[發(fā)明專利]一種管狀相變存儲(chǔ)器單元結(jié)構(gòu)及制作方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200810034940.7
• 申請(qǐng)日: 2008-03-21
• 公開（公告）號(hào): CN101267017A
• 公開（公告）日: 2008-09-17
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 凌云;宋志棠;封松林
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)科學(xué)院上海微系統(tǒng)與信息技術(shù)研究所
• 主分類號(hào): H01L45/00
• 分類號(hào): H01L45/00;H01L27/24;H01L21/82;G11C11/56;G11C16/02
• 代理公司: 上海智信專利代理有限公司
• 代理人: 潘振甦

1.一種管狀相變存儲(chǔ)器單元結(jié)構(gòu)，包括上電極、下電極及存儲(chǔ)部分，所述的存儲(chǔ)部分的相變材料分布在環(huán)形孔的側(cè)壁，管內(nèi)填充材料為絕緣絕熱材料、高阻材料或金屬導(dǎo)體材料，其特征在于環(huán)形孔的上、下由相變材料保溫層作為封蓋成管狀結(jié)構(gòu)。

2.按權(quán)利要求1所述的管狀相變存儲(chǔ)器單元結(jié)構(gòu)，其特征在于環(huán)形相變材料的通孔為圓柱形、方管狀或栓塞狀。

3.按權(quán)利要求1所述的管狀相變存儲(chǔ)器單元結(jié)構(gòu)，其特征在于上電極與環(huán)形相變材料之間有加熱層。

4.按權(quán)利要求1所述的管狀相變存儲(chǔ)器單元結(jié)構(gòu)，其特征在于下電極的直徑小于或大于相變材料的通孔的尺寸。

5.按權(quán)利要求1所述的管狀相變存儲(chǔ)器單元結(jié)構(gòu)，其特征在于下電極與環(huán)形相變材料之間有加熱層。

6.按權(quán)利要求5所述的管狀相變存儲(chǔ)器單元結(jié)構(gòu)，其特征在于所述的加熱層為Al₂O₃、Ta₂O₅或SiN。

7.按權(quán)利要求1所述的管狀相變存儲(chǔ)器單元結(jié)構(gòu)，其特征在于管內(nèi)填充絕緣絕熱材料為SiO₂、Si₃N₄、SiON、Ta₂O₅、Al₂O₃或氟化非晶碳；管內(nèi)填充的高阻材料為非晶硅、非晶碳或GeSi；管內(nèi)填充的金屬導(dǎo)體材料為W、TiN、TiNAl或Ti。

8.制作如權(quán)利要求1～7中任一項(xiàng)所述的管狀相變存儲(chǔ)器單元結(jié)構(gòu)的方法，其特征在于制作步驟是：?

a)在襯底上制備下電極通孔，其尺寸根據(jù)工藝條件調(diào)整，其通孔尺寸可以大于或者小于相變材料孔的尺寸，接著往孔里沉積下電極，形成金屬栓塞；?

b)沉積絕緣介質(zhì)；?

c)刻蝕形成環(huán)形相變材料通孔，通孔的尺寸大于或者小于下電極的尺寸，通孔的形狀為圓柱形、方管狀或栓塞狀；?

d)在步驟c形成的通孔沉積相變材料層，厚度為1～30nm，然后沉積填充材料；?

e)用化學(xué)機(jī)械拋光方法磨平相變材料和絕緣介質(zhì)，磨去多余的相變材料和絕緣介質(zhì)，直到化學(xué)機(jī)械拋光終止層；?

f)形成相變材料保溫層：沉積相變材料，光刻形成需要的圖形；?

g)形成上電極，包括沉積絕緣介質(zhì)，形成上電極通孔，沉積金屬，然后磨平去處多余的金屬和絕緣介質(zhì)，完成相變存儲(chǔ)器單元結(jié)構(gòu)的制作。?

9.按權(quán)利要求8所述的管狀相變存儲(chǔ)器單元結(jié)構(gòu)的制作方法，其特征在于制作上電極或下電極的材料為W、TiN或硅化物。?

10.按權(quán)利要求8所述的管狀相變存儲(chǔ)器單元結(jié)構(gòu)的制作方法，其特征在于環(huán)形相變材料的側(cè)壁有粘附絕緣層。?