ITMI20071382A1 - Strati di materiali a cambiamento di fase, procedimenti per la loro formazione, dispositivi di memoria a cambiamento di fase includenti i medesimi, e procedimenti per formare dispositivi di memoria a cambiamento di fase. - Google Patents
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- H10N70/826—Device geometry adapted for essentially vertical current flow, e.g. sandwich or pillar type devices
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10N—ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10N70/00—Solid-state devices having no potential barriers, and specially adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching
- H10N70/801—Constructional details of multistable switching devices
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Description
DESCRIZIONE
La presente domanda rivendica priorità secondo il 35 U.S.C. § 119 della domanda di brevetto coreano No. 2006-65562 depositata il 12 luglio 2006 presso l'ufficio brevetti coreano, l'intero contenuto della quale è qui incorporato a titolo di riferimento.
Forme di realizzazione esemplificative sono relative a strati di materiali a cambiamento di fase, procedimenti per formare uno strato di materiale a cambiamento di fase, e procedimenti per fabbricare un dispositivo di memoria e includente uno strato di materiale a cambiamento di fase. Ad esempio, forme di realizzazione esemplificative possono riguardare uno strato di materiale a cambiamento di fase che può essere formato impiegando un plasma ad una temperatura relativamente più bassa, e un procedimento impiegante un plasma ad una temperatura relativamente più bassa e/o un procedimento di fabbricazione di un dispositivo di memoria a cambiamento di fase includente uno strato di materiale a cambiamento di fase usante un plasma.
Dispositivi di memoria a semiconduttori possono essere generalmente divisi in dispositivi di memoria a semiconduttori volatile come ad esempio dispositivi di memoria ad accesso casuale dinamici (DRAM) o dispositivi di memoria ad accesso casuale statica (SRAM) e dispositivi di memoria a semiconduttori non volatile come ad esempio dispositivi di memoria flash o dispositivi di memoria di sola lettura programmabili cancellabili (EEPROM). Il dispositivo di memoria a semiconduttore volatile può perdere dati memorizzati se viene a mancare l'energia elettrica. Il dispositivo di memoria a semiconduttori non volatile può preservare dati memorizzati anche se viene a mancare l'energia elettrica.
Tra i dispositivi di memoria a semiconduttori non volatile della tecnica nota, dispositivi di memoria flash sono stati impiegati in varie apparecchiature elettroniche come macchine fotografiche digitali, telefoni cellulari, produttori di MP3, e/o dispositivi simili. Programmazione e/o lettura possono richiedere quantità relativamente più lunghe di tempo per i dispositivi di memoria flash. Dispositivi di memoria a semiconduttori come un dispositivo di memoria ad accesso casuale magnetico (MRAM), un dispositivo di memoria ad accesso casuale ferrelettrico (FRAM), e/o un dispositivo di memoria ad accesso casuale a cambiamento di fase (PRAM) possono richiedere quantità o periodi di tempo minori per la programmazione e/o la lettura.
Il dispositivo di memoria a cambiamento di fase può memorizzare informazione sfruttando differenze di resistenza tra fasi amorfe e fasi cristalline di uno strato di materiale a cambiamento di fase includente un composto di calcogenuro come germanio, antimonio, tellurio (GST) o simili. Il dispositivo PRAM può memorizzare dati come "0" e “1" impiegando transizione di fase reversibile dello strato di materiale a cambiamento di fase. Una fase amorfa dello strato di materiale a cambiamento di fase può avere una resistenza maggiore di quella di una fase cristallina dello strato di materiale a cambiamento di fase. Nel dispositivo PRAM, un transistor formato su un substrato può fornire uno strato di materiale a cambiamento di fase con una corrente di ripristino (Irc=et) per cambiare la fase dello strato di materiale a cambiamento di fase da uno stato cristallino ad uno stato amorfo. Il transistor può alimentare allo strato di materiale a cambiamento di fase una corrente di impostazione (Is<!t) per cambiare la fase dello strato di materiale a cambiamento di fase dallo stato amorfo allo stato cristallino. Dispositivi PRAM della tecnica nota e procedimenti della tecnica nota per la fabbricazione di un dispositivo PRAM possono includere il formare uno strato di materiale a cambiamento di fase di GST tramite un processo di "sputtering" o polverizzazione catodica e/o un processo di evaporazione .
In un procedimento della tecnica nota per fabbricare il dispositivo PRAM, lo strato di materiale a cambiamento di fase includente GST può essere formato mediante un processo di deposizione di vapori fisici (PVD) come ad esempio un processo di sputtering e/o un processo di evaporazione, ma la velocità di formazione di materiale di cambiamento di fase in questi processi può non essere appropriatamente controllata. Strati di materiali a cambiamento di fase possono non avere una struttura cristallina densa e/o non avere una struttura cristallina cubica a faccia centrata (FCC), come una simile struttura FCC fornendo migliori caratteristiche elettriche.
Inoltre, rapporti di concentrazione tra germanio, antimonio, e/o tellurio possono non essere adeguatamente controllati se lo strato di materiale a cambiamento di fase è formato mediante il processo PVD. Gli strati di materiali a cambiamento di fase formati mediante il processo PVD possono non avere transizioni di fase adeguata se una corrente prefissata viene applicata allo strato di materiale a cambiamento di fase. La velocità di formazione del materiale a cambiamento di fase può essere relativamente più bassa, per cui il costo e il tempo di fabbricazione possono essere più alti.
Forme di realizzazione esemplificative possono fornire uno strato di materiale a cambiamento di fase avente una composizione ottenuta impiegando un plasma ad una bassa temperatura per garantire caratteristiche migliorate.
Forme di realizzazione esemplificative possono fornire un procedimento per formare uno strato di materiale a cambiamento di fase impiegante un plasma ad una bassa temperatura.
Forme di realizzazione esemplificative possono fornire un procedimento per la fabbricazione di un dispositivo di memoria a cambiamento di fase avente caratteristiche elettriche migliorate impiegando un plasma ad una bassa temperatura.
Forme di realizzazione esemplificative possono fornire un procedimento per formare uno strato di materiale a cambiamento di fase includente il caricare un oggetto in una camera di reazione, generare un plasma includente, ad esempio, elio nella camera di reazione, formare un primo strato sull'oggetto fornendo un primo gas sorgente includente un primo materiale nella camera di reazione, e/o formare un primo strato di materiale composito sull'oggetto fornendo un secondo gas sorgente includente un secondo materiale nella camera di reazione. Il primo strato di materiale composito può includere il primo materiale e/o il secondo materiale. Un terzo strato di materiale può quindi essere formato sul primo strato di materiale composito prevedendo un terzo gas sorgente includente un terzo materiale nella camera di reazione. Un secondo strato di un materiale composito può essere formato sul primo strato di materiale composito prevedendo un quarto gas sorgente includente un quarto materiale nella camera di reazione. Il secondo strato di materiale composito può includere il terzo materiale e/o il quarto materiale.
Generazioni di un plasma in forme di realizzazione esemplificative può includere l'introdurre, ad esempio, un gas elio o ad esempio nella camera di reazione. Il gas elio può essere preriscaldato, e quindi il gas elio pre-riscaldato può essere stabilizzato. Un plasma d'elio può essere generato dal gas elio stabilizzato. Ad esempio, il gas elio può essere pre-riscaldato per da circa 30 secondi a circa 90 secondi e il gas elio pre-riscaldato può essere stabilizzato per da circa 1 secondo a circa 4 secondi. Il plasma d'elio può essere generato applicando una potenza di da circa 200 Watt a circa 200 Watt al gas elio stabilizzato per da circa 5 secondi a circa 15 secondi.
In forme di realizzazione esemplificative il plasma può includere inoltre, ad esempio, un plasma ad argon. Il plasma ad argon può essere generato introducendo simultaneamente, ad esempio, un gas argon e un gas elio nella camera di reazione. Il rapporto di portate tra il gas elio e il gas argon può essere un campo di da circa 1.0:0.06 a circa 1.0:1.5.
In forme di realizzazione esemplificative, il primo materiale può includere germanio (Ge) e/o il terzo materiale può includere antimonio (8Sb). Ad esempio, il primo materiale può includere (Ge (iso-Propano)aH, GeCli, Ge(Metano)A, Ge(Metano)-1N3, Ge(Etano)4, Ge (Metano)aN(Etano)2, Ge(iso-Butano)aH, Ge(n-Butano)4, Sb(GeEtanoa)3e/o Ge(Ciclopropano)2. Questi possono essere impiegati da soli oppure in combinazione. Addizionalmente, il terzo materiale può includere Sb (iso-Butano)a, SbCb, SbCls, Sb(Metanoa), Sb(Etano>3, Sb(iso-Propano)a, Sb(t-Butano)3, Sb[N(Metano)2]3 e/o Sb(Ciclopropano)3. Questi possono essere impiegati da soli oppure in combinazione. In forme di realizzazione esemplificative, il primo gas sorgente può essere riscaldato tra circa 300°C e circa 30Q°C per da circa 0,1 secondi e circa 2,0 secondi. Il primo strato di materiale può essere formato applicando una potenza di da circa 20 Watt a circa 200 Watt ad una pressione di da circa 1 Iorr a circa 5 Torr.
In forme di realizzazione esemplificative, i gas sorgenti dal primo al quarto possono ciascuno essere fornito con gas di supporto includenti, ad esempio argon.
In forme di realizzazione esemplificative, un primo gas di spurgo includente elio, argon e/o un altro gas nobile può essere introdotto nella camera di reazione prima di fornire il secondo gas sorgente.
In forme di realizzazione esemplificative, il secondo e/o quarto materiale possono includere tellurio (Te). Ad esempio, il secondo e/o quarto materiali possono includere ciascuno Te(iso-ButanoH, TeCl^, Te(Metano)2, Te(Etano)2, Te(n-Propano)2, Te(iso-Propano)2, e/o Te(t-Butano)2. Questi possono essere impiegati da soli oppure in una qualsiasi combinazione.
In forme di realizzazione esemplificative, il secondo ed il quarto gas sorgenti possono essere riscaldati a tra circa 100°C e circa 300°C per da circa 0,1 secondi e circa 1 secondo. Addizionalmente, il primo e secondo strati di materiali compositi possono essere formati applicando una potenza di da circa 20 Watt a circa 200 Watt ad una pressione di da circa 1 Torr a circa 5 Torr.
In forme di realizzazione esemplificative, il terzo gas sorgente può essere riscaldato a tra circa 100°C e circa 300°C per da circa 0,1 secondi a circa 1 secondo. Il terzo strato di materiale può essere formato applicando una potenza di da circa 20 Watt a circa 200 Watt ad una pressione di da circa 1 Torr a circa 5 Torr.
In forme di realizzazione esemplificative, un secondo gas di spurgo includente elio, elio, argon e/o un altro gas nobile può essere introdotto nella camera di reazione prima di fornire il terzo e quarto gas sorgente.
In forme di realizzazione esemplificative, un quarto gas di spurgo includente elio, argon e/o altro gas nobile può essere introdotto nella camera di reazione dopo formazione del secondo strato di materiale composito.
In forme di realizzazione esemplificative, il primo materiale può includere antimonio e il terzo materiale può includere germanio.
In forme di realizzazione esemplificative, il primo materiale composito ed il secondo strato di materiale composito possono essere ripetuti almeno una volta. Il primo materiale composito ed il secondo strato di materiale composito possono essere formati alternativamente.
Forme di realizzazione esemplificative possono fornire un procedimento per la formazione di uno strato di un materiale a variazione di fase includente germanio-antimonio-tellurio. In procedimenti esemplificativi degli strati di materiale a cambiamento di fase uno strato di germanio può essere formato su un substrato caricato in una camera di reazione posizionando un substrato in un primo gas sorgente includente germanio sotto un'atmosfera includente un plasma di elio, argon e/o altro gas nobile. Uno strato di germanio-tellurio può essere formato fornendo un secondo gas sorgente includente tellurio. Uno strato di antimonio può essere formato sullo strato di germanio-tellurio mediante un terzo gas sorgente includente antimonio interagente con lo strato di germanio-tellurio. Uno strato di antimonio-tellurio può essere formato sullo strato di germaniotellurio mediante un quarto gas sorgente includente tellurio interagente con lo strato di antimonio.
In forme di realizzazione esemplificative, il plasma elio, argon e/o altro gas nobile può essere generato introducendo un gas elio, argon e/o altro gas nobile in una camera di reazione, preriscaldando i gas, stabilizzando i gas pre-riscaldati e/o generando il plasma dai gas stabilizzati.
In forme di realizzazione esemplificative, un primo gas di spurgo includente elio, argon e/o altro gas nobile può essere introdotto nella camera di reazione per da circa 0,1 secondi a circa 2 secondi prima di fornire il secondo gas sorgente.
Un secondo gas di spurgo includente elio, argon e/o altro gas nobile può essere introdotto nella camera di reazione per da circa 0,1 secondi a circa 2 secondi prima di fornire il terzo gas sorgente. Un terzo gas di spurgo, includente elio, argon e/o altro gas nobile può essere introdotto nella camera di reazione per da circa 0,1 secondi a circa 2 secondi prima di fornire il quarto gas sorgente. Un quarto gas di spurgo includente elio, argon e/o altro gas nobile può essere introdotto nella camera di reazione per da circa 0,1 secondi a circa 2 secondi dopo formazione dello strato di antimonio-tellurio.
In forme di realizzazione esemplificative, il secondo gas sorgente può essere sostanzialmente simile al quarto gas sorgente.
In forme di realizzazione esemplificative, lo strato di materiale a cambiamento di fase può includere da circa 1 a circa 6% in peso di carbonio, da circa 15 a circa 30% in peso di germanio, da circa 15 a circa 25% in peso di antimonio e/o tellurio per la rimanente percentuale in peso.
