提高Sb2Se相变薄膜的热稳定性和结晶速度的方法

技术领域

本发明属于微电子技术领域，针对目前非易失性半导体存储技术，提出了一种性能较为优异的候选相变材料，同时提出了一种优化相变材料性能的方法。

背景技术

相变存储器(PCM)作为最有潜力的下一代非易失性半导体存储技术之一已经引起了广泛的关注，因为它具有出色的可扩展性，高存储密度以及与CMOS的良好兼容性等突出优点。Ge-Sb-Te三元系PCM是研究最广泛的相变材料，但仍有一些问题需要解决。Ge

发明内容

针对现有技术中存在的不足，本发明提供一种提高Sb

VO

一种提高Sb

步骤(1)将VO

步骤(2)将SiO

步骤(3)将溅射腔室封闭，进行抽真空之后，通入高纯度Ar气，使溅射室内的气压达到溅射所需的启辉气压；

步骤(4)开启射频电源，调整Sb

步骤(5)得到Sb

本发明有益效果如下：

本发明方法通过VO

附图说明

图1是在加热速率为50℃/min下的覆盖VO

图2是基于Arrhenius方程的10年数据保留温度图；

图3是薄膜在沉积态下和380℃退火后的光学带隙；

图4是厚度为5nm的VO

图5是不同厚度的Sb

具体实施方式

以下结合附图与实施例对本发明方法进行进一步描述。

一、具体步骤

制备方法为：使用高纯度圆块VO

步骤(1)分别在Sb

步骤(2)将SiO

步骤(3)将溅射腔室封闭，进行抽真空，当溅射室真空度达到2×10

步骤(4)开启射频电源，调整Sb

步骤(5)得到Sb

步骤(6)通过步骤(4)得到没有VO

上述所用的磁控溅射装置是由中国科学院沈阳科学仪器研制中心有限公司制造的JGP-450磁控溅射沉积系统。采用的溅射靶材均为纯度99.99％，尺寸Φ50×3mm。在圆块状Sb

二、结果分析

将Sb

在原位加热台上加热薄膜，加热速率为50℃/min。图1显示了两组薄膜的结晶温度。它们的结晶温度普遍高于传统的GST材料(约175℃)。较高的结晶温度意味着相变薄膜更好的非晶热稳定性。从图1中可以看出在每种厚度下，结晶温度随着薄膜的厚度减小而增加，VO

测量薄膜在不同退火温度下的失效时间，可以通过基于Arrhenius方程获得数据保留温度，数据保留温度越高，薄膜的数据保留能力越强。从图2中可以看出具有VO

图3显示了薄膜在380℃退火后和在沉积态下的光学带隙。光学带隙(E

通过动力学指数n评估了Sb

具有VO