(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
相変化型メモリ素子の製造方法において、
断面凹凸状の凸部がストライプ状パターンを形成している原版に硬化性樹脂を塗布し、硬化のための手段により硬化させた樹脂を原版から剥離して断面凹凸状の凸部がストライプ状パターンを形成している樹脂基板を生成する段階、
前記樹脂基板面上に電極層パターンを形成し、断面凹凸状の凸部がストライプ状パターンを形成している第１コンタクト層基板を生成する段階、
前記樹脂基板面上に電極層およびカルコゲナイド層を形成し、断面凹凸状の凸部がストライプ状パターンを形成している第２コンタクト層基板を生成する段階、
第１コンタクト層基板と第２コンタクト層基板とを互いに向かい合わせ、両者のストライプ状パターン同士を互いに直交するように接触させる段階、
からなることを特徴とする相変化型メモリ素子の製造方法。
【請求項２】
請求項１記載の製造方法において、硬化性樹脂として光硬化性樹脂を用いることを特徴とする相変化型メモリ素子の製造方法。
【請求項３】
請求項１記載の製造方法において、硬化性樹脂として熱硬化性樹脂を用いることを特徴とする相変化型メモリ素子の製造方法。
【請求項４】
請求項１記載の製造方法において、カルコゲナイド層と接触する第１コンタクト層基板のストライプ状電極層パターンは先端が尖るように形成されていることを特徴とする相変化型メモリ素子の製造方法。
【請求項５】
断面凹凸状の凸部がストライプ状パターンを形成している樹脂基板面上に電極層パターンが形成され、断面凹凸状の凸部がストライプ状パターンを形成している第１コンタクト層基板と、
断面凹凸状の凸部がストライプ状パターンを形成している樹脂基板面上に電極層およびカルコゲナイド層が形成され、断面凹凸状の凸部がストライプ状パターンを形成している第２コンタクト層基板と、からなり、
第１コンタクト層基板と第２コンタクト層基板のストライプ状パターン同士が互いに直交するように向かい合って接触していることを特徴とする相変化型メモリ素子。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はＤＶＤ等の大容量記憶装置に使用される相変化型メモリ素子の製造方法および該方法で製造されたメモリ素子に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、テルル（Ｔｅ）、ゲルマニウム（Ｇｅ）、アンチモン（Ｓｂ）の３成分系のカルコゲナイド材料を記録材料としたＤＶＤ等の大容量の相変化光ディスクが知られている。
【０００３】
図５は光ディスク記録材料の相変化と光学定数の関係を説明する図である。
相変化光ディスクは基板上の記録薄膜をレーザ光照射によって加熱昇温させ、その構造に結晶学的な相変化を起こさせて情報の記録、消去を行い、その相の間の光学定数変化に起因する反射率の変化を検出して情報の再生を行う。
【０００４】
アモルファス・結晶間の相変化の場合、アモルファス状態は記録薄膜をレーザ光照射で融点以上に加熱昇温し、溶融した後に急冷して得られる。結晶状態は結晶化温度以上に加熱し、除冷することにより得られる。急冷、除冷は相対的なものであるが、一般的に安定なアモルファス状態を得るには１０7`9 Ｋ／sec 程度の冷却速度が必要と言われている。
【０００５】
図６はカルコゲナイド系材料の電気伝導度の温度依存性を示す図であり、縦軸は対数表示の電気伝導度、横軸は温度の逆数である。
このグラフから分かるように、カルコゲナイド系材料の電気伝導度は、結晶状態とアモルファス状態との間の相変化により温度に対して大きく変化し、結晶状態では抵抗値が低く、アモルファス状態では抵抗値が高くなる。この抵抗値の変化を「０」、「１」に対応させてメモリ素子とすることが知られている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
したしながら、従来知られているメモリ素子の配線形成は、エッチングワークにより、微細化をおこなっているため、その製造装置は高価であるうえ廃液が発生し、結果製造されるメモリ素子が非常に高価になってしまうという問題があった。
本発明は上記課題を解決するためのもので、複製技術を用いて極めて安価に相変化型メモリ素子を製造可能にすることを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は、相変化型メモリ素子の製造方法において、断面凹凸状の凸部がストライプ状パターンを形成している原版に硬化性樹脂を塗布し、硬化のための手段により硬化させた樹脂を原版から剥離して断面凹凸状の凸部がストライプ状パターンを形成している樹脂基板を生成する段階、前記樹脂基板面上に電極層パターンを形成し、断面凹凸状の凸部がストライプ状パターンを形成している第１コンタクト層基板を生成する段階、前記樹脂基板面上に電極層およびカルコゲナイド層を形成し、断面凹凸状の凸部がストライプ状パターンを形成している第２コンタクト層基板を生成する段階、第１コンタクト層基板と第２コンタクト層基板とを互いに向かい合わせ、両者のストライプ状パターン同士を互いに直交するように接触させる段階からなることを特徴とする。
