件数 目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其 组件布局型态也可能更为复杂。
[0030] 本发明提供一种用于相变存储器的Zr-Sb-Te系列相变材料，所述Zr-Sb-Te系列 相变材料的化学式为Zr1QQ_x_ySbxTey，其中 0〈100-x-y〈20,0. 5 <x/y< 4。所述Zr-Sb-Te系 列相变材料可采用磁控溅射法、脉冲激光沉积法及电子束蒸发法中的任意一种制备得到， 其中，磁控溅射法比较灵活，可以方便制得组分可调、质量较高的Zr1(l(l_x_ySbxTey复合薄膜。
[0031] 实施例一
[0032] 本实施例通过制备Zr1(l(l_x_y (Sb2Te3) 相变材料，并对其进行测试来进一步说明 本发明的一种技术方案。具体的制备方案如下：
[0033] (1)利用磁控溅射中的双靶共溅射法同时在硅衬底和热氧化后的硅衬底上制备 Zr1(l(l_x_ySbxTey相变材料，其中0〈100-X-y〈20,0. 5彡x/y彡4。制备出的Zr-Sb-Te系列相变 材料为薄膜材料，通过调整长膜时间可将薄膜厚度控制在100~250nm。
[0034] 具体的，包括以下步骤：在氩气气氛下，利用51321'63合金靶和Zr单质靶两靶共溅 射，其中，51321'63合金靶采用直流电源，Zr单质靶采用射频电源；通过改变射频功率来调节 Zr的原子百分比，得到Zr组分可调的Zr-Sb-Te系列相变材料。由于采用了Sb2Te3合金革巴， 因此在所述Zr1QQ_x_ySbxTey中，满足x/y= 2/3,即制备得到化学式为Zr1QQ_x_y (Sb2Te3) (x+y)/5的 相变材料。本实施例中，Zr的组分优选为0. 51〈100-x-y〈6. 68。
[0035] 进一步地，利用Sb2Teg^金祀和Zr单质祀两祀共派射时，所述Sb2Te3合金祀采用 的直流功率范围是10~30W，所述Zr单质靶采用的射频功率范围是20~100W，本底真空度 和溅射时的氩气气压可根据实际需要进行调整。作为示例，本实施例中采用如下参数：本底 真空度为2. 5Xl(T4Pa，溅射时的氩气气压为0. 34Pa。在以上条件下制备了五种组分薄膜， 每种组分薄膜的参数如表1所示：
[0036] 表 1
[0037]
【主权项】
1. 一种用于相变存储器的Zr-Sb-Te系列相变材料，其特征在于，所述Zr-Sb-Te系列相 变材料的化学式为 Zr1QQ_x_ySbxTey，其中 0〈100-x-y〈20,0· 5 彡 x/y 彡 4。
2. 根据权利要求1所述的用于相变存储器的Zr-Sb-Te系列相变材料，其特征在于：在 所述 Zr1(l(l_x_ySbxTey 中，满足 x/y = 2/3〇
3. 根据权利要求2所述的用于相变存储器的Zr-Sb-Te系列相变材料，其特征在于：Zr 的组分满足 〇· 51〈100-x-y〈6. 68。
4. 根据权利要求1所述的用于相变存储器的Zr-Sb-Te系列相变材料，其特征在于：在 所述 Zr1(l(l_x_ySbxTey 中，满足 x/y = 2/1 〇
5. 根据权利要求4所述的用于相变存储器的Zr-Sb-Te系列相变材料，其特征在于：Zr 的组分满足 0. ll〈l〇〇-x-y〈5. 73。
6. 根据权利要求1所述的用于相变存储器的Zr-Sb-Te系列相变材料，其特征在于：所 述 Zr1QQ_x_ySbxTey 中，Sb 与 Te 成键。
7. 根据权利要求1所述的用于相变存储器的Zr-Sb-Te系列相变材料，其特征在于：所 述Zr-Sb-Te系列相变材料为薄膜材料，薄膜厚度为100~250nm。
8. -种采用权利要求1~7任意一项所述的Zr-Sb-Te系列相变材料的相变存储器单 J Ll 〇
9. 一种如权利要求1~7任意一项所述的Zr-Sb-Te系列相变材料的制备方法，其特征 在于，该方法选自磁控溅射法、脉冲激光沉积法及电子束蒸发法中的任意一种。
10. 根据权利要求9所述的制备方法，其特征在于，所述磁控溅射法包括以下步骤：在 氩气气氛下，利用Sb2Te3^金靶和Zr单质靶两靶共溅射，其中，Sb2Te 3合金靶采用直流电 源，Zr单质靶采用射频电源；通过改变射频功率来调节Zr的原子百分比，得到Zr组分可调 的Zr-Sb-Te系列相变材料。
11. 根据权利要求10所述的制备方法，其特征在于：利用Sb 21^合金靶和Zr单质靶两 靶共溅射时，所述一匕了^合金靶采用的直流功率范围是10~30W，所述Zr单质靶采用的射 频功率范围是20~100W。
12. 根据权利要求9所述的制备方法，其特征在于，所述磁控溅射法包括以下步骤：在 氩气气氛下，利用Sb2Te3合金革El、Zr单质革El以及Sb单质革El三革El共派射，其中，Sb ；/^3合金革巴 及Sb单质靶采用直流电源，Zr单质靶采用射频电源；通过改变射频功率来调节Zr的原子 百分比，通过改变Sb单质靶的直流功率来调节Sb、Te的组分比，得到Zr组分及Sb、Te组分 比例可调的Zr-Sb-Te系列相变材料。
13. 根据权利要求12所述的制备方法，其特征在于：利用Sb 21^3合金靶、Zr单质靶以及 Sb单质靶三靶共溅射时，所述Sb2Te^金靶采用的直流功率范围是10~30W，所述Sb单质 靶采用的直流功率范围是5~20W，所述Zr单质靶采用的射频功率范围是20~120W。
【专利摘要】本发明提供一种用于相变存储器的Zr-Sb-Te系列相变材料及其制备方法，所述Zr-Sb-Te系列相变材料的化学式为Zr100-x-ySbxTey，其中0＜100-x-y＜20，0.5≤x/y≤4。本发明的用于相变存储器的Zr-Sb-Te系列相变材料具有较好的结晶速度及较高的沉积态稳定性，其在电脉冲作用下可以实现可逆相变，相变前后有电阻高低差异之分，差值较大，可以分辨出“0”、“1”，其中Set电压脉冲宽达到100ns，Reset电压脉冲宽度达到10ns，循环次数达到104，是一种较为理想的相变材料，可用于制作相变存储器单元。所述Zr-Sb-Te系列相变材料可采用多种方法制备，其中磁控溅射法比较灵活，可以方便制得组分可调、质量较高的Zr100-x-ySbxTey复合薄膜。
【IPC分类】H01L45-00, C23C14-14
【公开号】CN104831235
【申请号】CN201510136878
【发明人】宋志棠, 郑勇辉, 成岩, 刘卫丽, 宋三年, 朱敏
【申请人】中国科学院上海微系统与信息技术研究所
【公开日】2015年8月12日
【申请日】2015年3月26日