JP2004327954A - 電気抵抗が高い相変化記録膜およびこの相変化記録膜を形成するためのスパッタリングターゲット - Google Patents
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Abstract
【解決手段】原子%でGe:15〜30%、Sb:15〜25%を含有し、さらにAlおよびSiの内の1種または2種を合計で0.1〜13を含有し、残部がTeおよび不可避不純物からなる組成を有する電気抵抗が高い相変化記録膜、およびその膜を形成するためのスパッタリングターゲット。
【選択図】 なし
Description
(イ)通常のGe−Sb−Te系相変化記録膜において、原子%で(以下、%は原子%を示す)AlおよびSiの内の1種または2種を合計で0.1〜13%含有した相変化記録膜は、結晶状態での電気抵抗が高くなり、それによって書き込み消去動作時に流れる電流値を低減させることができる、
(ロ)AlおよびSiの内の1種または2種を合計で0.1〜13%含有したGe−Sb−Te系相変化記録膜は、AlおよびSiの内の1種または2種を合計で0.1〜13%含有したGe−Sb−Te系ターゲットを用いてスパッタリングすることにより得られる、という研究結果が得られたのである。
(1)Ge:15〜30%、Sb:15〜25%を含有し、さらにAlおよびSiの内の1種または2種を合計で0.1〜13%を含有し、残部がTeおよび不可避不純物からなる組成を有する電気抵抗が高い相変化記録膜、
(2)Ge:15〜30%、Sb:15〜25%を含有し、さらにAlおよびSiの内の1種または2種を合計で0.1〜13%を含有し、残部がTeおよび不可避不純物からなる組成を有する前記(1)記載の電気抵抗が高い相変化記録膜を形成するためのスパッタリングターゲット、に特徴を有するものである。
(a) Al,Si
相変化記録膜に含まれるこれら成分の量が0.1%未満では膜の抵抗値を上げる効果が少ないので好ましくなく、一方、13%を越えて含有させると結晶化温度の上昇が大きくなるので好ましくない。したがって、AlおよびSiの内の1種または2種の合計の含有量を0.1〜13%に定めた。
適度な結晶化温度の上昇は非晶質状態の安定性を高め、メモリーとして用いた場合に保持特性の向上が期待できるが、必要以上に高くなると結晶化が困難となる。すなわち、結晶化のために大きな電力が必要になったり、結晶化の速度が遅くなったりして好ましくないことが起こる。したがって、AlおよびSiの内の1種または2種の合計の含有量の一層好ましい範囲は1〜10%(さらに一層好ましい範囲は1〜8%)に定めた。
この発明のAlおよびSiを含む電気抵抗が高い相変化記録膜に含まれるGeおよびSbは、Ge:15〜30%、Sb:15〜25%が好ましい。その理由は、Ge:15%未満、Sb:15%未満であっても、またGe:30%を越え、Sb:25%を越えても抵抗値が低くなったり結晶化速度が遅くなって好ましくないことによるものである。この発明のAlおよびSiを含む電気抵抗が高い相変化記録膜に含まれるGeおよびSbの一層好ましい範囲は、Ge:17〜25%、Sb:17〜23%である。
・基板温度:室温、
・投入電力:50W(0.4W/cm2)、
の条件でスパッタリングを行い、基板の表面に厚さ:300nmを有する本発明相変化記録膜1〜36、比較相変化記録膜1〜8および従来相変化記録膜1を形成した。
このようにして得られた本発明相変化記録膜1〜36、比較相変化記録膜1〜8および従来相変化記録膜1の成分組成をICP(誘導結合プラズマ法)で測定し、その結果を表3〜4に示した。さらに、得られた本発明相変化記録膜1〜36、比較相変化記録膜1〜8および従来相変化記録膜1を真空中、300℃に5分間保持して結晶化した後、四探針法で比抵抗を測定し、さらに上記と同じ条件で直径:120mmのポリカーボネーと基板上に3μmの厚さで成膜し、付いた膜を全量剥離して粉末化したものについてDTA(示差熱分析法)により毎分200mlのArフロー中、昇温速度:10℃/分の条件で結晶化温度を測定し、その結果を表3〜4に示した。なお、本測定に用いた試料は20mgで統一した。ここで150〜350℃付近に現れる発熱ピークを結晶化温度とした。
Claims (3)
- 原子%で(以下、%は原子%を示す)Ge:15〜30%、Sb:15〜25%を含有し、さらにAlおよびSiの内の1種または2種を合計で0.1〜13%を含有し、残部がTeおよび不可避不純物からなる組成を有することを特徴とする電気抵抗が高い相変化記録膜。
- 結晶化後に四探針法により測定した比抵抗値が5×10-2〜5×101Ω・cmであることを特徴とする請求項2記載の電気抵抗が高い相変化記録膜。
- Ge:15〜30%、Sb:15〜25%を含有し、さらにAlおよびSiの内の1種または2種を合計で0.1〜13%を含有し、残部がTeおよび不可避不純物からなる組成を有することを特徴とする請求項1または2記載の電気抵抗が高い相変化記録膜を形成するためのスパッタリングターゲット。
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