Forme di realizzazione esemplificative possono fornire uno strato di materiale a cambiamento di fase includente carboniogermanio-antimonio-tellurio. Lo strato di materiale a cambiamento di fase può includere da circa 1 a circa 6% in peso di carbonio, da circa 15 a circa 30% in peso di germanio, da circa 15 a circa 25% in peso di antimonio e/o tellurio per la rimanente percentuale in peso.
In forme di realizzazione esemplificative, lo strato di materiale a cambiamento di fase può avere una struttura cristallina cubica a facce centrate (FCC) fatta crescere lungo un piano di (200).
In forme di realizzazione esemplificative, lo strato di materiale a cambiamento di fase può includere granuli uniformi aventi dimensioni di da circa 2 mra a circa 15 mm.
Forme di realizzazione esemplificative possono fornire un procedimento per la fabbricazione di un dispositivo di memoria a cambiamento di fase. In procedimenti esemplificativi per la fabbricazione di dispositivi di memoria a cambiamento di fase, un elettrodo inferiore può essere formato su un substrato. Uno strato di materiale a cambiamento di fase includente un composto di germanioantimonio-tellurio (GST) può essere formato sull'elettrodo inferiore. Un elettrodo superiore può essere formato sullo strato di materiale a cambiamento di fase. Lo strato di materiale a cambiamento di fase può includere un primo strato formato sull'elettrodo inferiore mediante un primo gas sorgente includente un primo materiale sull'elettrodo inferiore sotto un'atmosfera includente, ad esempio, un plasma di gas elio, argon e/o altro gas mobile. Un primo strato di materiale composito può essere formato sull'elettrodo inferiore mediante un secondo gas sorgente includente un secondo materiale sul primo strato. Il primo strato di materiale composto può includere un primo materiale ed il secondo materiale. Un terzo strato di materiale può essere formato sul primo strato di materiale composito mediante un terzo gas sorgente includente un terzo materiale sul primo strato di materiale composito. Un secondo strato di materiale composito può essere formato sul primo strato di materiale composito mediante un quarto gas sorgente includente un quarto materiale sul terzo strato. Il secondo strato di materiale composito può includere il terzo materiale ed il quarto materiale.
In forme di realizzazione esemplificative, una regione di contatto può essere formata su una porzione del substrato. L'elettrodo inferiore può essere collegato elettricamente alla regione di contatta.
Forme di realizzazione esemplificative possono includere uno strato di materiale a cambiamento di fase includente carbonio che può essere formato ad una temperatura più bassa sotto un ambiente di plasma di elio, argon e/o altro gas nobile fornendo gas sorgenti per la formazione di strati. Uno strato di materiale a cambiamento di fase includente carbonio può avere una struttura cristallina come una struttura di FCC. Lo strato di materiale a cambiamento di fase includente carbonio può avere caratteristiche elettriche migliorati, ad esempio una più bassa corrente di ripristino e/o una resistenza di impostazione migliorata. I costi e/o il tempo di fabbricazione possono essere ridotti poiché lo strato di materiale a cambiamento di fase includente carbonio può essere ottenuto mediante un processo più semplice.
Le precedenti e/o ulteriori caratteristiche e vantaggi di forme di realizzazione esemplificative risulteranno più evidenti dalla loro descrizione dettagliata con riferimento ai disegni acclusi. I disegni acclusi sono previsti per illustrare forme di realizzazione esemplificative e non devono essere interpretati come limitanti l'ambito previsto delle rivendicazioni.
I disegni acclusi non devono essere considerati disegnati su scala meno che non sia esplicitamente indicato.
Figura 1 è un diagramma di flusso illustrante un procedimento esemplificativo di formazione di uno strato di materiale a cambiamento di fase.
Figura 2 è un diagramma di temporizzazione illustrante un procedimento esemplificativo per formare lo strato di materiale a cambiamento di fase.
Figura 3 è un grafico illustrante picchi di contenuti in tre differenti strati di materiali a cambiamento di fase di forme di realizzazione esemplificative formati mediante differenti portate di gas elio e pressioni per formare un plasma d'elio.
Figura 4 è un grafico comparante strutture cristalline di strati di materiale a cambiamento di fase della tecnica nota e strati di materiale a cambiamento di fase in forme di realizzazione esemplificative.
Figura 5 illustra fotografie prese al microscopie elettronico illustranti strutture cristalline piane di strati di materiale di cambiamento di fase contenenti carbonio secondo forme di realizzazione esemplificative.
Figura 6 illustra fotografie prese al microscopio elettronico illustranti strutture cristalline in sezione trasversale di strati di materiale a cambiamento di fase contenenti carbonio in forme di realizzazione esemplificative.
Figura 7 è un grafico illustrante resistenze degli strati di materiale a cambiamento di fase contenente carbonio rispetto a portata dell'elio in forme di realizzazione esemplificative.
Figura 8 illustra fotografie al microscopio elettronico illustranti strutture cristalline in pianta di strati di materiale a cambiamento di fase contenenti carbonio di ulteriori forme di realizzazione esemplificative.
Figura 9 illustra fotografie al microscopio elettronico illustranti strutture cristalline in sezione trasversale degli strati di materiale a cambiamento di fase contenenti carbonio di ulteriori forme di realizzazione esemplificative.
Figura 10 è un grafico illustrante resistenze degli strati di materiale a cambiamento di fase contenenti carbonio rispetto a pressione in ulteriori forme di realizzazione esemplificative.
Figure da 11 a 18 sono viste in sezione trasversale illustranti procedimenti esemplificativi per la fabbricazione di un dispositivo di memoria a cambiamento di fase.
Figure da 19 a 23 sono viste in sezione trasversale illustrante ulteriori procedimenti esemplificativi di fabbricazione di un dispositivo di memoria a cambiamento di fase.
Saranno qui descritte forme di realizzazione esemplificative dettagliate. Tuttavia, dettagli strutturali e funzionali specifici qui descritti sono semplicemente rappresentativi al fine di descrivere forme di realizzazione esemplificative. Forme di realizzazione esemplificative possono, tuttavia, essere attuate in molte forme alternative e non devono essere considerate come limitate a solamente le forme di realizzazione qui illustrate.
Perciò, benché forme di realizzazione esemplificative siano suscettibili di varie modifiche e configurazioni alternative, forme di realizzazione dell'invenzione sono rappresentate solamente a titolo esemplificativo nei disegni e saranno qui descritte dettagliatamente. Si deve comprendere, tuttavia, che non si intende limitare le forme di realizzazione esemplificative alle forme particolari descritte ma, viceversa, le forme di realizzazione esemplificative devono essere considerate come coprenti tutte le modifiche, gli equivalenti e alternative rientranti nell'ambito protettivo delle forme di realizzazione esemplificative. Numeri uguali si riferiscono ad elementi uguali in tutta la descrizione delle figure. Si comprenderà che, benché i termini primo, secondo eccetera possono esser qui impiegati per descrivere vari elementi, questi elementi non devono essere considerati come limitati da questi termini. Questi termini sono solamente impiegati per distinguere un elemento da un altro. Ad esempio un primo elemento potrebbe essere denominato un secondo elemento e similmente un secondo elemento potrebbe essere denominato un primo elemento, senza allontanarsi dall'ambito protettivo di forme di realizzazione esemplificative. Come qui illustrato, il termine “e/o" include una qualsiasi delle tutte le combinazioni di uno o più degli elementi elencati e associati.
Si comprenderà che quando un elemento viene indicato come "collegato" o "accoppiato" ad un altro elemento, esso può essere collegato direttamente e accoppiato all'altro elemento o possono essere presenti elementi intermedi. Viceversa, quando un elemento viene indicato come "collegato direttamente" o "accoppiato direttamente" ad un altro elemento, non vi sono elementi intermedi presenti. Altre parole, impiegate per descrivere la relazione tra elementi potrebbero essere interpretate in un modo uguale (ad esempio "fra" rispetto a "direttamente fra", "adiacente" rispetto a "direttamente adiacente", eccetera.
La terminologia qui impiegata ha solamente il fine di descrivere forme di realizzazione particolari ma non vuole essere limitativa di forme di realizzazione esemplificative. Come qui impiegate, le forme singolari "una", "un" e "il" vogliono includere pure le forme plurali, meno che il contesto non indichi chiaramente diversamente. Si deve inoltre comprendere che i termini "comprende", "comprendente", "include" e/o "includente" quando qui impiegati specificano la presenza di caratteristiche indicate, numeri interi, fasi, operazioni, elementi e/o componenti ma non precludono la presenza o l'aggiunta di una o più altre caratteristiche, numeri interi, fasi, operazioni, elementi o componenti e/o gruppi di questi. Si deve pure notare che talune forme di realizzazione implementative e le funzioni/gli atti indicati possono verificarsi no nell'ordine indicato nelle figure. Ad esempio, due figure mostrate in successione possono in realtà essere eseguite sostanzialmente contemporaneamente oppure possono talvolta essere eseguite nell'ordine inverso e in dipendenza dalla funzionalità e/o dagli atti interessati.
La presente invenzione sarà descritta più completamente in seguito con riferimento ai disegni acclusi, in cui sono mostrate forme di realizzazione dell'invenzione. La presente invenzione può, tuttavia, essere realizzata in molte forme differenti e non deve essere considerata come limitata alle forme di realizzazione esemplificative qui illustrate. Piuttosto, queste forme di realizzazione esemplificative sono fornite in modo tale che la presente descrizione risulterà esauriente completa, e sarà in grado di far comprendere completamente l'ambito protettivo dell'invenzione agli esperti del ramo. Nei disegni, le dimensioni e le grandezze relative di strati e regioni possono essere esagerate per chiarezza.
Si comprenderà che quando l'elemento strato viene indicato come trovante "su", "collegato a" o "accoppiato a" un altro elemento o altro strato, esso può trovarsi direttamente su, essere direttamente collegato e accoppiato all'altro elemento strato elementi o strati intermedi potendo essere presenti. Viceversa, quando un elemento è indicato come trovantesi "direttamente su", "direttamente collegato a" ο "direttamente accoppiato a" un altro elemento a strato, non vi sono elementi o strati intermedi presenti. Numeri di riferimento uguali si riferiscono ovunque ad elementi uguali. Come qui impiegato, il termine "e/o" include una qualsiasi delle e tutte le combinazioni di uno o più degli elementi elencati associati.
Si comprenderà che benché i termini primo, secondo eccetera possono essere qui impiegati per descrivere vari elementi, componenti, regioni, strati e/o sezioni, questi elementi, componenti, regioni, strati e/o sezioni non devono essere considerati come limitati da questi termini. Questi termini sono impiegati solamente per distinguere un elemento, un componente, una regione o uno strato a sezione da un'altra regione, da un altro strato o sezione. Così, un primo elemento, componente, regione, strato o sezione discussi in seguito potrebbero essere chiamati secondo elemento, componente, regione, o sezione senza scostarsi dagli insegnamenti della presente invenzione.
Termini spazialmente relativi come "affianco" "al di sotto", "inferiore", "al di sopra", "superiore" e simili possono essere qui impiegati per facilità e descrizione per descrivere un elemento o una relazione di caratteristiche rispetto a un altro elemento o altri elementi o un'altra caratteristica o altre caratteristiche come è illustrato nelle figure. Si comprenderà che i termini spazialmente relativi intendono racchiudere differenti orientamenti del dispositivo nell'uso nel funzionamento in aggiunta all'orientamento rappresentato nelle figure. Ad esempio, se il dispositivo nelle figure è rovesciato, elementi descritti come "al di sotto" o "dietro", altri elementi o particolari o caratteristiche sarebbero qui orientati come "al di sopra" degli altri elementi o particolari -caratteristiche. Così, il termine esemplificativo "al di sotto" può racchiudersi sia un orientamento al di sopra che un orientamento di al di sotto. Il dispositivo può essere diversamente orientato (ruotato di 90° (o secondo altri orientamenti) e gli elementi descrittori spazialmente relativi qui impiegati possono essere interpretati in conformità.
La terminologia qui impiegata è usata per descrivere forme di realizzazione particolari solamente e non intende essere limitativa dell'invenzione. Come qui impiegato, le forme singolari "una", "un" e "il" vogliono includere pure le forme plurali, a meno che il contesto non indichi chiaramente diversamente. Si deve inoltre comprendere che i termini "comprende" e/o "comprendente" quando impiegati nella presente descrizione specificano la presenza di indicati particolari, numeri interi, fasi, operazioni, elementi e/o componenti ma non precludono la presenza o l'aggiunta di uno più di altri particolari, interi, fasi, operazioni, elementi, componenti e/o gruppi di questi.
Forme di realizzazione esemplificative saranno qui descritte con riferimento a illustrazioni in sezione trasversale che sono illustrazioni schematiche di forme di realizzazioni idealizzate (e strutture intermedie). Così, variazioni dalle sagome delle illustrazioni in conseguenza, ad esempio, di tecniche di fabbricazione e/o tolleranze di fabbricazione devono essere previste. Così, forme di realizzazione esemplificative non devono essere considerate come limitate alle particolari sagome di regioni qui illustrate ma intendono includere deviazioni di sagome che derivano, ad esempio da fabbricazione. Ad esempio, una regione impiantata illustrata come un rettangolo, avrà, tipicamente, particolari arrotondati o curvati e/o un gradiente di concentrazione di impianto in corrispondenza dei suoi bordi piuttosto che un cambiamento binario dalla regione impiantata a quella non impiantata. Analogamente, una regione profonda formata mediante impianto può determinare un certo impianto nella regione tra la regione profonda e la superficie attraverso la quale l'impianto ha luogo. Così, le regioni illustrate nelle figure sono di natura schematica e le loro sagome non intendono illustrare la sagoma effettiva di una regione di un dispositivo e non intendono limitare l'ambito protettivo della presente invenzione.
