[发明专利]一种用于快速高稳定性相变存储器的掺氮纳米薄膜材料及其制备方法

摘要

本发明公开了一种用于快速高稳定性相变存储器的掺氮纳米薄膜材料，其化学通式为Sn₁₅Sb₈₅Nx，其中x为氮气流量值，其单位为sccm，掺氮Sn₁₅Sb₈₅采用室温磁控溅射方法制备，通过在射频溅射沉积Sn₁₅Sb₈₅薄膜的过程中同时通入氩气和氮气。本发明的制备方法是通过控制Ar与N₂的气体流量而获得具有不同N原子含量的掺氮Sn₁₅Sb₈₅纳米相变薄膜材料，制备过程中的其他条件也不可忽视，对最终获得的掺氮Sn₁₅Sb₈₅纳米相变薄膜材料中的N原子的含量大小也起一定的影响作用。本发明的掺氮Sn₁₅Sb₈₅纳米薄膜材料能够应用于相变存储器，具有较高的晶化温度和晶化电阻，能够大大提高PCRAM的热稳定性。

主权项

一种用于快速高稳定性相变存储器的掺氮纳米薄膜材料的制备方法，其特征在于：所述掺氮Sn₁₅Sb₈₅采用室温磁控溅射方法制备，通过在射频溅射沉积Sn₁₅Sb₈₅薄膜的过程中同时通入氩气和氮气，具体包括以下步骤：(1)清洗SiO₂/Si(100)基片；(2)安装好溅射靶材；设定溅射功率，设定溅射Ar气和N₂气的气体流量及溅射气压；(3)采用室温磁控溅射方法制备SnSbNx纳米相变薄膜材料：a)将空样品基托旋转到Sn₁₅Sb₈₅靶位，打开Sn₁₅Sb₈₅靶上的射频电源，在起辉气压0.25Pa下打开靶挡板起辉；b)起辉后，关闭靶挡板，将待溅射的基片旋转到Sn₁₅Sb₈₅靶位，改变Ar气和N₂气的流量比例，慢慢调节溅射气压为4×10^‑1Pa，打开Sn₁₅Sb₈₅靶位上的靶挡板，依照设定的溅射时间100s，开始溅射SnSbNx薄膜；溅射完毕后获得所述的掺氮Sn₁₅Sb₈₅纳米相变薄膜材料。