[發明專利]使用肖特基二極管為選通管的相變存儲單元及制備方法

無效

• 申請號: 200810035940.9
• 申請日: 2008-04-11
• 公開（公告）號: CN101262005A
• 公開（公告）日: 2008-09-10
• 發明（設計）人: 凌云;宋志棠;封松林
• 申請（專利權）人: 中國科學院上海微系統與信息技術研究所
• 主分類號: H01L27/24
• 分類號: H01L27/24;H01L23/522;H01L21/822;H01L21/768;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、一種使用肖特基二極管為選通管的相變存儲單元結構，其特征在于所提供的相變存儲單元具有平行的導電位線，位線與肖特基二極管的一端相連；肖特基二極管的另一端則與相變存儲單元的下電極相連，相變存儲單元的上電極與平行的導電字線相連。

2、按權利要求1所述的使用肖特基二極管為選通管的相變存儲單元結構，其特征在于肖特基二極管的半導體一端是低摻雜濃度的單晶硅、多晶硅或非晶硅。

3、按權利要求1所述的使用肖特基二極管為選通管的相變存儲單元結構，其特征在于肖特基二極管的另一端為金屬層或硅化物層。

4、按權利要求3所述的使用肖特基二極管為選通管的相變存儲單元結構，其特征在于所述的金屬為Au、Mo、Ni、W、Al、Ti或Pt；所述的硅化物為NiSi、CoSi₂或TiSi₂。

5、制備如權利要求1-4中任一項所述的使用肖特基二極管為選通管的相變存儲單元結構的方法，其特征在于包括形成多條平行位線、制備肖特基二極管、制備相變存儲單元下電極、上電極以及平行字線制備，制備具體步驟采用下述兩種方法中任一種：

方法A：

(a)首先，在N型單晶硅襯底上制備多條平行的字線，位線是高濃度摻雜的N型單晶硅、多晶硅或非晶硅；(b)再在位線上面沉積絕緣介質層，在預定暴露區域開孔，在孔中用外延制備低摻雜的N型導電型硅；(c)再沉積金屬層，刻蝕出要求的圖形，沉積絕緣介質層，制備出相變單元下電極；(d)沉積絕緣介質層，再在絕緣介質層中刻蝕要求的孔，沉積相變材料與上電極，制備出要求的圖形，沉積絕緣介質層，刻蝕孔，制備出上電極；(e)最后，制備平行的金屬導線字線；

方法B：

在P型單晶硅襯底制備多條平行的字線，位線是高濃度摻雜的P型單晶硅、多晶硅或非晶硅；(b)再在位線上面沉積絕緣介質層，在預定暴露區域開孔，在孔中用外延制備低摻雜的N型導電型硅；(c)再沉積金屬層，刻蝕出要求的圖形，沉積絕緣介質層，制備出相變單元下電極；(d)沉積絕緣介質層，再在絕緣介質層中刻蝕要求的孔，沉積相變材料與上電極，制備出要求的圖形，沉積絕緣介質層，刻蝕孔，制備出上電極；(e)最后，制備平行的金屬導線字線。

6、按權利要求5所述的使用肖特基二極管為選通管的相變存儲單元結構的制備方法，其特征在于在N型或P型單晶硅上制備多條平行的位線是用等離子化學氣相沉積方法沉積絕緣介質層，然后光刻刻蝕出平行的溝槽，露出硅襯底，然后用固相外延方法生長高摻雜濃度的N型或P型單晶硅緩沖層，然后用固相外延方法生長出高濃度摻雜的平行的N型或P型多條平行位線。

7、按權利要求5所述的使用肖特基二極管為選通管的相變存儲單元結構的制備方法，其特征在于制備肖特基二極管包括沉積絕緣介質層、刻蝕孔與位線相連，在孔中用外延方法制備低摻雜的N型或P型導電的單晶硅、多晶硅或非晶硅；再沉積金屬層或硅化物層，經刻蝕或磨平，得到需要的圖形。

8、按權利要求5所述的使用肖特基二極管為選通管的相變存儲單元結構的制備方法，其特征在于所述的相變存儲單元下電極制備包括沉積絕緣介質層，刻蝕孔并沉積金屬W或TiN形成下電極，形成的下電極與肖特基二極管的金屬層或硅化物層相連；所述的相變存儲單元上電極為在相變材料上沉積上電極W或TiN；經刻蝕或磨平，再沉積絕緣介質層，刻蝕露出上電極。

9、按權利要求5所述的使用肖特基二極管為選通管的相變存儲單元結構的制備方法，其特征在于平行字線的制備是在上電極上沉積Cu、Al或W與上電極接觸、磨平形成金屬栓，再沉積絕緣介質層，在沉積的絕緣介質層上再沉積W或Al，刻蝕形成平行字線，且與金屬栓相連。

10、按權利要求5、6、7、8或9所述的使用肖特基二極管為選通管的相變存儲單元結構的制備方法，其特征在于所述的沉積的絕緣介質層為氧化硅或氮氧化硅。