A meno che non sia diversamente definito, tutti i termini (includenti termini tecnici e scientifici) qui impiegati hanno il medesimo significato di quello comunemente inteso da un ordinario esperto del ramo a cui la presente invenzione appartiene. Si comprenderà inoltre che termini come quelli definiti in dizionari di comune impiego devono essere interpretati come aventi un significato che è coerente con il loro significato nel contesto della tecnica pertinente e non dovranno essere interpretati in un senso idealizzato o eccessivamente formale a meno che non sia qui espressamente definito.
Figura 1 è un diagramma di flusso illustrante un procedimento esemplificativo per la formazione di uno strato di materiale a cambiamento di fase e figura 2 è un diagramma di temporizzazione illustrante il procedimento esemplificativo per la formazione dello strato di materiale a cambiamento di fase di figura 1.
Come è rappresentato nelle figure 1 e 2, dopo caricamento di un oggetto in una camera di reazione, un plasma può essere generato nella camera di reazione nel passo SIO. Uno strato di materiale a cambiamento di fase può essere formato sull'oggetto, che può trovarsi su un substrato di semiconduttore come un substrato di silicio, un substrato di silicìo~su-isolatore (SOI), un substrato di ossido metallico monocristallino e/o qualsiasi oggetto adatto. Ad esempio, l'oggetto può essere un substrato di ossido di alluminio monocristallino (AlzOs) e/o un substrato di ossido di stronzio-titanio monocristallino (SrTiCh). L'oggetto può includere un elettrodo, uno strato conduttivo in una configurazione conduttiva e uno strato isolante, una configurazione isolante e/o un qualsiasi componente elettronico adatto. Lo strato di materiale a cambiamento di fase può essere formato per contattare l'oggetto oppure può essere formato per non contattare l'oggetto frapponendo l'elettrodo, lo strato conduttivo, la configurazione conduttiva, lo strato isolante, la configurazione isolante e/o qualsiasi altro componente tra l'oggetto e lo strato di materiale a cambiamento di fase.
In forme di realizzazione esemplificative, il plasma formato sull'oggetto può includere un plasma a elio (He). Per generare il plasma ad elio nella camera di reazione, un gas elio può essere introdotto nella camera di reazione ad una portata di circa 200 centimetri cubi standard per minuto (sccm) sino a circa 800sccm. Ad esempio il gas elio può essere fornito sull'oggetto con una portata di da circa 300sccm a circa 500sccm.
In forme di realizzazione esemplificative della presente invenzione, il plasma formato nella camera di reazione può includere un plasma di argon (Ar) e un plasma di elio. Un gas argon può essere introdotto nella camera di reazione in una portata di da circa 50sccm a circa 300sccm, così da generare il plasma ad argon sull'oggetto nella camera di reazione. Il rapporto di portate tra il gas elio e il gas argon può essere in un campo di da circa 1:0.06 a circa 1:1.5. Ad esempio, il rapporto di portate tra il gas elio e il gas argon può essere di da circa 1:0,1 a circa 1:1.
Gas elio/argon è introdotto nella camera di reazione e può essere pre-riscaldato per da circa 30 a circa 90 secondi e quindi stabilizzato per da circa 1 secondo a circa 3 secondi. Ad esempio, il gas di elio/argon può essere pre-riscaldato per circa 60 secondi, e il gas elio/argon pre-riscaldato può essere stabilizzato per circa 2 secondi. Una potenza di da circa 20 Watt a circa 200 Watt può essere applicata al gas elio/argon stabilizzato per da circa 5 circa 15 secondi, generando così il plasma di elio/argon sull'oggetto nella camera di reazione. Ad esempio, una potenza di da circa 30 Watt a circa 50 Watt può essere applicata al gas elio/argon stabilizzato per circa 10 secondi per generare i plasma di elio/argon nella camera di reazione. Il procedimento illustrato nelle figure 1 e 2 può essere chiamato un procedimento di "Chemical vapor deposition (CVD)" o di deposizione di vapori chimici assistito da plasma e in cui un plasma è applicato continuamente nella camera di reazione durante la formazione di vari strati su un oggetto. Il plasma di elio/argon può essere formato in modo continuo nella camera di reazione durante la formazione dello strato di materiale a cambiamento di fase sull'oggetto.
Un gas di spurgo può essere introdotto nella camera di reazione dopo formazione del plasma di elio/argon nella camera di reazione. Il gas di spurgo può includere un gas elio e/o un gas argon. Il gas di spurgo può rimuovere plasma di elio/argon rimanente dalla camera di reazione. Il gas di spurgo può essere previsto nella camera di reazione per da circa 1 secondo a circa 3 secondi. Ad esempio il gas di spurgo può essere introdotto nella camera di reazione per circa 2 secondi.
Come è illustrato nelle figure 1 e 2, nel passo S20, l'oggetto può essere esposto a un primo gas sorgente introdotto nella camera di reazione includente un primo materiale per un primo tempo II dopo formazione del plasma a elio/argon nella camera di reazione. Il primo gas sorgente può essere fornito da una prima bombola di gas sorgente assieme ad un primo gas di supporto. La bombola del primo gas sorgente può essere mantenuta a temperatura ambiente.
Il primo gas di supporto può includere un gas inerte come argon, azoto, e/o un qualsiasi gas nobile. Il primo gas di supporto può essere introdotto nella camera di reazione ad una portata di da circa 50sccm a circa 200sccm. Ad esempio, la portata del primo gas di supporto può essere attorno a circa lOOsccm.
Il primo gas sorgente includente il primo materiale può essere introdotto dalla camera di reazione per il primo tempo TI che può essere in un campo di da circa 0,1 secondi a circa 2 secondi. Ad esempio, l'oggetto può essere esposto al primo gas sorgente per circa 1 secondo. Il primo materiale nel primo gas sorgente può essere chimicamente assorbito, depositato e/o che ne ha assorbito sull'oggetto sotto una pressione relativamente piu bassa di da circa 1 Torr a circa 5 Torr applicando una potenza di da circa 20 Watt a circa 200 Watt. Ad esempio, il primo materiale può essere che ne è assorbito sull'oggetto sotto una pressione relativamente piu bassa di circa 3 Torr applicando una potenza da circa 30 Watt a circa 50 Watt poiché il primo materiale nel primo gas sorgente può essere che ne è assorbito sull'oggetto impiegando il plasma ad elio/argon, il primo materiale potendo essere che ne è assorbito sull'oggetto ad una bassa temperatura di da circa 100°C a circa 300°C. Ad esempio, il primo materiale nel primo gas sorgente può essere che né è assorbito sull'oggetto ad una temperatura più bassa di circa 200°C. Nel chemiosorbire il primo materiale sull'oggetto, la camera di reazione può avere una temperatura di da circa 100°C a circa 200°C, ad esempio. Ad esempio al camera di reazione può avere una temperatura di circa 150°C, durante il chemioassorbimento del primo materiale sull<1>oggetto,
Il primo materiale nel primo gas sorgente può includere, ad esempio, germanio (Ge) e/o antimonio (Sb). Ad esempio, il primo materiale può includere Ge(iso-Propano)sH, GeCli, Ge(Metano)-i, Ge (Metano)4N3, Ge(Etano)-i, Ge(Metano)3N(etano)2, Ge(iso-Butano3)H, Ge(n-Butano)/., Sb(GeEtanoj)3, Ge(Ciclopropano)2, e/o un altro materiale adatto. Questi materiali possono essere impiegati da soli o una qualsiasi combinazione. La Tabella 1 mostra tipi e caratteristiche di differenti materiali che includono germanio se impiegato come il primo materiale impiegato in forme di realizzazione esemplificative.
TABELLA 1 (i valori sono approssimativi)
Il primo materiale nel primo gas sorgente include germanio, il primo materiale può essere chemioassorbito sull'oggetto in modo tale che uno strato di germanio può essere formato come un primo strato di materiale sull'oggetto. Similmente, se il primo materiale nella prima sorgente di gas include antimonio, il primo materiale può essere chemioassorbito sull'oggetto in modo tale che uno strato di antimonio può essere formato come il primo strato di materiale sull'oggetto.
Come è illustrato nelle figure 1 e 2, nel passo S30, un primo gas di spurgo può essere introdotto nella camera di reazione per un secondo tempo 12 dopo aver formato lo strato di materiale sull'oggetto. Il primo gas di spurgo può essere introdotto nella camera di reazione per il secondo tempo T2 che può essere in un campo di da circa 0,1 secondi a circa 2 secondi. Il primo gas di spurgo può includere un gas inerte come argon, azoto, e/o un altro gas inerte. Ad esempio, il primo gas di spurgo può essere introdotto nella camera di reazione per circa 1,0 secondi. Il primo gas di spurgo può essere introdotto nella camera di reazione ad una portata di da circa 50sccm a circa 200sccm. Ad esempio, il primo gas di spurgo può essere introdotto nella camera di reazione ad una portata di circa lOOsccm.
Il primo gas di spurgo può rimuovere qualsiasi primo materiale non-chemioassorbito rimanente e il primo gas dalla camera di reazione. Ad esempio, il primo gas di spurgo può rimuovere una porzione del primo materiale semplicemente fisicamente assorbito, o fisioassorbito, e non chemioassorbito e può inoltre rimuovere qualsiasi porzione parassita del primo materiale dalla camera di reazione .
Nel passo S40, il primo strato di materiale formato sull'oggetto può essere esposto ad un secondo gas sorgente introdotto nella camera di reazione includente un secondo materiale per circa un terzo tempo T3 dopo aver fornito il primo gas di spurgo. Il secondo gas sorgente può essere fornito da una seconda bombola di gas sorgente. La seconda bombola del secondo gas sorgente può avere una temperatura di da circa 30°C a circa 40°C. Il secondo gas sorgente può essere introdotto con un secondo gas dì supporto. Il secondo gas di supporto può essere introdotto nella camera di reazione ad una portata di da circa SOsccm a circa 200sccm. Ad esempio, il secondo gas di supporto può essere introdotto nella camera di reazione ad una portata di circa lOOsccm. Il secondo gas di supporto può includere, ad esempio, o un gas argon e/o un altro gas inerte.
Il secondo materiale nel secondo gas sorgente può includere tellurio (Te). Il secondo gas sorgente può essere introdotto e fluire per il terzo tempo 13 che può essere in un campo di da circa 0,1 secondi a circa 1 secondo. Ad esempio, il terzo tempo T3 può essere di da circa 0,4 a circa 0,8 secondi. Esempi del secondo materiale possono includere Te(iso-Butano)2, TeCli, Te(Metano)2, Te(Etano) Te (n-Propano)2, Te(iso-Propano)2Te(t-Butano)2, e/o un altro materiale adatto. Questi materiali possono essere impiegati da soli oppure in combinazione. La Tabella 2 mostra tipi e caratteristiche di differenti materiali che includono tellurio se impiegato come il primo materiale impiegato in forme di realizzazione esemplificative.
Tabella 2 (i valori sono approssimativi)
Il secondo materiale nel secondo gas sorgente può reagire chimicamente con il primo strato di materiale ad una temperatura relativamente piu bassa di da circa 100°C a circa 300°C e ad una pressione relativamente piu bassa di da circa 1 Torr a circa 5 Torr. Un primo strato di materiale composito includente il primo materiale ed il secondo materiale può essere formato sull'oggetto a causa della reazione tra il secondo materiale e il primo strato di materiale.
Il primo strato di materiale composito può includere inoltre carbonio fornendo un gas sorgente tradizionale includente carbonio assieme al secondo gas sorgente. Alternativamente, un materiale legante organico incluso nel primo materiale e/o nel secondo materiale può corrispondere a carbonio incluso nel primo strato di materiale composito. Quando il secondo materiale reagisce chimicamente con il primo strato di materiale, una potenza di da circa 20 Watt a circa 200 Watt può essere applicata la camera di reazione. Ad esempio, il primo strato di materiale composito può essere formato applicando una potenza di da circa 20 Watt a circa 50 Watt.
Se il primo materiale include germanio e il secondo materiale contiene tellurio, il primo strato di materiale composito può includere germanio-tellurio (Ge-Ie) mediante una reazione chimica tra il tellurio nel secondo materiale e germanio nel primo materiale. Così, il primo strato di materiale composito includente il primo e secondo materiale può corrispondere ad uno strato di germaniotellurio. Alternativamente, il primo materiale composito può corrispondere ad uno strato di germanio-tellurio contenente carbonio.
Il primo tempo TI del primo gas sorgente e il terzo tempo T3 del secondo urgente può essere regolato per controllare il rapporto di concentrazione di germanio e tellurio nel primo strato di materiale composito. Il rapporto di concentrazione tra germanio e tellurio incluso nel primo strato di materiale composito può essere controllato mediante la portata del gas elio che forma il plasma d'elio nella camera di reazione.
Come è illustrato nelle figure 1 e 2, nel passo S50, un secondo gas di spurgo può essere introdotto nella camera di reazione per una quarta volta T4 dopo aver formato il primo strato di materiale composito sull'oggetto. Il secondo gas di spurgo può essere previsto nella camera di reazione per il quarto tempo T4, che può essere in un campo di da circa 0,1 secondi a circa 2 secondi. Ad esempio, il secondo gas di spurgo includente un gas argon e/o un gas elio può essere introdotto nella camera di reazione per circa 1 secondo. Il secondo gas di spurgo può essere introdotto nella camera di reazione ad una portata di da circa 50sccm a circa 200sccm. Ad esempio, il secondo gas di spurgo può essere previsto nella camera di reazione ad una porta di circa lOOsccm. Il secondo gas di spurgo può rimuovere il secondo materiale non reagito dalla camera di reazione. In altre parole, il secondo gas di spurgo può rimuovere uno qualsiasi del secondo materiale che non è chimicamente reagito con il primo strato di materiale.