また、本発明は、硬化性樹脂として光硬化性樹脂を用いることを特徴とする。
また、本発明は、硬化性樹脂として熱硬化性樹脂を用いることを特徴とする。
また、本発明は、カルコゲナイド層と接触する第１コンタクト層基板のストライプ状電極層パターンは先端が尖るように形成されていることを特徴とする。
また、本発明は、断面凹凸状の凸部がストライプ状パターンを形成している樹脂基板面上に電極層パターンが形成され、断面凹凸状の凸部がストライプ状パターンを形成している第１コンタクト層基板と、断面凹凸状の凸部がストライプ状パターンを形成している樹脂基板面上に電極層およびカルコゲナイド層が形成され、断面凹凸状の凸部がストライプ状パターンを形成している第２コンタクト層基板とからなり、第１コンタクト層基板と第２コンタクト層基板のストライプ状パターン同士が互いに直交するように向かい合って接触していることを特徴とする。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照しつつ説明する。
図１は本発明の相変化型メモリ素子の製造方法を説明する図で、図１（ａ）はストライプ状パターンが形成された原版１の断面図であり、この原版１上に光硬化性樹脂層を所定厚みて塗布し、塗布した樹脂層の背面側から光を照射する（図１（ｂ））。次いで、硬化した樹脂層２を原版１から剥離し、樹脂基板とする（図１（ｃ））。次いで、樹脂基板２上にニッケル等からなる電極層３を形成する（図１（ｄ））。こうして樹脂基板２上にストライプ状の電極層パターンを形成したものが第１のコンタクト層１０である。さらに、この電極層３上に、例えば三成分系のＧｅ，Ｔｅ，Ｓｂ等からなるカルコゲナイド層４を形成したものが第２のコンタクト層１１であり（図１（ｅ））、表面にはストライプ状のカルコゲナイド層パターンが形成される。
【０００９】
次いで、図２に示すように、第１コンタクト層１０と第２コンタクト層１１のストライプ状パターンが交差するように対向させ、第１コンタクト層１０の電極層３と第２コンタクト層１１のカルコゲナイド層４を接触させてメモリ素子を構成する。
【００１０】
図３に示すように、急峻なパルス状特性Ａの電流を第１コンタクト層１０と第２コンタクト層１１間に流すと、電流の流れた部分のカルコゲナイド層４は急激な温度上昇のために結晶状態からアモルファス状態になって高抵抗を呈し、一方、第１コンタクト層と第２コンタクト層間に緩やかに温度上昇させるような特性Ｂの電流を流すと、その部分のカルコゲナイド層はアモルファス状態から結晶状態に変化し、低抵抗となる。
【００１１】
こうして、第１コンタクト層、第２コンタクト層の各ストライプ電極をアドレス電極としてアドレス指定し、アドレス指定した位置の抵抗値を高抵抗、あるいは低抵抗とし、抵抗値の変化を「０」，「１」に対応させることにより、データの書き込み、消去を行うことができ、メモリ素子とすることができる。
【００１２】
なお、メモリの集積度を大きくした場合に、電極層とカルコゲナイド層の接触面積が大きいと、消費電力が大きくなるので、図４に示すように、カルコゲナイド層と接触する電極層パターンを先端が尖ったストライプ状パターンとすることにより、消費電力を低減することが望ましい。
【００１３】
なお、本発明は、図１（ａ）に示す原版として、基板ガラス上にクロム等を載せてこれをエッチングしてストライプパターンを形成したものを用いることができるが、図１（ｃ）の樹脂基板２に対して光硬化性樹脂を塗布して光を照射し、硬化したものを原版として使用することも可能である。また、本発明は光硬化性樹脂層に代えて熱硬化性樹脂を用いるようにしてもよい。
【００１４】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、従来のような半導体プロセスでなく、光カード等の製作に用いる複製技術を用いて容易に相変化型メモリ素子を製作することができるので、従来に比して極めて安価に製造することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の相変化型メモリ素子の製造方法を説明する図である。
【図２】  本発明のメモリ素子の構成を説明する図である。
【図３】  データの書き込み、消去を行う電流特性を説明する図である。
【図４】  先端を尖らせた電極層パターンを示す図である。
【図５】  光ディスク記録材料の相変化と光学定数の関係の説明図である。
【図６】  カルコゲナイド系材料の電気伝導度の温度依存性を示す図である。
【符号の説明】
１…原版、２…樹脂基板、３…電極層、４…カルコゲナイド層、１０…第１コンタクト層、１１…第２コンタクト層。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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