[发明专利]一种制作纳米尺寸相变存储器的方法

权利要求书

1.一种制作纳米尺寸相变存储器的方法，其特征在于，该方法包括：

a、在衬底上生长一层电热绝缘材料；

b、在该电热绝缘材料上，制作第一个侧墙基底，然后涂光刻胶，烘干，用trimming方法回刻出侧墙，去除侧墙基底，形成第一个侧墙；

c、在该第一个侧墙上涂光刻胶并光刻出用来淀积搭在侧墙上的金属条的图形，淀积金属，去除光刻胶并剥离金属，形成具有纳米间距的金属条；

d、在该金属条之上制作第二个侧墙基底，然后淀积相变材料及其保护层，用干法刻蚀回刻出带有保护层的第二个侧墙；

e、淀积钝化层，在相变材料两端的金属上方开孔，引出电极，形成相变存储器。

2.根据权利要求1所述的制作纳米尺寸相变存储器的方法，其特征在于，步骤a中所述在衬底上生长一层电热绝缘材料是采用溅射法、蒸发法、等离子体辅助淀积法、化学气相淀积法、金属有机物热分解法、激光辅助淀积法或热氧化方法中的一种实现的。

3.根据权利要求1所述的制作纳米尺寸相变存储器的方法，其特征在于，步骤a中所述衬底是半导体材料衬底，或者是绝缘材料衬底。

4.根据权利要求3所述的制作纳米尺寸相变存储器的方法，其特征在于，所述半导体材料衬底是硅片或SOI，所述绝缘材料衬底是SiO₂或玻璃。

5.根据权利要求1所述的制作纳米尺寸相变存储器的方法，其特征在于，步骤a中所述电热绝缘材料是氧化物、氮化物、硫化物或者是由氧化物、氮化物、硫化物中的至少两种构成的混合物中的任一种。

6.根据权利要求1所述的制作纳米尺寸相变存储器的方法，其特征在于，步骤b中所述第一个侧墙基底是采用光刻和干法刻蚀的方法制备的，该第一个侧墙基底采用多晶硅、氧化物、氮化物、硫化物，或者由氧化物、氮化物、硫化物中的至少两种构成的任一种混合物，该第一个侧墙基底的厚度为100～1000nm。

7.根据权利要求1所述的制作纳米尺寸相变存储器的方法，其特征在于，步骤b中所述第一个侧墙是通过对烘干后的光刻胶用trimming方法获得的，厚度为10～500nm。

8.根据权利要求1所述的制作纳米尺寸相变存储器的方法，其特征在于，步骤b中所述去除侧墙基底采用湿法腐蚀的方法去除，腐蚀液采用氢氟酸、EDP、HNA或KOH溶液。

9.根据权利要求1所述的制作纳米尺寸相变存储器的方法，其特征在于，步骤c中所述金属条采用光刻剥离工艺制备的，金属条采用钨、铂、金、钛、银和铜中的任一种金属；在光刻形成金属条图形时，光刻胶侧墙不会被曝光，用作侧墙的光刻胶和制备金属条的光刻胶互为正负胶。

10.根据权利要求1所述的制作纳米尺寸相变存储器的方法，其特征在于，步骤c中所述金属纳米间距的宽度为10～500nm，剥离剂采用丙酮或piranha溶液。

11.根据权利要求1所述的制作纳米尺寸相变存储器的方法，其特征在于，步骤d中所述第二个侧墙基底，其一个或多个边缘横跨在金属纳米间距上，该边缘的长度大于或等于金属纳米间距的宽度。

12.根据权利要求1所述的制作纳米尺寸相变存储器的方法，其特征在于，步骤d中所述第二个侧墙基底采用电热绝缘材料，该电热绝缘材料是氧化物、氮化物、硫化物或者是由氧化物、氮化物、硫化物中的至少两种构成的混合物中的任一种。

13.根据权利要求1所述的制作纳米尺寸相变存储器的方法，其特征在于，步骤d中所述第二个侧墙基底是采用溅射法、蒸发法、等离子体辅助淀积法、化学气相淀积法、金属有机物热分解法、激光辅助淀积法或热氧化方法中的一种制备的，该第二个侧墙基底的厚度为100～1000nm。

14.根据权利要求1所述的制作纳米尺寸相变存储器的方法，其特征在于，步骤d中所述第二个侧墙由内部的相变层和外部的保护层构成，相变层的厚度为10～500nm，保护层的厚度为10～500nm。

15.根据权利要求14所述的制作纳米尺寸相变存储器的方法，其特征在于，所述第二个侧墙的相变层是采用溅射法、等离子体辅助淀积法、化学气相淀积法、金属有机物热分解法、激光辅助淀积法中的一种制备的，相变层材料采用Ge₂Sb₂Te₅、Sb₂Te₃、Ge₁Sb₂Te₄、Ge₂Sb₄Te₇或者含有硫族元素的任意相变材料中的一种；

所述第二个侧墙的保护层是采用溅射法、蒸发法、等离子体辅助淀积法、化学气相淀积法、金属有机物热分解法、激光辅助淀积法、热氧化方法中的一种制备的，保护层材料采用电热绝缘，该电热绝缘材料是氧化物、氮化物、硫化物或者是由氧化物、氮化物、硫化物中的至少两种构成的混合物中的任一种。