Nel passo S60, un terzo gas sorgente includente un terzo materiale può essere introdotto nella camera di reazione per una quinta volta 15 dopo introduzione del secondo gas di spurgo nella camera di reazione. Il primo strato di materiale composito può essere esposto al terzo gas sorgente che può essere alimentato da una terza bombola del terzo gas sorgente con un terzo gas di supporto. La terza bombola del terzo gas sorgente può avere una temperatura di da circa 30°C a circa 50°C. Il terzo gas di supporto può includere un gas inerte come argon, azoto, e/o un altro gas inerte o inattivo. Il terzo gas di supporto può fluire nella camera di reazione di una portata di da circa SOsccm a circa 200sccm. Ad esempio, il terzo gas di supporto può fluire nella camera di reazione ad una portata di circa lOOsccm.
Il primo strato di materiale composito può essere esposto al terzo gas sorgente per il quinto tempo 15 che può essere in un campo di da circa 0,1 secondi a circa 2 secondi formando così un terzo strato di materiale sul primo strato di materiale composito. Ad esempio, il terzo gas sorgente può essere introdotto nella camera di reazione per da circa 0,4 a circa 0,8 secondi. Addizionalmente, il terzo strato di materiale può essere formato sul primo strato di materiale composito ad una pressione relativamente più bassa di da circa 1 Torr a circa 5 Torr applicando una potenza di da circa 20 Watt a circa 200 Watt. Ad esempio, il terzo strato di materiale può essere formato sul primo strato di materiale composito sotto una pressione relativamente più bassa di circa 3 Torr applicando una potenza di circa 30 Watt a circa 50 Watt.
Come è stato descritto precedentemente, poiché il terzo materiale può reagire chimicamente con il primo strato di materiale composito impiegando il plasma d'elio/argon, il terzo strato di materiale può essere formato sul primo strato di materiale composito ad una temperatura relativamente più bassa di da circa 100<D>C a circa 300°C. Ad esempio, il terzo strato di materiale può essere formato sul primo strato di materiale composito ad una temperatura relativamente più bassa di circa 200°C. Durante la formazione del terzo strato di materiale, la camera di reazione può avere una temperatura di da circa 100°C. a circa 200°C. Ad esempio, l'interno della camera di reazione può avere una temperatura di circa 150°C.
Il terzo materiale nel terzo gas sorgente può includere antimonio (Sb). Ad esempio, il terzo materiale può includere Sb(iso~ Butano>3, SbCl3, SbCls, Sb(Metano)3, Sb(Etano)3, Sb(t-Butano)3, Sb[N (Metano)a]3, Sb(Ciclopropano)3, e/o qualsiasi altro materiale di antimonio adatto. Questi materiali possono essere impiegati da soli oppure in una qualsiasi combinazione.
La seguente Tabella 3 mostra tipi e caratteristiche approssimativi di differenti materiali che possono includere antimonio e possono essere impiegati come il terzo materiale nella presente forma di realizzazione.
TABELLA 3 (valori approssimativi)
Se il terzo materiale nel terzo gas urgente include antimonio, il terzo strato di materiale formato sul primo strato di materiale composito può essere uno strato di antimonio. Alternativamente, se il primo materiale ed il terzo materiale includono antimonio e germanio, rispettivamente, il terzo materiale nel terzo gas sorgente può includere germanio e il terzo strato di materiale può essere uno strato di germanio.
Come è illustrato nelle figure 1 e 2, nel passo S70, un terzo gas di spurgo può essere introdotto da una camera di reazione per un sesto tempo 16 dopo aver formato il terzo strato di materiale sul primo strato di materiale composito. Il terzo gas di spurgo può fluire nella camera di reazione per il sesto tempo T6 che può essere nel campo di da circa 0,1 secondi a circa 2 secondi. Ad esempio, il terzo gas di spurgo includente un gas argon e/o elio può fluire nella camera di reazione per circa un secondo. Il terzo gas di spurgo può fluire nella camera di reazione ad una portata di da circa 50sccm a circa 200sccm. Ad esempio, il terzo gas di spurgo può fluire nella camera di reazione ad una portata di circa lOOsccm. Il terzo gas di spurgo può rimuovere qualsiasi terzo materiale non-chemioassorbito dalla camera di reazione. In altre parole, il terzo gas di spurgo può spurgare qualsiasi porzione in eccesso del terzo materiale che non è chimicamente reagita con il primo strato di materiale composito.
Nel passo S80, il terzo strato di materiale può essere esposto ad una quarta sorgente di gas includente un quarto materiale introdotto nella camera di reazione per un settimo tempo T7 dopo spurgo della camera di reazione impiegando il terzo gas di spurgo. Il quarto materiale nel quarto gas sorgente può includere tellurio. Esempi del quarto materiale possono includere Te(iso)Butano)2, TeCÌ-i, Te(Metano)z, Te(Metano)z, Te(Etano) Te(n-Propano)z, Te(iso-Propano)z, Te(t-Butano) e/o un altro materiale di tellurio. Questi materiali possono essere usati da soli o uno una qualsiasi combinazione. Il quarto gas sorgente può essere fornito da una quarta bombola di gas sorgente avente una temperatura di da circa 30°C a circa 40°C. Il secondo ed il quarto gas sorgenti possono essere forniti dalla medesima bombola di gas sorgente. Il quarto gas sorgente può essere alimentato nella camera di reazione assieme ad un quarto gas di supporto. Il quarto gas di supporto può essere introdotto nella camera di reazione in una portata di da circa 50sccm a circa 200sccm. Ad esempio, il quarto gas di supporto includente, ad esempio, un gas argon può essere introdotto nella camera di reazione ad una portata di circa lOOsccm.
Il terzo strato di materiale può essere esposto al quarto gas sorgente per il settimo tempo 17 che può essere un campo e da circa 0,1 secondi a circa 1 secondo. Ad esempio, il quarto gas sorgente includente il quarto materiale può essere introdotto nella camera di reazione per da circa 0,4 a circa 0,8 secondi. Il quarto materiale può reagire chimicamente con il terzo strato di materiale ad una temperatura di relativamente più bassa a di da circa 100°C a circa 300°C e ad una pressione relativamente più bassa di da circa 1 Torr a circa 5 Torr, e di dal secondo strato di materiale composito includente il terzo e/o il quarto materiali può essere formato sul primo strato di materiale composito. Durante la formazione del secondo strato di materiale composito, una potenza e da circa 20 Watt a circa 200 Watt può essere applicata la camera di reazione. Ad esempio, il secondo strato di materiale composito può essere formato sul primo strato di materiale composito applicando una potenza e da circa 300 Watt a circa 50 Watt.
Quando il terzo materiale include antimonio e il quarto materiale include tellurio, il secondo strato di materiale composito può includere antimonio-tellurio a causa di una reazione chimica tra l'antimonio nel terzo strato di materiale di tellurio nel quarto gas sorgente. Alternativamente, il secondo strato di materiale composito può includere carbonio in modo sostanzialmente simile al primo strato di materiale composito. Il secondo strato di materiale composito può essere uno strato di antimonio-tellurio contenente carbonio. Lo strato di materiale a cambiamento di fase includente germanioantimonio-tellurio e/o germanio-antimonio-tellurio contente carbonio può così essere formato su un oggetto.
In procedimenti esemplificativi, la concentrazione di antimonio e/o di tellurio nel secondo strato di materiale composito può essere facilmente regolata controllando il quinto tempo C5 del terzo gas sorgente e/o il settimo tempo T7 del quarto gas sorgente. Addizionalmente, concentrazione di carbonio nel secondo strato di materiale composito può essere regolata controllando la portata del gas elio per formare il plasma d'elio.
Lo strato di materiale a cambiamento di fase può includere, ad esempio, da circa 1 a circa 6% in peso di carbonio, da circa 15 a circa 30% in peso di germanio, da circa 15 a circa 25% in peso di antimonio e da circa 39 a circa 69% in peso di tellurio.
Come è illustrato nelle figure 1 e 2, nel passo S90, un quarto gas di spurgo può essere introdotto nella camera di reazione per un ottavo tempo T8 dopo aver formato lo strato di materiale a cambiamento di fase sull'oggetto. Il quarto gas di spurgo può essere introdotto nella camera di reazione per l'ottava volta 18, che può essere in un campo di da circa 0,1 secondi a circa 2 secondi. Ad esempio, il quarto gas di spurgo includente, ad esempio, un gas argon, può fluire nella camera di reazione per circa 1 secondo. Il quarto gas di spurgo può fluire nella camera di reazione ad una portata di da circa 50sccm a circa 200sccm. Ad esempio, il quarto gas di spurgo può fluire nella camera di reazione ad una portata di circa lOOsccm. Il quarto gas di spurgo può rimuovere qualsiasi quarto materiale non reagito rimanente dalla camera di reazione. Ad esempio, il quarto gas può spurgare una porzione del quarto materiale che non è chimicamente reagita con il terzo strato di materiale.
Si deve comprendere che la presente descrizione è fornita per scopi illustrativi e non deve essere considerata come limitante l'ambito protettivo del presente concetto inventivo generale. I materiali includenti germanio, antimonio e tellurio possono essere applicati in altri ordine e/o in altre sequenze. Ad esempio, un materiale includente antimonio può essere applicato per primo, un materiale includente tellurio per secondo, un materiale includente germanio per terzo ed il materiale includente tellurio per quarto. Possono pure essere usati altri ordini.
I rapporti di concentrazione di germanio, tellurio ed antimonio nello strato di materiale a cambiamento di fase contenente carbonio possono essere regolati controllando il tempo di alimentazione II del primo gas sorgente, il tempo di alimentazione T3 del secondo gas sorgente, il tempo di alimentazione 15 nel terzo gas sorgente, e/o il tempo di alimentazione T7 del quarto gas sorgente. Inoltre, il contenuto di carbonio dello strato dì materiale a cambiamento di fase può essere controllato regolando la portata del gas elio per il plasma d'elio e/o la pressione per generare il plasma ad elio. Ad esempio, il contenuto di carbonio dello strato di materiale a cambiamento di fase può aumentare se la portata del gas elio per il plasma all'elio aumenta. Un contenuto di carbonio dello strato di materiale a cambiamento di fase può diminuire se la pressione per formare il plasma ad elio aumenta.
Lo strato di materiale a cambiamento di fase contenente carbonio può includere germanio, antimonio e tellurio ad un rapporto di concentrazione e da circa 2:2:5 se il tempo di alimentazione del gas sorgente includente antimonio è di da circa 3,6 a circa 3,8 secondi e il tempo di alimentazione del gas sorgente includente tellurio è di da circa 0,6 a circa 0,8 secondi. Se lo strato di materiale a cambiamento di fase contente carbonio ha un rapporto di concentrazione di circa 2:2:5 tra germanio, antimonio, e tellurio, lo strato di materiale a cambiamento di fase può avere una struttura cristallina di FCC e/o caratteristiche elettriche migliorate. Lo strato di materiale a cambiamento di fase contenente carbonio può pure subire transizione di fase se lo strato di materiale a cambiamento di fase contenente carbonio include germanio, antimonio, e tellurio in un rapporto di concentrazione di circa 2:2:5.
FIG. 3 è un grafico illustrante picchi di contenuto in tre differenti strati di materiale a cambiamento di fase formati di differenti portate di gas elio e pressione per formare un plasma ad elio. In FIG. 3, "AX" indica picchi di contenuto di carbonio, germanio, antimonio e tellurio in un primo strato di materiale a cambiamento di fase formato in condizioni di processo includenti una pressione di circa 2 Torr, una portata di gas elio di circa 600sccm, e una potenza di circa 30 Watt. "BX" rappresenta picchi di contenuto di carbonio, germanio, antimonio e tellurio in un secondo strato di materiale a cambiamento di fase formato in condizioni di processo includenti una pressione di circa 3 Torr, come è solito in una portata di gas elio di circa 500sccm, ed una potenza di circa 30 Watt. "CX" indica picchi di contenuto di carbonio, germanio, antimonio, e tellurio in un terzo strato di materiale a cambiamento di fase formato in condizioni di processo includenti una pressione di circa 2 Torr, una portata di gas idrogeno di circa 500sccm, ed una potenza di circa 30 Watt.
Come è illustrato in FIG. 3, il primo e il secondo strati AX e BX di materiale a cambiamento di fase possono includere oltre il 2 percento in peso di carbonio se il primo e il secondo strato di materiale a cambiamento di fase sono formati impiegando plasma ad elio. Tuttavia, il terzo strato CX di materiale a cambiamento di fase può non includere carbonio poiché il terzo strato di materiale a cambiamento di fase è formato impiegando plasma a idrogeno. Il primo strato di materiale a cambiamento di fase può includere circa 2,91 percento in peso di carbonio e il secondo strato di materiale a cambiamento di fase può includere circa 2,69 percento in peso di carbonio. Così, il contenuto di carbonio nello strato di materiale a cambiamento di fase può aumentare quando aumenta la portata del gas elio, mentre la pressione per formare il plasma ad elio diminuisce. Se il contenuto di carbonio dello strato di materiale a cambiamento di fase aumenta, lo strato di materiale a cambiamento di fase può avere resistenza a impostazione migliorata.
Come è stato descritto precedentemente, strati di materiali a cambiamento di fase di forme di realizzazione esemplificative includenti primo e secondo strati di materiali compositi possono essere formati sull'oggetto impiegando mezzo di esemplificativi descritti con riferimento alle FIGG. 1 e 2. Come è illustrato in FIG.
2, lo strato di materiale a cambiamento di fase può ottenere uno spessore ed un rapporto di concentrazione regolato ripetendo un primo processo unitario I per formare il primo strato di materiale composito ed un secondo processo unitario II per formare il secondo strato di materiale composito. Ad esempio, se il primo processo unitario I ed il secondo processo unitario II sono ripetuti alternativamente per circa cinquanta volte, strati di materiale a cambiamento di fase di forme di realizzazione esemplificative possono avere uno spessore di circa 1.000À.
