[发明专利]一种用于相变存储器的Si/Sb类超晶格相变薄膜材料的制备方法

摘要

本发明公开了一种用于相变存储器的Si/Sb类超晶格相变薄膜材料的制备方法，所制备的Si/Sb类超晶格相变薄膜材料为多层膜结构，多层膜结构中Si薄膜层和Sb薄膜层交替排列。本发明的Si/Sb类超晶格相变薄膜材料的RESET电压比相同电压脉冲下的Ge2Sb2Te5薄膜的RESET电压低47%以上，说明本发明的Si/Sb类超晶格相变薄膜材料具有更低的功耗。

主权项

1.一种用于相变存储器的Si/Sb类超晶格相变薄膜材料的制备方法，其特征在于：所述Si/Sb类超晶格相变薄膜材料为多层膜结构，多层膜结构中Si薄膜层和Sb薄膜层交替排列；Si/Sb类超晶格相变薄膜材料的膜结构用通式[Si (a)/Sb(b)]x表示，其中a为单层Si薄膜层的厚度，18nm≤a≤22nm；b为单层Sb薄膜层的厚度，1nm≤b≤2nm；x为Si薄膜层和Sb薄膜层的交替周期数，x为正整数，40nm≤（a+b）*x≤65nm；制备方法包括以下步骤：①基片的准备，将基片洗净烘干待用；②磁控溅射的准备，将步骤①洗净的待溅射的基片放置在基托上，将Si和Sb作为溅射靶材分别安装在磁控射频溅射靶中，并将磁控溅射镀膜系统的溅射腔室进行抽真空，使用高纯氩气作为溅射气体；③磁控溅射制备[Si (a)/Sb(b)]x多层复合薄膜，首先清洁Si靶材和Sb靶材表面，清洁完毕后，将待溅射的SiO2/Si（100）基片旋转到Si靶位；打开Si靶位上的射频电源，Si层溅射速率为15s/nm，溅射时间270s～330s，溅射结束后得到Si薄膜层；Si薄膜层溅射完成后，关闭Si靶位上施加的直流电源，将已经溅射了Si薄膜层的基片旋转到Sb靶位，开启Sb靶位上的射频电源，Sb层溅射速率为3s/nm，溅射时间3s～6s，溅射结束后得到Sb薄膜层；重复上述溅射Si层和Sb层的操作至需要的薄膜厚度，溅射结束得到Si/Sb类超晶格相变薄膜材料。