[發(fā)明專利]相變非易失性存儲器及其加工方法有效

申請?zhí)枺?/td>	201010248140.2	申請日：	2010-08-05
公開（公告）號：	CN102376876A	公開（公告）日：	2012-03-14
發(fā)明（設計）人：	三重野文健;龐軍玲	申請（專利權）人：	中芯國際集成電路制造(上海)有限公司
主分類號：	H01L45/00	分類號：	H01L45/00
代理公司：	北京德琦知識產(chǎn)權代理有限公司 11018	代理人：	牛崢;王麗琴
地址：	201203 ***	國省代碼：	上海;31
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摘要：
搜索關鍵詞：	相變非易失性存儲器及其加工方法
鉆瓜網(wǎng) 技術展會專利詞庫專利權人專利榜在售專利公布日期熱門專利

【說明書】：

技術領域

本發(fā)明涉及集成電路技術領域，具體涉及一種相變非易失性存儲器及其加工方法。

背景技術

相變非易失性存儲器(PCRAM)技術利用相變材料由于相變造成的電阻的可逆變化實現(xiàn)數(shù)據(jù)存儲。由于合金具有兩種穩(wěn)定的狀態(tài)：多晶態(tài)具有較低電阻率；而非晶態(tài)具有較高的電阻率。PCRAM采用電脈沖實現(xiàn)對相變材料的可逆的相變操作，實現(xiàn)電阻的快速反轉。PCRAM的性能很大程度上取決于在于相變材料的性能，目前常用的相變材料為GST(GeSbTe，即DVD-RW光盤中最常用的材料)。PCRAM單元可擦寫次數(shù)為一億次以上，單元可擦寫次數(shù)超過十萬億次，能夠滿足多數(shù)場合的存儲器應用。

現(xiàn)有技術中PCRAM的加工方法，如圖1a-1f所示，按順序包括以下步驟：(a)成型出N型硅襯底101，在該N型硅襯底101上方成型出氧化硅層102，并通過氧化-光刻-腐蝕的方法，在該氧化硅層102中成型出氧化硅凹槽，即圖1a所示的兩部分的氧化硅層102之間的部分。(b)應用物理氣象沉積(CVD)的方法，在氧化硅凹槽中得到外延生長的沉積硅層103(本征沉積硅層)，即圖1b所示的i-Epi?Si部分。(c)向沉積硅外延生長環(huán)境中添加B₂H₆氣體，外延生長出p型沉積硅層104，即圖1c中的p-Epi?Si部分。(d)停止向沉積硅外延生長環(huán)境中添加的B₂H₆氣體，繼續(xù)外延生長沉積硅層103，直到其長滿氧化硅凹槽，發(fā)生體接觸(bulk?contact)時停止沉積沉積硅，從而得到圖1d所示的上方的i-Epi?Si部分。(e)腐蝕掉p型沉積硅層104以上部分的沉積硅，得到圖1e所示的結構。(f)在p型沉積硅層104上方沉積GST層105，從而得到成品的PCRAM，如圖1f所示。

上述PCRAM的加工方法有以下缺點：在步驟(e)中，腐蝕掉p型沉積硅層104以上部分的本征沉積硅層的腐蝕程度不容易精確控制，這必將導致過腐蝕或者腐蝕程度不足，即有可能將p型沉積硅腐蝕去一些，也可能在p型沉積硅上方還留有一部分的本征沉積硅，兩種可能的情況都將對最后得到的PCRAM的性能造成影響。如果腐蝕程度嚴重偏離預設標準，勢必造成PCRAM廢品。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本發(fā)明的主要目的是針對現(xiàn)有技術中相變非易失性存儲器的加工方法中，對于腐蝕掉p型沉積硅層以上部分的本征沉積硅層步驟中的工藝參數(shù)要求過于嚴格的技術問題，提供一種可以確保腐蝕掉p型沉積硅以上部分的本征沉積硅層步驟中不會出現(xiàn)過腐蝕或者腐蝕不足現(xiàn)象的，相變非易失性存儲器的加工方法。

以及應用本發(fā)明的加工方法得到的相變非易失性存儲器。

為達到上述目的，本發(fā)明提供的技術方案如下：

一種相變非易失性存儲器的加工方法，包括以下步驟：

成型出N型硅襯底，在該N型硅襯底上方成型出氧化硅層，在該氧化硅層中刻蝕出氧化硅凹槽，所述氧化硅凹槽垂直貫穿所述氧化硅層；

在所述氧化硅凹槽中的N型硅襯底上外延生長出本征沉積硅層；

在所述本征沉積硅層上外延生長出p型沉積硅層；

在所述p型沉積硅層上外延生長出鍺化硅層；

在所述鍺化硅層上外延生長出另外一層本征沉積硅層；

將外延生長出的所述本征沉積硅層刻蝕去除，使所述鍺化硅層處于所述氧化硅凹槽中的最上一層；

在所述鍺化硅層上沉積出相變材料層。

優(yōu)選的，所述沉積相變材料層時采用的相變材料為GST。

優(yōu)選的，進行所述外延生長時采用的方法為氣相外延方法。