[發明專利]相變化存儲器元件及其制造方法

有效

• 申請號: 200710147209.0
• 申請日: 2007-08-30
• 公開（公告）號: CN101211959A
• 公開（公告）日: 2008-07-02
• 發明（設計）人: 陳達
• 申請（專利權）人: 財團法人工業技術研究院;力晶半導體股份有限公司;南亞科技股份有限公司;茂德科技股份有限公司;華邦電子股份有限公司
• 主分類號: H01L27/24
• 分類號: H01L27/24;H01L45/00;H01L21/82;G11C11/56
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所
• 代理人: 彭久云;許向華

1.一種相變化存儲器元件，包含：

晶體管；以及

相變化材料層與該晶體管的末端接觸。

2.如權利要求1所述的相變化存儲器元件，其中該相變化材料層包含有上部區域及底部柱腳。

3.如權利要求2所述的相變化存儲器元件，其中該上部區域的寬度小于該底部柱腳。

4.如權利要求2所述的相變化存儲器元件，還包含：

延伸相變化材料層，該延伸相變化材料層與該相變化材料層的上部區域接觸，其中該延伸相變化材料層的長度大于位于其下的該晶體管的長度。

5.如權利要求4所述的相變化存儲器元件，其中該延伸相變化材料層的寬度與相變化材料層的上部區域的寬度相等。

6.如權利要求4所述的相變化存儲器元件，還包含：

位線，該位線形成于該延伸相變化材料層之上并與其接觸。

7.如權利要求6所述的相變化存儲器元件，其中該位線的寬度與該延伸相變化材料層的寬度相等。

8.如權利要求6所述的相變化存儲器元件，其中該位線與該延伸相變化材料層平行。

9.如權利要求6所述的相變化存儲器元件，其中該位線垂直于具有柵極或底電極的電路線。

10.一種相變化存儲器元件的制造方法，包含：

形成具有第一寬度的圖形化硬掩膜層于相變化材料層；

利用該具有第一寬度的圖形化硬掩膜層作為蝕刻掩膜，以蝕刻該相變化材料層；

微削該圖形化硬掩膜層直到形成底部具有第二寬度的圖形化硬掩膜層，并獲致具有錐形剖面的疊層，該具有錐形剖面的疊層由上到下依序包含該硬掩膜層及具有底部柱腳的相變化材料層；以及

利用底部具有第二寬度的圖形化硬掩膜層蝕刻該具有錐形剖面的疊層，以獲致具有垂直剖面的疊層，該具有垂直剖面的疊層由上到下依序包含該硬掩膜層及具有底部柱腳的相變化材料層。

11.如權利要求10所述的相變化存儲器元件的制造方法，在形成該圖形化硬掩膜層之前，還包含：

提供介電層，該介電層形成于基底之上，并具有溝槽貫穿該介電層；

形成該相變化材料層于該介電層之上并使該相變化材料層填充該溝槽。

12.如權利要求11所述的相變化存儲器元件的制造方法，其中該圖形化硬掩膜層與該溝槽垂直。

13.如權利要求11所述的相變化存儲器元件的制造方法，在形成該相變化材料層于該介電層之上并使該相變化材料層填充該溝槽的步驟中，其中形成于該溝槽中的相變化材料層其高度大于該溝槽的深度。

14.如權利要求10所述的相變化存儲器元件的制造方法，其中該圖形化硬掩膜層是利用干微削步驟或濕微削步驟進行該微削工藝。

15.如權利要求11所述的相變化存儲器元件的制造方法，其中該溝槽的深度介于20～150nm之間。

16.如權利要求10所述的相變化存儲器元件的制造方法，其中該相變化材料層的底部柱腳的寬度與該第一寬度相等。

17.一種相變化存儲器元件的制造方法，包含：

提供具有晶體管的基底；

形成介電層于該基底之上；

形成溝槽貫穿該介電層以露出該晶體管的末端；

形成相變化材料層于該介電層之上并填滿該溝槽；

形成傳導層于該相變化材料層之上；

形成具有第一寬度的圖形化硬掩膜層于該傳導層之上，其中該圖形化硬掩膜層與該溝槽延伸方向垂直；

利用該具有第一寬度的圖形化硬掩膜層作為蝕刻掩膜，蝕刻該相變化材料層以及該傳導層；

微削該圖形化硬掩膜層直到形成底部具有第二寬度的圖形化硬掩膜層，并獲致具有錐形剖面的疊層，該具有錐形剖面的疊層由上到下依序包含該硬掩膜層、傳導層及具有底部柱腳的相變化材料層；以及

利用底部具有第二寬度的圖形化硬掩膜層蝕刻該具有錐形剖面的疊層，以獲致具有垂直剖面的疊層，該具有垂直剖面的疊層由上到下依序包含該硬掩膜層、傳導層及具有底部柱腳的相變化材料層。

18.如權利要求17所述的相變化存儲器元件的制造方法，其中在該疊層中余留的傳導層作為位線。