[发明专利]用于制造相变存储器材料的碲(Te)前驱体

说明书

与相关申请的相互参考

按照35U.S.C.§119(e)，本申请要求于2007年4月24日提交的在先提 交的美国专利申请序列号60/913,798的优先权。

技术领域

本发明涉及用于制造相变存储器材料的碲(Te)前驱体。

背景技术

相变材料按照温度以晶体状态或无定形状态存在。相比无定形状态，晶 体状态下的相变材料具有更低的电阻和更加有序的原子排布。基于操作温度， 可以将相变材料可逆地由晶体状态向无定形状态转化。这种特性，即可逆的相 变和不同状态下的不同电阻，被应用于新提出的电子器件，新型的非易失性存 储器器件，相变随机存取存储器(PRAM)器件。PRAM的电阻可基于其含有 的相变材料的状态(例如，晶体、无定形等)而变化。

可以将各种类型的相变材料用于存储器器件，最常用的相变材料是14 族和15族元素的硫属元素化物的三元组合物，例如锗-锑-碲化合物，一般简 写为GST。在加热和冷却的循环中，GST的固体相可以迅速地由晶体转变为无 定形，或反之亦然。无定形GST具有相对较高的电阻，而晶体GST具有相对 较低的电阻。

目前，在可擦写光盘的制造中采用物理气相沉积(PVD)法或溅射在塑 料基底上涂覆相变材料薄层。然而，由于膜生长控制和涂膜性能，PVD法不适 用于电子器件。为制造PRAM，采用化学气相沉积(CVD)或原子层沉积(ALD) 技术在硅基底上沉积GST薄层。相变存储器的发展日益需要采用适于低温沉积 的前驱体的ALD/CVD方法。

发明内容

本发明通过提供含碲化合物作为Te前驱体满足了采用低温ALD、CVD 或循环CVD法沉积三元锗-锑-碲膜的需要。

本说明书公开了含Te的组合物。这种含Te组合物包括具有下列一般结 构的氘化有机碲酚(organotellurol)： R-Te-D 其中R选自含1-10个碳的直链、支链或环状形式的烷基或烯基；含C_6-12的芳 基；二烷氨基；甲硅烷基(organosilyl)和有机锗基(organogermyl)。

说明书中公开了含Te硫属元素化物相变材料。通过沉积选自 (a)有机碲酚(organotellurol)，其具有一般结构： R-Te-R’ 其中R选自含1-10个碳的直链、支链或环状形式的烷基或烯基；含C_6-12的芳 基；二烷氨基；甲硅烷基和有机锗基；R’选自氢和氘； (b)具有以下一般结构的组合物： R”₂Te 其中R”选自氢和氘；和 (c)六氟化碲 的Te前驱体制备该含Te硫属元素化物相变材料。

说明书中还公开了在基底上沉积含Te硫属元素化物相变材料的方法。 该方法包括步骤： 沉积包括选自以下的含碲组合物的Te前驱体： (a)有机碲酚，其具有一般结构： R-Te-R’ 其中R选自含1-10个碳的直链、支链或环状形式的烷基或烯基；含C_6-12的芳 基；二烷氨基；甲硅烷基和有机锗基；R’选自氢和氘； (b)一般结构： R”₂Te 其中R”选自氢和氘；和 (c)六氟化碲，与氨反应； 沉积包括具有以下一般结构的氨基锗烷(germane)的Ge前驱体： (R¹R²N)₄Ge 其中R¹和R²为含有1-10个碳的直链、支链或环状形式的烷基；和 沉积包括具有以下一般结构的氨基锑烷的Sb前驱体： (R¹R²N)₃Sb 其中R¹和R²为含有1-10个碳的直链、支链或环状形式的烷基。

可以以任何顺序依次或同时实施该方法中的三个沉积步骤。或者，可以 同时实施三个沉积步骤中的任何两个。在100-400℃通过ALD、CVD或循环 CVD法实施该方法。

具体实施方式

本发明涉及作为Te前驱体的经选择的碲化合物，并使用经选择的碲化 合物同氨基锗及氨基锑化合物一起通过ALD、CVD或循环CVD法在低温方法 中生产三元锗-锑-碲膜。