用于相变存储器的GeSbTe MOCVD共形淀积

到DRAM和SCM应用至关重要的写入带宽。研究工作还发现有C和N掺杂的MOCVD GST合金动态导通电阻较大，在编程过程中就产生更为有效的欧姆发热，有助于二种MOCVD薄膜中所见的较低Ireset。

　　器件速度和10年数据保持温度

　　未来应用的最佳合金既要求速度性能，也要求提高数据保持温度。MOCVD GST淀积工艺中的415 GST合金显示出比GST225和GST325优越得多的性能。图6(a)是MOCVD GST415合金的置位速度，为65ns，这比GST225合金典型的～200ns置位速度快3x。由于进行此测试的器件尺寸在～100nm，故尺寸在～10nm的器件速度有望大大增加。但是，在采用合适合金的特殊情况下，甚至尺寸在～100nm的器件都能得到高达12ns的速度。

　　GST 415合金的另一个最重要性能是10年数据保持温度为118℃(图6(b))，比目前用于商用产品与广泛用于研发活动的GST 225合金高近20℃。较高的数据保持温度提高了器件可靠性，并能使GST在嵌入存储器中用于较高温度环境下的器件。SiO2纳米晶掺杂的GST 415合金实际上能达到高于200℃的10年数据保持温度。

　　循环寿命

　　相变存储器的重要特性之一是其循环寿命比基于电荷的非易失存储器(即NOR或NAND闪存)长1000x，由于电流诱发的漏电和其他蜕变机理，后者约在循环1x104至1x106次后失效。高循环寿命使得PCM成为SCM应用中DRAM部分潜在的替代存储器，要求的循环至少1x109。 已有循环寿命达1x1013的个别探索型器件显示出置位能量减少。由于其非易失性质，在替代DRAM时不需要数据更新，这就大大地减少了数据中心以至于个人计算机内的能耗。随着用PCM存储替代DRAM的软件结构变化，研究预测，循环寿命1×1010对于替代DRAM可能已经足够了。图7着重示出了GST填充的70nm、3:1高深宽比器件中循环寿命>1×1010的器件。

　　总结

　　表1总结了用MOCVD填充100nm高深宽比结构的能力以及MOCVD GST 325 和 MOCVD GST 415与PVD GST 225比较的电学性能。第二行比较了填充不同深宽比的3D器件结构。证明ATMI MOCVD GST工艺能填充用于约束器件的较高深宽比和40nm通孔。还说明了该工艺将能实现15nm结构的填充。第3-7行是深宽比小于1:1制作的器件基本资料和电学特性。该工艺原理上说明通过现场掺杂C和N可调整并提高性能，依据GST 325合金复位电流减少2x，这优于PVD GST。可获得品质优秀的GST 415合金用于高速器件。基于MOCVD GST的PCM可循环1×1010次以上，并在100℃以上高温下工作。