[发明专利]一种类边接触纳米相变存储器单元的制备方法

摘要

本发明提供一种类边接触纳米相变存储器单元的制备方法，具体步骤为：首先在衬底材料上通过沉积或热氧化方法形成SiO2层，然后依次沉积一层金属Al和一层SiO2，再通过两步阳极氧化工艺在平行于衬底表面方向上自组织形成一维多孔氧化铝的多孔介质孔；然后通过电化学沉积法将电极材料填充于多孔介质孔中形成水平柱状电极，水平柱状电极的大小与多孔介质孔的大小相吻合，最后使用传统的刻蚀、淀积相变材料和上电极材料制备出类边接触纳米存储器单元。

主权项

一种类边接触纳米相变存储器单元的制备方法，其特征在于，首先在衬底材料上通过沉积或热氧化方法形成SiO2层，然后依次沉积一层金属Al和一层SiO2，再通过两步阳极氧化工艺在平行于衬底表面方向上自组织形成一维多孔氧化铝的多孔介质孔；然后通过电化学沉积法将电极材料填充于多孔介质孔中形成水平柱状电极，水平柱状电极的大小与多孔介质孔的大小相吻合，最后使用传统的刻蚀、淀积相变材料和上电极材料制备出类边接触纳米存储器单元；具体制备步骤如下：1)选择低阻型的硅片，先用丙酮超声去掉表面有机物，再放入1∶1的浓硫酸和双氧水的溶液中于100℃温度下浸泡5分钟，之后用去离子水冲洗甩干，再将硅片放入10∶1的水∶HF溶液中浸20秒，去除表面氧化物，之后用去离子水冲洗甩干，再将硅片放入NH4OH∶H2O2∶H2O＝1∶2∶5体积比的溶液中煮沸5分钟，之后用去离子水冲洗甩干，再将硅片放入HCl∶H2O2∶H2O＝1∶2∶8体积比的溶液中煮沸10分钟，之后用去离子水冲洗甩干备用；2)在清洗好的硅片上淀积SiO2介质层；3)在SiO2介质层上磁控溅射高纯金属Al层，金属Al纯度在99.9％以上，溅射厚度为100nm；4)在金属Al层上淀积介质层SiO2，淀积厚度为500nm‑1um；5)通过两步阳极氧化法在20℃，0.3Mol的草酸溶液中，40V的氧化电压条件下得到一维多介质孔氧化铝层，孔径为40nm左右；6)采用电化学沉积法在介质孔内填充电极材料，电极材料是W或TiW；7)采用CMP进行表面平坦化，减薄上SiO2介质层至200nm；8)曝光刻蚀孔，刻蚀掉孔上SiO2介质层和电极材料层；9)刻蚀孔内沉积GeSbTe相变材料；10)表面平坦化，然后淀积上电极材料，引线封装即制成纳米级相变存储器。