Il primo processo unitario I ed il secondo processo unitario II possono essere ripetuti alternativamente. Alternativamente, più di un primo processo unitario I e/o più di un secondo processo unitario II possono essere ripetuti alternativamente. Ad esempio, il primo processo unitario I, il secondo processo unitario II, il primo processo unitario I e/o il secondo processo unitario II possono essere eseguiti sequenzialmente. In altri procedimenti esemplificativi, il primo processo unitario I, il primo processo unitario I, il secondo processo unitario II, il primo processo unitario I, il primo processo unitario I, ed il secondo processo unitario II possono essere eseguiti sequenzialmente. In ulteriori procedimenti esemplificativi, il secondo processo unitario II, il primo processo unitario I, il secondo processo unitario II ed il primo processo unitario I possono essere eseguiti sequenzialmente. Alternativamente, ad esempio, il secondo processo unitario II, il secondo processo unitario II, il primo processo unitario I, il secondo processo unitario II, il secondo processo unitario II ed il primo processo unitario I possono essere eseguiti sequenzialmente. Possono pure essere eseguite altre sequenze del primo e secondo processi unitari I e II.
Lo strato di materiale a cambiamento di fase può avere una struttura cristallina che può essere differente da quella dello strato di materiale a cambiamento di fase convenzionale.
Strati di materiale a cambiamento di fase di forme di realizzazione esemplificative formati attraverso il procedimento esemplificativo precedentemente descritto possono includere da circa 1 a circa 6 percento in peso di carbonio, da circa 15 a circa 30 percento in peso di germanio, da circa 15 a 25 percento in peso di antimonio, e da circa 39 a circa 69 percento in peso di tellurio. Strati di materiali a cambiamento di fase di forme di realizzazione esemplificative aventi questa composizione possono avere una struttura cristallina differente da quella dello strato di materiale a cambiamento di fase della tecnica correlata. Strati di materiali a cambiamento di fase di forme di realizzazione esemplificative possono avere una corrente di ripristino ridotta e/o una ridotta corrente di impostazione.
La FIG. 4 è un grafico ponente in contrasto strutture cristalline di strati di materiali a cambiamento di fase della tecnica nota e strati di materiale a cambiamento di fase di forme di realizzazione esemplificative. In FIG. 4, le struttura cristalline degli strati di materiale a cambiamento di fase possono essere rivelate impiegando un diffrattometro di raggi X. In FIG. 4, "XXV" rappresenta la struttura cristallina dello strato di materiale a cambiamento di fase della tecnica nota, e "XXVI" indica la struttura cristallina di strati di materiale a cambiamento di fase di forme di realizzazione esemplificative.
Come è illustrato in FIG. 4, lo strato XXVI di materiale a cambiamento di fase della forma di realizzazione esemplificativa può avere una struttura cristallina includente una struttura FCC dominante che può essere fatta crescere lungo un piano (200). Strutture FCC cresciute lungo un piano (200) possono non essere dominanti in strati di materiale a cambiamento di fase della tecnica nota XXV. Strati XXVI di materiale a cambiamento di fase di forme di realizzazione esemplificative possono includere granuli minuti uniformemente cresciuti per fornire caratteristiche elettriche migliorate. Granuli uniformi nello strato XXVI di materiale a cambiamento di fase della forma di realizzazione esemplificativa possono avere una struttura più densa in modo da non provocare mal funzione di contatto in un elettrodo. Ad esempio, i granuli minuti nello strato XXVI di materiale a cambiamento di fase della forma di realizzazione esemplificativa può avere dimensioni in un campo di da circa 2nm a circa 15nm.
I seguenti strati di materiale a cambiamento di fase di forme di realizzazione esemplificative sono stati sottoposti a vari esperimenti con risultati essendo dettagliati qui sotto.
Quattro differenti plasma generati mediante condizioni di processo esemplificative rappresentate nella seguente Tabella 4 sono stati impiegati per creare ciascuno degli Esempi 1-4 in cui un substrato era esposto ad un primo gas sorgente includente germanio per circa 1,0 secondi. Quindi il substrato era esposto ad un secondo gas sorgente includente tellurio per circa 0,2 secondi per formare un primo strato di materiale composito sul substrato conformemente a procedimenti esemplificativi.
II primo strato di materiale composito è stato quindi esposto ad un terzo gas sorgente includente antimonio pere circa 0,4 secondi, e quindi il primo strato composito è stato esposto ad un quarto gas sorgente includente tellurio per circa 0,2 secondi formando un secondo strato composito. Conformemente a procedimenti esemplificativi, uno strato di materiale a cambiamento di fase contenente carbonio includente germanio, antimonio e tellurio è stato formato sul substrato.
TABELLA 4
FIG. 5 illustra immagine al microscopio elettronico di strutture cristalline di strati di materiale a cambiamento di fase contenenti carbonio negli Esempi da 1 a 4. FIG. 6 illustra immagini al microscopio elettronico di strutture cristallina in sezione trasversale degli strati di materiale a cambiamento di fase contenenti carbonio negli Esempi da 1 a 4. In FIG. 5 "XXA", "XXB", "XXC" e "XXD" indicano le strutture cristalline in pianta di strati di materiale a cambiamento di fase contenenti carbonio negli Esempi 1, 2, 3 e 4, rispettivamente. In FIG. 6, "XXa", "XXb", "XXc" e "XXd" rappresentano le strutture cristalline in sezione trasversale di strati di materiale a cambiamento di fase contenenti carbonio negli Esempi 1, 2, 3 e 4, rispettivamente.
Come è illustrato nelle FIGG. 5 e 6, il materiale a cambiamento di fase contenente carbonio negli Esempi 3 e 4 può includere minuti granuli uniformemente cresciuti e/o avere superfici uniformi poiché la portata del gas elio può essere maggiore di quella del gas argo per consentire caratteristiche elettriche migliorate. Se la portata del gas argo è maggiore di quella del gas elio, e strati di materiale a cambiamento di fase contenenti carbonio rappresentati negli Esempi 1 e 2 possono non avere minuti granuli uniformi e/o superfici uniformi e le loro caratteristiche elettriche possono non essere migliorate. Strati di materiali a cambiamento di fase contenenti carbonio di forme di realizzazione esemplificative possono avere una superficie piu uniforme e/o granuli minuti più uniformemente cresciuti con l'aumentare della portata del gas elio per formare il plasma.
FIG. 7 un grafico illustrante resistenze degli strati di materiale a cambiamento di fase contenenti carbonio degli Esempi da 1 a 4.
Come è illustrato in FIG. 7, gli strati di materiale a cambiamento di fase contenenti carbonio negli Esempi 1 e 2 hanno resistenze inferiori a circa 60mQ-cm, mentre gli strati di materiali a cambiamento di fase contenenti carbonio secondo gli Esempi 3 e 4 hanno resistività superiori a circa 100mQ-cm. In altre parole, uno strato di materiale a cambiamento di fase contenente carbonio può avere un'aumentata resistività quando la portata del gas elio aumenta a causa di un aumento del contenuto di carbonio nello strato di materiale a cambiamento di fase contenente carbonio.
Esempi da 5 a 8
Conformemente a procedimenti esemplificativi, Esempi da 5 a 8 discussi in seguito sono stati formati mediante condizioni dettagliate nella seguente Tabella 5 generando un plasma su un substrato in condizioni di processo mostrati nella seguente Tabella 5, il substrato è stato esposto ad un primo gas sorgente includente germanio per circa 1 secondo. Quindi il substrato è stato esposto ad un secondo gas sorgente includente tellurio per circa 0,2 secondi per formare un primo strato di materiale composito sul substrato.
Il primo strato composito è stato esposto ad un terzo gas sorgente includente antimonio per circa 0,4 secondi, e quindi un secondo strato di materiale composito era formato sul substrato mediante un quarto gas sorgente includente tellurio è esposto al substrato per circa 0,2 secondi. Uno strato di materiale a cambiamento di fase contenente carbonio di una forma di realizzazione esemplificativa includente germanio, antimonio e tellurio è stato così formato sul substrato.
TABELLA 5 (i valori sono approssimativi)
FIG. 8 mostra immagini a microscopio elettronico di strutture cristalline in pianta di strati di materiale a cambiamento di fase contenenti carbonio degli Esempi da 5 a 8. FIG. 9 illustra fotografie a microscopio elettronico di strutture cristalline in sezione trasversale degli strati di materiale a cambiamento di fase contenenti carbonio degli Esempi da 5 a 8.
In FIG. 8, "XXE", "XXF", "XXG" e "XXH" mostrano le strutture cristalline in pianta di strati di materiali a cambiamento di fase contenenti carbonio negli Esempi 5-8 rispettivamente. In FIG. 9, "XXe", "XXf", "XXg" e "XXh" mostrano le strutture cristalline in sezione trasversale di strati di materiale a cambiamento di fase contenenti carbonio negli Esempi 5-8 rispettivamente.
Come è illustrato nelle FIGG. 8 e 9, gli strati di materiale a cambiamento di fase contenenti carbonio degli Esempi 5 e 6 possono avere superfici uniformi e/o includere i granuli minuti uniformemente cresciuti poiché la pressione relativamente è più bassa. Se la pressione per formare il plasma è relativamente più alta, gli strati di materiale a cambiamento di fase contenenti carbonio rappresentati negli Esempi 7 e 8 possono non avere granuli minuti uniformi e/o superfici uniformi e possono avere caratteristiche elettriche inferiori. Uno strato di materiale a cambiamento di fase contenente carbonio può avere una superficie uniforme e/o granuli minuti uniformemente cresciuti se lo strato di materiale a cambiamento di fase contenente carbonio è formato ad una pressione relativamente più bassa.
FIG. 10 è un grafico illustrante la resistività degli strati di materiale a cambiamento di fase contenenti carbonio negli Esempi da 5 a 8.
Come è illustrato in FIG. 10, gli strati di materiali a cambiamento di fase contenenti carbonio degli Esempi 7 e 8 hanno resistività inferiore a circa 60mQ-cm, mentre gli strati di materiale a cambiamento di fase contenenti carbonio negli Esempi 5 e 6 hanno resistività superiore a circa 100mQ-cm. Quindi, uno strato di materiale a cambiamento di fase contenente carbonio può avere una resistenza aumentata se lo strato di materiale a cambiamento di fase contenente carbonio è formato a bassa pressione. In altre parole, il contenuto di carbonio nello strato di materiale a cambiamento di fase contenenti a carbonio può aumentare quando lo strato di materiale a cambiamento di fase contenente carbonio è formato alla pressione relativamente più bassa.
FIGG. da 11 a 18 sono viste in sezione trasversale illustranti un procedimento esemplificativo per la fabbricazione di un dispositivo di memoria a cambiamento di fase includente lo strato a cambiamento di fase esemplificativo descritto precedentemente.
Come è illustrato in FIG. 11, uno strati isolante o di isolamento 303 può essere formato su un substrato di semiconduttore 300 per definire una regione attiva ed una regione di campo. Lo strato isolante 303 può essere formato mediante un processo di isolamento come ad esempio processo di "shallow trench isolation (STI)" o di isolamento a solchi poco profondi, o processo di ossidazione termica e/o un altro processo adatto. Ad esempio, lo strato di isolamento 303 può essere formato impiegando un ossido come un ossido di silicio.
Uno strato di isolamento di porta o gate (non illustrato), uno strato conduttivo di gate o porta (non illustrato) e/o uno strato maschera di porta (non illustrato) possono essere formati sequenzialmente sulla regione attiva del substrato di semiconduttore 300. Lo strato di isolamento di porta può essere formato impiegando un ossido e/o un ossido metallico avente una constante dielettrica più alta. Ad esempio, lo strati di isolamento di porta può essere formato impiegando ossido di silicio, ossido di afnio, ossido di zirconio, ossido di titanio, ossido di titanio, ossido di tantalio, ossido di alluminio, e/o altro materiale adatto. Lo strato di isolamento di porta può essere formato mediante un processo di ossidazione termica, un processo CVD, un processo PECVD, un processo ALD, un processo HDP-CVD, e/o qualsiasi altro processo adatto.
Lo strato conduttivo di porta può essere formato impiegando polisilicio drogato, un metallo e/o un siliciuro metallico. Ad esempio, lo strato conduttivo di porta può essere formato impiegando tungsteno, alluminio, titanio, tantalio, siliciuro di tungsteno, siliciuro di titanio, siliciuro di cobalto e/o un altro materiale adatto. Lo strato conduttivo di porta può essere formato mediante un processo CVD, un processo PECVD, un processo ALD, un processo di sputtering polverizzazione catodiche, e/o altro processo adatto.
Lo strato di maschera di porta può essere formato impiegando un materiale che può avere una selettività di incisione rispetto allo strato conduttivo di porte e/o lo strato isolante di porta. Ad esempio, lo strato maschera di porta può essere formato impiegando nitruro di silicio/ossinitruro di silicio, e/o ossinitruro di titanio. Lo strato di maschera di porta può essere formato mediante un processo CVD, un processo PECVD, un processo di sputtering o polverizzazione catodica, un processo ALD, e/o un altro metodo adatto.
Lo strato maschera di porta, lo strato conduttivo di porta, e/o lo strato isolante di porta possono essere modellati per formare una configurazione 306 di strato isolante di porta, un elettrodo di porta 309 ed una maschera 312 di porta sul substrato di semiconduttore 300.
Un primo strato isolante (non illustrato) può essere formato sul substrato di semiconduttore 300 per coprire la maschera di porta 312. Il primo strato isolante può essere anisotropicamente inciso per formare un distanziatore di porta 315 su pareti laterali della configurazione 306 dello strato isolante di porta, elettrodo di porta 309, e/o la maschera di porta 312. La struttura di porta 318 può includere la configurazione 306 dello strato isolante di porta, l'elettrodo di porta 309, maschera 312 di porta, e/o il distanziatore 315 di porta.
