器的自对准制备方法，其中光刻胶掩模层(100)的材料是SU-8光刻胶、ZEP光刻胶、PMMA光刻胶、AZ6130光刻胶或S9912光刻胶。

3.根据权利要求2所述的垂直结构全限制相变存储器的自对准制备方法，其中光刻胶掩模层(100)是通过光学光刻、激光直写、电子束曝光和离子束直写中的任意一种或几种方法的组合制备。

4.根据权利要求1所述的垂直结构全限制相变存储器的自对准制备方法，其中衬底(101)的材料为硅、氮化镓、蓝宝石、碳化硅或玻璃。

5.根据权利要求1所述的垂直结构全限制相变存储器的自对准制备方法，其中第一、第二和第三电热绝缘材料层(102A)、(102B)和(102C)的材料是氮氧化合物、氮化物或氧化物中的任意一种或几种的组合。

6.根据权利要求5所述的垂直结构全限制相变存储器的自对准制备方法，其中第一、第二和第三电热绝缘材料层(102A)、(102B)和(102C)是通过溅射法、蒸镀法、化学气相淀积法、激光辅助淀积法、原子层淀积法、热氧化法或金属有机物热分解法中的一种制备。

7.根据权利要求1所述的垂直结构全限制相变存储器的自对准制备方法，其中底部电极层(103)、辅助电极层(104)、锥形电极层(105)、锥形电极(105A)、顶部电极层(107)、第一测试电极(108A)和第二测试电极(108B)的材料是钨、氮化钛、镍、铝、钛、金、银、铜或铂金属单质及其氧化物中的一种或几种的组合。

8.根据权利要求1-7任一所述的垂直结构全限制相变存储器的自对准制备方法，其中底部电极层(103)、辅助电极层(104)、锥形电极层(105)、锥形电极(105A)、顶部电极层(107)、第一测试电极(108A)和第二测试电极(108B)是通过溅射法、蒸镀法、化学气相淀积法、原子层沉积法、金属有机物热分解法中的一种或者几种制备。

9.根据权利要求1所述的垂直结构全限制相变存储器的自对准制备方法，其中相变材料层(106)和局域化相变材料层(106A)的材料是GeSbTe系列合金。

10.根据权利要求9所述的垂直结构全限制相变存储器的自对准制备方法，其中相变材料层(106)和局域化相变材料层(106A)是通过溅射法、蒸镀法、化学气相淀积法、激光辅助淀积法、原子层淀积法、热氧化法或金属有机物热分解法中的一种或者几种制备。