Una prima regione di contatto 321 e/o una seconda regione di contatto 324 può essere formata in porzioni del substrato 300 di semiconduttore adiacente alle strutture di porta 318 mediante un processo di impianto ionico impiegando la struttura di porta 318 come una maschera di impianto ionico. Un transistor includente la prima regione di contatto 321, la seconda regione di contatto 324, e la struttura di porta 318 può così essere formato sul substrato di semiconduttore 309. Ad esempio, la prima e seconda regione di contatto 321 e 324 possono corrispondere alle regioni di "source/drain" o di sorgente/polso dei transistor, rispettivamente.
Come è rappresentato in FIG. 12, un primo interstrato isolante 327 può essere formato sul substrato 300 di semiconduttore per coprire il transistor. Il primo interstrato isolante 327 può essere formato impiegando un ossido come ad esempio ossido di PSG, BPSG, USG, SOG, TEOS, PE-IEOS, FOX, HDP-CVD ossido, e/o qualsiasi ossido adatto. Il primo interstrato isolante 327 può essere formato mediante un processo CVD, un processo PECVD, un processo ALD, un processo HDP-CVD, e/o un qualsiasi processo adatto.
Il primo interstrato isolante 327 può essere parzialmente inciso mediante un processo fotolitografico o simili in maniera tale che primi e secondi fori di contatto inferiori 330 possono essere formati attraverso il primo interstrato isolante 327. Il primo ed il secondo foro di contatto inferiore 330 possono esporre la prima e seconda regione di contatto 321 e 324, rispettivamente.
Un primo strato conduttivo 336 può essere formato sul primo interstrato isolante 327 per riempire i primi e secondi fori di contatto inferiori 330. Il primo strato conduttivo 336 può essere formato impiegando polisilicio drogato, un metallo, un nitruro metallico conduttivo, e/o altro materiale conduttivo. Il primo strato conduttivo 336 può essere formato mediante un processo di sputtering o polverizzazione catodica, un processo CVD, un processo ALD, un processo di evaporazioni a fasci di elettroni, un processo di deposizione a laser a impulsi (PLD), e/o altro processo adatto. Il primo strato conduttivo 336 può essere formato impiegando, ad esempio, tungsteno, titanio, nitruro di titanio, tantalio, nitruro di tantalio, alluminio, nitruro di alluminio, nitruro di titanioalluminio, nitruro di tungsteno, e/o altro materiale adatto. Questi materiali possono essere impiegati da soli oppure in una qualsiasi combinazione .
Come è rappresentato in FIG. 13, il primo strato conduttivo 336 può essere parzialmente rimosso mediante un processo di "Chemical mechanical polishing (CMP)" o di lucidatura chimico-meccanica ed un processo di retro-incisione o "etch-back", finché il primo interstrato isolante 327 non è uniformemente esposto. Così, un primo contatto inferiore 339 ed un secondo contatto inferiore 342 possono essere formati nel primo e nel secondo fori di contatto 330, rispettivamente. Il primo contatto inferiore 339 può trovarsi in una prima regione di contatto 321, e/o il secondo contatto inferiore 342 può essere formato sulla seconda regione di contatto 324.
Un secondo strato conduttivo 345 può essere formato sul primo interstrato isolante 327 e il primo e/o secondo contatto inferiore 339 e 342. Il secondo strato conduttivo 345 può essere formato impiegando polisilicio drogato, un metallo, e/o un nitruro metallico conduttivo mediante un processo di sputtering, un processo CVD, un processo ALO, un processo di evaporazione a fasci di elettroni, un processo PLD, e/o altro processo adatto.
Dopo che un secondo strato isolante (non illustrato) è formato sul secondo strato conduttivo 345, il secondo strato isolante può essere parzialmente inciso mediante un processo fotolitografico o simili. Così, una prima configurazione di strato isolante 348 ed una seconda configurazione di strato isolante 349 possono essere formati sul secondo strato conduttivo 345. Il secondo strato isolante può essere formato impiegando un nitruro e/o un ossinitruro mediante un processo CVD, un processo PECVD, un processo ALD, un processo HDP-CVD, e/o un altro processo adatto. La prima configurazione 348 dello strato isolante può essere formata su una porzione del secondo strato conduttivo 345 al di sotto del quale può essere localizzato il primo contatto inferiore 339. La seconda configurazione del secondo strato isolante 349 può essere formata su una porzione del secondo strato conduttivo 345 ove può essere localizzato il secondo contatto inferiore 342.
Come è illustrato in FIG. 14, il secondo strato conduttivo 345 può essere parzialmente inciso impiegando la prima e seconda configurazione di strati isolanti 348 e 349 come maschere di incisione così da formare e piazzole e cablaggi inferiori in combinazioni 351 e 352. La piazzola-pastiglia di cablaggio inferiore 351 possono essere posizionati sul primo contatto inferiore 339 e/o sul primo interstrato isolante 327. La piazzola-pastiglia e il cablaggio inferiore 352 possono trovarsi sul secondo contatto inferiore 342 e/o sul primo interstrato isolante 327. La piazzalapastiglia ed il cablaggio o collegamento inferiore 351 possono essere collegati elettricamente alla prima regione di contatto 321 attraverso il primo contatto inferiore 339, e/o la piazzola e il cablaggio inferiore 352 potendo essere collegati elettricamente alla seconda regione di contatto 352 attraverso il secondo contatto inferiore 342.
Un secondo interstrato isolante 354 può essere formato sul primo interstrato isolante 327 può coprire la prima e/o la seconda configurazione di strati isolanti 348 e 349. Il secondo interstrato isolante 354 può essere formato impiegando, ad esempio, un ossido mediante un processo CVD, un processo PECVD, un processo ALD, un processo HDP-CVD, e/o un altro processo adatto. Ad esempio, il secondo interstrato isolante 354 può essere formato impiegando ossido di PSG, BPSG, USG, SOG, IEOS, PE-TEOS, FOX, HDP-CVD, e/o un altro processo adatto.
Il secondo interstrato isolante 354 può essere parzialmente rimosso mediante un processo di retro-incisione e/o processo CMP finché la prima e seconda configurazione di strati isolanti 348 e 349 non sono esposte. Ad esempio, il secondo interstrato isolante 354 può essere inciso impiegando una sospensione includente un abrasivo come ossido di cerio avente una selettività di incisione superiore tra un ossido ed un nitruro. La prima e/o la seconda configurazione di strati isolanti 348 e/o 349 possono servire come strati d’arresto di lucidatura. Se il secondo interstrato isolante 354 è parzialmente rimosso, allora la configurazione 348, del primo strato isolante e/o la piazzola 351 possono essere annegate nel secondo interstrato isolante 354. La seconda configurazione 349 e lo strato isolante e i cablaggio inferiore 352 possono essere simultaneamente annegati nel secondo interstrato isolante 354.
Un terzo strato isolante 357 può essere formato sul secondo interstrato isolante 354, la prima configurazione di strato isolante 348, e/o la seconda configurazione di strato isolante 349. Il terzo strato isolante 357 può essere formato impiegando un nitruro e/o un ossinitruro mediante un processo CVD, un processo PECVD, un processo ALD, un processo HDP-CVD, e/o qualsiasi altro processo adatto.
Uno strato sacrificale 360 includente un ossido può essere formato sul terzo strato isolante 357. Lo strato sacrificale 360 può essere formato impiegando ossido mediante un processo CVD, un PECVD, un processo ALD, un processo HDP-CVD, e/o un altro processo adatto.
Come è rappresentato in FIG. 15, lo strato sacrificale 360, il terzo strato isolante 357, e/o la prima configurazione di strato isolante 348 possono essere incisi parzialmente mediante un processo fotolitografico o simili in modo tale da poter formare un'apertura 361 esponente la piazzola o pastiglia 351.
Un quarto strato isolante (non rappresentato) può essere formato su una parete laterale dell'apertura 351, la piazzola 351 e/o lo strato sacrificale 360 per riempire l'apertura 361. Il quarto strato isolante può essere anisotropicamente inciso per formare un distanziatore preliminare 363 sulla parete laterale dell'apertura 361. Ad esempio, il quarto strato isolante può essere formato impiegando nitruro di silicio e/o altro materiale adatto.
Un terzo strato conduttivo 366 può essere formato sulla piazzola o pastiglia 351 e sullo strato sacrificale 360 per riempire l'apertura 361. Il terzo strato conduttivo 366 può essere formato impiegando polisilicio drogato, un metallo e/o un nitruro metallico conduttivo. Ad esempio, il terzo strato conduttivo 366 può essere formato impiegando tungsteno, nitruro di tungsteno, titanio, nitruro di titanio, tantalio, nitruro di tantalio, nitruro di molibdeno, nitruro di niobio, nitruro di tantalio-silicio, alluminio, nitruro di titanio-alluminio, nitruro di titanio-boro, nitruro di zirconiosilicio, nitruro di silicio-tungsteno, nitruro di tungsteno-boro, nitruro di zirconio-alluminio, nitruro di molibdeno-silicio, nitruro di molibdeno-alluminio, nitruro di tantalio-silicio, nitruro di tantalio-alluminio, e/o qualsiasi altro materiale adatto. Il terzo strato conduttivo 366 può essere formato mediante un processo di sputtering, un processo CVD, un processo ALD, un processo di evaporazione a fasce di elettroni, un processo PLD, e/o altro processo adatto.
Come è illustrato in FIG. 16, il terzo strato conduttivo 366 può essere parzialmente rimosso mediante un processo CMP o simili finché lo strato sacrificale 360 non viene esposto, così da formare un elettrodo inferiore preliminare 372 riempente l'apertura 361. Il distanziatore preliminare 369 può essere previsto tra la parete laterale dell'apertura 361 ed una parete laterale dell'elettrodo inferiore preliminare 372.
Lo strato sacrificale 360 può essere rimosso mediante un processo di retro-incisione e/o un processo CMP da esporre il secondo strato isolante 357. Se lo strato sacrificale 360 viene rimosso, il distanziatore preliminare 369 e/o l'elettrodo inferiore preliminare 372 possono ciascuno sporgere dal secondo strato isolante 357 come sagome a colonnina.
Come è illustrato in FIG. 17, le porzioni superiori del distanziatore preliminare 366 e dell'elettrodo inferiore preliminare 372 possono essere rimosse mediante un processo CMP per formare un elettrodo inferiore 375 e/o un distanziatore 378 sulla piazzola 351. Ad esempio, l'elettrodo inferiore 375 ed il distanziatore 378 possono essere formati impiegando una sospensione includente un abrasivo contenente ossido di cerio. Il processo CMP può rimuovere il secondo strato isolante 357 e formare un elettrodo inferiore 375 del distanziatore 378.
Uno strato 384 di materiale a cambiamento di fase contenente carbonio può essere formato sul secondo strato isolante 357, l'elettrodo inferiore 375 e/o il distanziatore 378. Lo strato 384 di materiale a cambiamento di fase contenente carbonio può includere una pluralità di primi strati di materiali compositi 318a e 318b e una pluralità di secondi strati di materiali compositi 381a e 381b ed una pluralità di secondi strati di materiali compositi 382a e 382b. Ciascuno dei primi strati 381a e 381b di materiali compositi può includere germanio, tellurio, e/o carbonio, e ciascuno dei secondi strati 382a e 382b dei materiali compositi può includere antimonio, tellurio, e/o carbonio o viceversa. Lo strato 384 di materiale a cambiamento di fase contenente carbonio può così includere germanioantimonio-tellurio. Lo strato 384 di materiale a cambiamento di fase può includere da circa 1 a circa 6 percento in peso di carbonio, da circa 15 a circa 30 percento in peso di germanio, da circa 15 a circa 25 percento in peso di antimonio, e/o circa da 39 a circa 69 percento in peso di tellurio. Lo strato 384 di materiale a cambiamento di fase può essere formato mediante elaborazione, sostanzialmente simile ai processi descritti con riferimento alle FIGG. 1 e 2. Benché le FIGG.
17 e 18 possano mostrare i primi e secondi strati compositi come fisicamente identificabili, il primo e secondo strati compositi possono non essere fisicamente identificabili. In altre parole, lo strato 384 di materiale a cambiamento di fase può apparire come uno strato sostanzialmente omogeneo avente una concentrazione di GST sostanzialmente uniforme.
Come è illustrato in FIG. 18, un quarto strato conduttivo (non illustrato) può essere formato sullo strato 384 di materiale a cambiamento di fase. Il quarto strato conduttivo può essere formato da polisilicio drogato, un metallo, e/o un nitruro metallico conduttivo mediante un processo di sputtering, un processo CVD, un processo ALD, un processo di evaporazione a fasci di elettroni, un processo PLD, e/o altro processo adatto. Il quarto strato conduttivo e/o lo strato 384 di materiale a cambiamento di fase possono essere parzialmente incisi mediante un processo fotolitografico o simili in modo tale che una configurazione 387 di strato di materiale a cambiamento di fase e/o un elettrodo superiore 390 possono essere impilati sull'elettrodo inferiore 378 e sul secondo strato isolante 357. La configurazione 387 di strato di materiale a cambiamento di fase può trovarsi sulla superficie inferiore 378, sul distanziatore 375, e/o sul secondo strato isolante 357. L'elettrodo superiore 390 può trovarsi sulla configurazione 387 di strato di materiale a cambiamento di fase.
Un terzo interstrato isolante 393 può essere formato sul secondo strato isolante 357 per coprire l'elettrodo superiore 390. Il terzo interstrato isolante 393 può essere formato impiegando un ossido mediante un processo CVD, un processo PECVD, un processo ALD, un processo HDP-CVD, e/o altro processo adatto.
Un foro di contatto superiore 394 che può esporre l'elettrodo superiore 390 può essere formato attraverso il terzo interstrato isolante 393 mediante incisione parziale del terzo interstrato isolante 393 tramite un processo fotolitografico o simili.
Un contatto superiore 396 può essere formato sull'elettrodo superiore 390 nel foro di contatto superiore 394, e un collegamento di cablaggio 399 può essere formato sul contatto superiore 396 e/o sul terzo strato isolante 393. Il contatto superiore 396 e il cablaggio superiore 399 possono essere formati integralmente. Il contatto superiore 396 e il cablaggio collegamento superiore 399 possono essere formati impiegando un metallo e/o un nitruro metallico conduttivo mediante un processo di sputtering, un processo CVD, un processo ALD, un processo di evaporazione a fasci di elettroni, un processo PLD, e/o qualsiasi altro processo adatto.
FIGG. da 19 a 23 sono viste in sezione trasversale illustranti un procedimento esemplificativo per fabbricare un dispositivo di memoria a cambiamento di fase avente uno strato di cambiamento di fase di una forma di realizzazione esemplificativa come descritto precedentemente.
Come è illustrato in FIG. 19, uno strato isolante 403 può essere formato su un substrato di semiconduttore 400 per definire una regione attiva del substrato di semiconduttore 400.
Uno strato isolante di gate o porta (non illustrata), uno strato conduttivo di porta (non illustrato), e uno strato maschera di porta (non illustrato) possono essere formati sequenzialmente sulla regione attiva nel substrato 400 di semiconduttore. Lo strato isolante di porta, lo strato di conduttivo di porta, e/o lo strato maschera di porta possono essere parzialmente incisi per formare una configurazione 406 di strato isolante di porta, un elettrodo di porta 409, ed una maschera di porta 412 sul substrato di semiconduttore 400. L'elettrodo di porta 409 può includere una struttura monostrato che ha uno strato di polisilicio drogato, uno strato metallico, e/o uno strato di nitruro metallico conduttivo. Alternativamente, l'elettrodo di porta 409 può avere una struttura multistrati che include uno strato di polisilicio drogato, uno strato metallico, e uno strato di nitruro metallico conduttivo, e/o uno strato di siliciuro metallico. La maschera 412 di porta può essere formata impiegando un materiale che può avere una selettività di incisione rispetto all'elettrodo di porta 409 e/o la configurazione di strato isolante di porta 406.
Dopo un primo strato isolante (non illustrato) è formato sul substrato semiconduttore 400 per coprire la maschera di porta 412, il primo strato isolante potendo essere incisa anisotropicamente per formare un distanziatore 415 di porta su pareti laterali e la configurazione 406 dello strato isolante di porta, l'elettrodo 409 di porta, e/o la maschera 412 di porta. Così, la struttura di porta 418 può essere formata sul substrato di semiconduttore 400. La struttura di porta 418 può includere la configurazione 406 dello strato isolante di porta, l'elettrodo di porta 409, e/o la maschera di porta 412,
Una prima regione di contatto 421 e/o una seconda regione di contatto 424 può essere formata in corrispondenza di porzioni del substrato di semiconduttore 400 adiacenti alla struttura di porta 418. La prima regione di contatto 421 e la seconda regione di contatto 424 possono essere formate mediante un processo di impianto ionico impiegante le strutture di porte 418 come maschere di impianto. Un transistor includente la prima regione di contatto 421, la seconda regione di contatto 424, e le strutture di porte 418 possono essere così formate sul substrato semiconduttore 400.
Un primo interstrato isolante 427 può essere formato sul substrato semiconduttore 400 e può coprire le strutture di porta 418. Il primo interstrato isolante 427 può essere formato impiegando un ossido mediante un processo CVD, un processo PECVD, un processo ALD, un processo HDP-CVD, e/o un altro processo adatto.
Il primo interstrato isolante 427 può essere parzialmente inciso mediante un processo fotolitografico per formare un primo foro di contatto inferiore (non illustrato) e/o un secondo foro di contatto inferiore (non illustrato) che può esporre parzialmente la prima regione di contatto 421 e/o la seconda regione di contatto 424, rispettivamente.
Un primo strato conduttivo (non illustrato) può essere formato sul primo interstrato isolante 427 per riempire il primo e/o il secondo foro di contatto inferiore. Il primo strato conduttivo può essere formato impiegando polisilicio drogato, un metallo, un nitruro metallico conduttivo mediante un processo di sputtering o polverizzazione catodica, un processo CVD, un processo ALD, un processo di evaporazione a fasci di elettroni, un processo PLD, e/o un altro processo adatto.
Il primo strato conduttivo può essere parzialmente rimosso mediante un processo CMP e/o un processo di retro-incisione finché il primo interstrato isolante 427 non può essere esposto in maniera tale che un primo contatto inferiore 439 ed un secondo contatto inferiore 442 possono essere formati dal primo foro di contatto inferiore e il secondo foro di contatto inferiore. Il primo contatto inferiore 439 può trovarsi sulla prima regione di contatto 421 ed il secondo contatto inferiore 442 può trovarsi sulla seconda regione di contatto 424.
Come è illustrato in FIG. 20, un secondo strato conduttivo (non illustrato) ed un secondo strato isolante (non illustrato) possono essere impilati sul primo contatto inferiore 439, il secondo contatto inferiore 442, e il secondo primo interstrato isolante 427. Il secondo strato isolante può essere formato impiegando un nitruro e/o un ossinitruro mediante un processo CVD, un processo PECVD, un processo ALD, un processo HDP-CVD, e/o un altro processo adatto. Il secondo strato conduttivo può essere formato impiegando polisilìcio drogato, un metallo, un nitruro metallico conduttivo mediante un processo di sputtering, un processo CVD, un processo ALD, un processo di evaporazione a fasci di elettroni, un processo PLD, e/o un altro processo adatto.
Il secondo strato isolante può essere parzialmente inciso mediante un processo fotolitografico o simili per formare simultaneamente una prima configurazione di strato isolante 445 e/o una seconda configurazione di strato isolante 446. La prima configurazione di strato isolante 445 può essere formata su una porzione del secondo strato conduttivo al di sotto della quale può essere posizionato il primo contatto inferiore 439. La seconda configurazione 446 dello strato isolante può essere formato su una porzione del secondo strato conduttivo al di sotto della quale può essere posizionato il secondo contatto inferiore 442.
Il secondo strato conduttivo può essere inciso impiegando la prima e/o la seconda configurazione di strati isolanti 445 e/o 446 come maschere di incisione, formando così un elettrodo inferiore 448 ed un cablaggio inferiore 449. L'elettrodo inferiore 448 può trovarsi sul primo contatto inferiore 449 e può essere collegato elettricamente alla prima regione di contatto 421 attraverso il primo contatto inferiore 439. Il cablaggio inferiore 449 può essere formato sul secondo contatto inferiore 442 e/o può essere collegato elettricamente alla seconda regione di contatto 424 attraverso il secondo contatto inferiore 442.
Un secondo interstrato isolante 451 può essere formato sul primo interstrato isolante 427 e può coprire la prima e/o la seconda configurazione di strati isolanti 445 e/o 446. Il secondo interstrato isolante 451 può essere formato impiegano un ossido mediante un processo CVD, un processo PECVD, un processo ALD, un processo HDP-CVD, e/o un altro processo adatto.
Il secondo interstrato isolante 451 può essere parzialmente rimosso mediante un processo di retro-incisione e/o un processo CMP finché la prima e seconda configurazione 445 e 446 degli strati isolanti possono essere esposti. Ad esempio, il secondo interstrato isolante 451 può essere parzialmente rimosso impiegando una sospensione includente un abrasivo comprendente ossido di cerio. La prima e/o la seconda configurazione di strati isolanti 445 e/o 446 possono servire come strati di arresto di lucidatura.
Come è illustrato in FIG. 21, un terzo strato isolante 454 può essere formato sul secondo interstrato isolante 451, la prima configurazione a strati isolante 445, e/o la seconda configurazione di stato isolante 446. Il terzo strato isolante 454 può essere formato impiegando un nitruro e/o un ossinitruro mediante un processo CVD, un processo PECVD, un processo ALD, un processo HDP-CVD, e/o un processo simile.
Uno strato sacrificale 457 può essere formato sul terzo strato isolante 227. Lo strato isolante 457 può essere formato impiegano ossido mediante un processo CVD, un processo PECVD, un processo ALD, un processo HDP-CVD, e/o un altro processo adatto.
Lo strato sacrificale 457, il terzo strato isolante 451, e/o la prima configurazione di strato isolante 445 possono essere parzialmente incisi mediante un processo fotolitografico o simili, formando così un'apertura 458 che può esporre l'elettrodo inferiore 448.
Dopo la possibile formazione di un quarto strato isolante (non illustrato) sull'elettrodo inferiore 448, una parete laterale e l'apertura 458, e/o lo strato sacrificale 457 riempono l'apertura 458. Il quarto strato isolante può essere anisotropicamente inciso per formare un distanziatore preliminare 466 sulla parete laterale dell'apertura 458.
Uno strato 463 di materiale a cambiamento di fase contenente carbonio può essere formato sull'elettrodo inferiore 448 e/o sullo strato sacrificale 457 per riempire l'apertura 458. Lo strato 463 di materiale a cambiamento di fase contenente carbonio può essere formato mediante processi sostanzialmente uguali a quelli descritti con riferimento alle FIGG. 1 e 2. Lo strato 463 di materiale a cambiamento di fase contenente carbonio può includere una pluralità di primi strati di materiali compositi 460a e 460b, e/o una pluralità di secondi strati di materiali compositi 461a e 461b. Ciascuno dei primi strati di materiali compositi 460a e 460b può includere germanio, tellurio, e/o carbonio, e ciascuno dei secondi strati di materiali compositi 461a e 461b possono includere antimonio, tellurio e/o carbonio, o viceversa. Lo strato 463 di materiale a cambiamento di fase contente carbonio può così includere germanio-antimoniotellurio. FIGG. da 21 a 23 mostrano il primo e secondo strati compositi come distintamente identificabili, ma il primo e secondo strati compositi possono non essere distintamente identificabili. In altre parole, lo strato 463 di materiale a cambiamento di fase contenente carbonio può essere uno strato sostanzialmente omogeneo avente una concentrazione di GST sostanzialmente uniforme.
Come è illustrato in FIG. 22, lo strato 463 di materiale a cambiamento di fase contenente carbonio può essere parzialmente rimosso mediante un processo CMP finché lo strato sacrificale 457 può essere esposto in modo tale che una configurazione 469 di strato di materiale a cambiamento di fase preliminare può essere formato sull'elettrodo inferiore 448 nell'apertura 458. Il distanziatore preliminare 476 può essere disposto tra la parette laterale dell'apertura 458 ed una parete laterale della configurazione a strato di materiale a cambiamento di fase preliminare 469.
Lo strato sacrificale 457 può essere rimosso mediante un processo di retro-incisione e/o un processo CMP per esporre il terzo strato isolante 454. Quando lo strato sacrificale 457 è rimosso, il distanziatore preliminare 466 e la configurazione 469 a strato di materiale a cambiamento di fase preliminare possono sporgere dal terzo strato isolante 454 come sagome a colonnine.
Come è illustrato in FIG. 23, porzioni superiori del distanziatore preliminare 466 e/o la configurazione 469 dello strato di materiale a cambiamento di fase preliminare possono essere rimosse mediante un processo CMP e/o un processo di retro-incisione formando così un distanziatore 472 ed una configurazione di strato di materiale a cambiamento di fase contenente carbonio 475 sull'elettrodo inferiore 448. Ad esempio, il distanziatore 472 e/o la configurazione 475 dello strato di materiale a cambiamento di fase contenente carbonio possono essere formati impiegando una sospensione includente un abrasivo contenente ossido di cerio. Quando si forma il distanziatore 472, la configurazione 475 dello strato di materiale a cambiamento di fase contenente carbonio, il terzo strato isolante 454 può servire come strato di arresto di lucidatura e/o strato di arresto di incisione. Il processo CMP può rimuovere i terzo strato isolante 454 formando al tempo stesso il distanziatore 472 e la configurazione 475 dello strato di materiale a cambiamento di fase contenente carbonio.
Un elettrodo superiore 478 può trovarsi sul terzo strato isolante 454, il distanziatore 472, e/o la configurazione 475 dello strato di materiale a cambiamento di fase contenente carbonio. L'elettrodo superiore 478 può essere formato da polisilicio drogato, un metallo, e/o da un nitruro metallico conduttivo mediante un processo di sputtering, un processo CVD, un processo ALD, un processo di evaporazione a fasci elettroni, un processo PLD, e/o un altro metodo adatto.
Un terzo interstrato isolante 481 può essere formato sul terzo strato isolante 454 e può coprire l'elettrodo superiore 478. Il terzo interstrato isolante 481 può essere formato impiegando ossido mediante un processo CVD, un processo PECVD, un processo ALD, un processo HDP-CVD, e/o un altro metodo adatto.
Dopo che un foro di contatto superiore ha opzionalmente esposto l'elettrodo superiore 478 attraverso il terzo interstrato isolante 481 incidendo parzialmente il terzo interstrato isolante 481, un contatto superiore 484 può essere formato sull'elettrodo superiore 478 nel foro di contatto superiore. Cablaggio superiore 487 può essere formato sul contatto superiore 484 e/o sul terzo interstrato isolante 481. Il contatto superiore 484 e il cablaggio o collegamento superiore 487 possono essere formati integralmente e simultaneamente impiegando polisilicio drogato, un metallo e/o un nitruro metallico conduttivo.
Forme di realizzazione esemplificative possono fornire strati di materiale a cambiamento di fase includenti carbonio che possono essere più facilmente e/o più rapidamente formati a temperatura più bassa in un ambiente di plasma a elio/argon, fornendo gas sorgente per vari tempi di alimentazione. Addizionalmente, strati di materiali a cambiamenti di fase secondo forme di realizzazione esemplificative includenti carbonio possono avere una struttura cristallina desiderata come una struttura cristallina FCC. Strati di materiali a cambiamento di fase secondo forme di realizzazione esemplificative includenti carbonio possono avere caratteristiche elettriche migliorate come ad esempio una corrente di ripristino più bassa e/o una resistenza di impostazione migliorata. Inoltre, il costo e il tempo di fabbricazione possono essere ridotti poiché lo strato di materiale a cambiamento di fase includente carbonio può essere fabbricato mediante una serie di processi semplificata.
Avendo così descritto forme di realizzazione esemplificative, risulterà ovvio che le medesime possono essere variate in molti modi. Queste varianti non devono essere considerate come uno scostamento dallo spirito e ambito protettivo previsti delle forme di realizzazione esemplificative, e tutte quelle modifiche che siano suscettibili di risultare ovvie ad un esperto del ramo devono essere considerate come rientranti nell'ambito protettivo delle rivendicazioni seguenti.
Claims (36)
- R IV E N D I C A Z IO N I 1. Procedimento per formare uno strato di materiale a cambiamento di fase, comprendente: generare un plasma includente un gas inattivo in una camera di reazione; introdurre un primo gas sorgente includente un primo materiale nella camera di reazione per formare uno strato del primo materiale di un oggetto; introdurre un secondo gas sorgente includente un secondo materiale nella camera di reazione per formare un primo strato di materiale composito sull'oggetto, il primo strato composito includendo il primo materiale ed il secondo materiale; introdurre un terzo gas sorgente includente un terzo materiale nella camera di reazione per formare uno strato del terzo materiale sul primo strato di materiale composito; e introdurre un quarto gas sorgente includente un quarto materiale nella camera di reazione per formare un secondo strato di materiale composito sul primo strato di materiale composito, il secondo strato di materiale composito includendo il terzo materiale ed il quarto materiale.
- 2. Procedimento secondo la rivendicazione 1, in cui il generare il plasma include: introdurre il gas inattivo nella camera di reazione, pre-riscaldare il gas inattivo, stabilizzare il gas inattivo, e riscaldare il gas inattivo ad uno stato di plasma.
- 3. Procedimento secondo la rivendicazione 1, in cui il gas inattivo include un gas argon e un gas elio.
- 4. Procedimento secondo la rivendicazione 3, in cui il pre-riscaldare include riscaldare i gas argon e elio per da circa 30 secondi a circa 90 secondi, stabilizzare include mantenere una temperatura costante dell'argon e dei gas argon ed elio per da circa 1 secondo a circa 4 secondi, e riscaldare include l'applicare una potenza di da circa 20 watt a circa 200 watt ai gas argon ed elio per da circa 5 secondi a circa 15 secondi.
- 5. Procedimento secondo la rivendicazione 3, in cui il rapporto delle portate tra il gas elio e il gas argon è in un campo di da circa 1:0,06 a circa 1:1,5.
- 6. Procedimento secondo la rivendicazione 1, in cui il primo materiale include germanio (Ge) e in cui il terzo materiale include antimonio (Sb).
- 7. Procedimento secondo la rivendicazione 6, in cui il primo materiale include almeno uno di Ge(iso-Propano)3H, GeCln, Ge(Metano)3⁄4, Ge(Metano)-1N2, Ge(Etano)4, Ge(Metano)sNEtanOi, Ge(iso-Butano)3H, Ge(n-Butano)3⁄4, Sb(GeEtano3)3 e Ge(Ciclopropano)2.
- 8. Procedimento secondo la rivendicazione 6, in cui il terzo materiale include almeno uno di Sb(iso-Butano)3, SbCla SbCls, Sb (Metano3), Sb(Etano)3, Sb(iso-Propano)3, Sb(t-Butano)3, Sb[N(Metano)2]3 e Sb(ciclopropano)3.
- 9. Procedimento secondo la rivendicazione 1, in cui il primo gas sorgente è introdotto ad una temperatura di da circa 100°C a circa 300°C per da circa 0,1 secondi a circa 2 secondi, e in cui introdurre il primo gas sorgente include l'applicare una potenza di da circa 20 watt a circa 200 watt ad una pressione di da circa 1 Torr a circa 5 Torr per formare il primo strato di materiale.
- 10. Procedimento secondo la rivendicazione 1, in cui il primo, secondo, terzo e quarto gas sorgente sono introdotti con un primo, un secondo, un terzo, ed un quarto gas di supporto rispettivamente, il primo, il secondo, il terzo e il quarto gas di supporto includendo argon.
- 11. Procedimento secondo la rivendicazione 1, comprendente inoltre: introdurre un primo gas di spurgo nella camera di reazione prima di introdurre il secondo gas sorgente, il primo gas di spurgo includendo almeno uno di elio ed argon.
- 12. Procedimento secondo la rivendicazione 1, in cui il secondo materiale e il quarto materiale includono tellurio (Te).
- 13. Procedimento secondo la rivendicazione 12, in cui il secondo e quarto materiale includono almeno uno di Te(iso-butano) TeCl/ι, Te(Metano)z, Te(Etano)?., Te(n-Propano)?, Te(iso-Propano)2 e Te (t-Butano)2.
- 14. Procedimento secondo la rivendicazione 1, in cui il secondo e quarto gas sorgente sono introdotti ad una temperatura di da circa 100°C a circa 300°C per da circa 0,1 secondi a circa 1 secondo, e in cui introdurre il secondo e il quarto gas sorgente include l'applicare una potenza di da circa 20 watt a circa 200 watt ad una pressione da circa 1 Torr a circa 5 Torr.
- 15. Procedimento secondo la rivendicazione 1, in cui il terzo gas sorgente è introdotto ad una temperatura di da circa 100°C a circa 300°C per da circa 0,1 secondi a circa 1 secondo, e in cui l'introdurre il terzo gas sorgente include l'applicare una potenza di da circa 20 watt a circa 200 watt ad una pressione di da circa 1 Torr a circa 5 Torr per formare il terzo strato di materiale.
- 16. Procedimento secondo la rivendicazione 1, comprendente inoltre: introdurre un secondo gas di spurgo nella camera di reazione prima di introdurre il terzo gas sorgente, e il secondo gas di spurgo includendo almeno uno di elio ed argon.
- 17. Procedimento secondo la rivendicazione 1, comprendente inoltre: introdurre un terzo gas di spurgo nella camera di reazione prima di introdurre il quarto gas sorgente, il terzo gas di spurgo includendo almeno uno di elio ed argon.
- 18. Procedimento secondo la rivendicazione 1, comprendente inoltre: introdurre un quarto gas di spurgo nella camera di reazione dopo che è stato formato il secondo strato di materiale composito, il quarto gas di spurgo includendo almeno uno di elio ed argon.
- 19. Procedimento secondo la rivendicazione 1, in cui il primo materiale include antimonio e in cui il terzo materiale include germanio .
- 20. Procedimento secondo la rivendicazione 1, comprendente inoltre : ripetere almeno una volta ciascuno dell'introduzione del primo, del secondo, del terzo e del quarto gas sorgente in modo da formare una pluralità dei primi strati di materiale composito e una pluralità dei secondi strati di materiale composito.
- 21. Procedimento secondo la rivendicazione 20, in cui i primi strati compositi si alternano con i secondi strati di materiale compositi .
- 22. Procedimento di formazione di uno strato di materiale a cambiamento di fase, il procedimento comprendendo: formare un primo strato di materiale su un substrato caricato in una camera di reazione esponendo il substrato ad un primo gas sorgente includente il primo materiale sotto un'atmosfera includente almeno uno di un plasma ad elio ed un plasma ad argon; formare un secondo strato di materiale sul substrato esponendo il primo strato di materiale ad un secondo gas sorgente includente il secondo materiale sotto l'atmosfera; formare un terzo strato di materiale sul secondo strato di materiale esponendo il secondo strato di materiale ad un terzo gas sorgente includente il terzo materiale sotto l'atmosfera; formare un quarto strato di materiale sul terzo strato di materiale esponendo il terzo strato di materiale ad un quarto gas sorgente includente il quarto materiale sotto l'atmosfera.
- 23. Procedimento secondo la rivendicazione 22, in cui 1'almeno uno del plasma elio e del plasma argon è generato introducendo almeno uno di gas elio e di un gas argon in una camera di reazione, preriscaldando l'almeno uno del gas elio e del gas argon, stabilizzando almeno uno del gas elio e del gas argon, e riscaldando 1'almeno uno del gas elio e del gas argon ad una fase di plasma.
- 24. Procedimento secondo la rivendicazione 22, in cui il substrato è esposto al primo gas sorgente ad una temperatura di da circa 100°C a circa 300°C, per da circa 0,1 secondi a circa 2,0 secondi.
- 25. Procedimento secondo la rivendicazione 22, comprendente inoltre: introdurre un primo gas di spurgo includente almeno uno di elio e argon nella camera di reazione per da circa 0,1 secondi, a circa 2 secondi prima di formare lo strato di germanio-tellurio; introdurre un secondo gas di spurgo includente almeno uno di elio e argon nella camera di reazione per da circa 0,1 secondi a circa 2 secondi prima di formare lo strato di antimonio; introdurre un terzo gas di spurgo includente almeno uno di elio e argon nella camera di reazione per da circa 0,1 secondi a circa 2 secondi prima di formare lo strato di antimonio-tellurio; e introdurre un quarto grado di spurgo includente almeno uno di elio e argon nella camera di reazione per da circa 0,1 secondo a circa 2,0 secondi dopo formazione dello strato di antimonio-tellurio.
- 26. Procedimento secondo la rivendicazione 23, in cui il secondo gas sorgente sostanzialmente è simile al quarto gas sorgente.
- 27. Procedimento secondo la rivendicazione 22, in cui il primo materiale è germanio, il secondo materiale è tellurio, il terzo materiale è antimonio, e il quarto materiale è tellurio, in cui il primo e il secondo strati di materiale formano uno strato di germanio-tellurio, e in cui il terzo e quarto strati di materiale formano uno strato di antimonio-tellurio.
- 28. Strato di materiale a cambiamento di fase comprendente: da circa 1 a circa 6% in peso di carbonio; da circa 15 a circa 30% in peso di germanio; da circa 15 a circa 25% in peso di antimonio; e da circa 39 a circa 69% in peso di tellurio.
- 29. Strato di materiale a cambiamento di fase contenente carbonio secondo la rivendicazione 28, in cui il lo strato di materiale a cambiamento di fase ha una struttura cristallina cubica a facce centrate (FCC) lungo un piano di (200).
- 30. Strato di materiale a cambiamento di fase secondo la rivendicazione 28, in cui lo strato di materiale a cambiamento di fase include granuli uniformi aventi dimensioni di da circa 2 mm a circa 15 mm.
- 31. Procedimento per formare un dispositivo di memoria a cambiamento di fase, il procedimento comprendendo: formare un elettrodo inferiore su un substrato; formare uno strato di materiale a cambiamento di fase includente germanio-antimonio-tellurio e carbonio sull'elettrodo inferiore, il formare includendo: il formare includendo: formare un primo strato di materiale su un substrato caricato in una camera di reazione esponendo il substrato ad un primo gas sorgente includente il primo materiale sotto un'atmosfera includente almeno uno di un plasma ad elio e un plasma ad argon; formare un secondo strato di materiale sul substrato esponendo il primo strato di materiale ad un secondo gas sorgente includente il secondo materiale sotto l'atmosfera; formare un terzo strato di materiale sul secondo strato di materiale esponendo il secondo strato di materiale ad un terzo gas sorgente includente il terzo materiale sotto l'atmosfera; e formare un quarto strato di materiale sul terzo strato di materiale esponendo il terzo strato di materiale ad un quarto gas sorgente includente il quarto materiale sotto l'atmosfera; formare un elettrodo superiore sullo strato di materiale a cambiamento di fase.
- 32. Procedimento secondo la rivendicazione 31, in cui il primo materiale è germanio, e il secondo materiale è tellurio, il terzo materiale è antimonio e il quarto materiale è tellurio, e in cui il primo e secondo strati di materiale formano uno strato di germaniotellurio e in cui il terzo e quarto strati di materiale formano uno strato di antimonio-tellurio.
- 33. Procedimento secondo la rivendicazione 32, in cui:, l'elettrodo inferiore è esposto al primo gas sorgente ad una temperatura di da circa 100°C a circa 300°C per da circa 0,1 secondi a circa 2 secondi; il secondo gas sorgente è sostanzialmente simile al quarto gas sorgente, il secondo e quarto gas sorgente sono forniti ad una temperatura di da circa 100°C a circa 300° C per da circa 0,1 secondi a circa 1 secondo, e lo strato di germanio-tellurio è esposto ad un terzo gas sorgente ad una temperatura di da circa 100°C a circa 300°C per da circa 0,1 secondi a circa 2 secondi.
- 34. Procedimento secondo la rivendicazione 32, comprendente inoltre: introdurre un primo gas di spurgo includente almeno uno di elio e argon nella camera di reazione per da circa 0,1 secondi a circa 2 secondi prima di formare lo strato di germanio-tellurio; introdurre un secondo gas di spurgo includente almeno uno di elio ed argon nella camera di reazione per da circa 0,1 secondi a circa 2 secondi prima di formare lo strato di antimonio; introdurre un terzo gas di spurgo almeno uno includendo elio e argon nella camera di reazione per da circa 0,1 secondo a circa 2 secondi prima di formare lo strato di antimonio-tellurio; e introdurre un quarto gas di spurgo includente almeno uno dei elio e argon nella camera di reazione per da circa 0,1 secondi a circa 2,0 secondi dopo la formazione dello strato di antimoniotellurio.
- 35. Procedimento secondo la rivendicazione 31, comprendente inoltre: formare una regione di contatto in una porzione del substrato, in cui l'elettrodo inferiore è collegato elettricamente alla regione di contatto.
- 36. Dispositivo di memoria a cambiamento di fase comprendente: un substrato; un elettrodo inferiore sul substrato; uno strato dì materiale a cambiamento di fase sull'elettrodo inferiore, lo strato di materiale a cambiamento di fase includendo da circa 1 a circa 6% in peso di carbonio, da circa 15 a circa 30% in peso di germanio, da circa 15 a circa 25% in peso di antimonio, e da circa 39 a circa 69% in peso di tellurio; e un elettrodo superiore sullo strato di materiale a cambiamento di fase.
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