[發明專利]相變存儲器的無鍵孔傾斜加熱器

有效

• 申請號: 201010568302.0
• 申請日: 2010-11-29
• 公開（公告）號: CN102157683A
• 公開（公告）日: 2011-08-17
• 發明（設計）人: 車淳宇;蒂姆·敏維爾;李申鐘;李鎮旭
• 申請（專利權）人: 車淳宇;蒂姆·敏維爾;李申鐘;李鎮旭
• 主分類號: H01L45/00
• 分類號: H01L45/00
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 王波波

技術領域

這里公開的主題涉及一種制造半導體集成電路設備的方法，更具體地涉及一種制造相變存儲器裝置的方法。

背景技術

半導體工藝技術的進步通常的導致密度增加、更高容量的電子設備，例如存儲器。增加的密度可以導致特征尺寸的減小或者這種電子設備的臨界尺寸(CD)的減小。盡管更高密度的電子設備是受歡迎的進步，生產這種設備包含很多挑戰。例如，增加的密度結果是諸如觸點狀孔之類的半導體結構增加的高寬比(L/D)，可以導致在空隙填充工藝期間的孔隙(鍵孔、接縫)問題。這種孔隙可以不利地影響除了其他電子設備之外的相變存儲器(PCM)：PCM存儲器可以包括加熱器，向加熱器施加電壓以便產生熱，從而向接觸所述加熱器的硫族化物引入相變。加熱器中的孔隙不但可以在存儲器單元的操作周期期間物理地損壞所述加熱器，而且影響所述加熱器能夠改變PCM存儲器單元中的硫族化物材料的相位的程度。因此，這種孔隙可以導致PCM的可靠性問題。

發明內容

附圖說明

將參考附圖描述非限制性和非排除性示例，其中除非另有聲明，貫穿各個圖類似的參考數字表示類似的部分。

圖1是示出了根據實施例的一部分相變存儲器的示意圖。

圖2是根據實施例的制造工藝的流程圖。

圖3是根據實施例的半導體結構的截面圖。

圖4是根據另一個實施例的半導體結構的截面圖。

圖5和圖6示出了根據實施例的示例曲線圖。

圖7和圖8是根據實施例的刻蝕孔的頂視圖。

圖9和圖10示出了根據實施例的示例曲線圖。

圖11和圖12是根據實施例的刻蝕孔的頂視圖。

圖13和圖14是根據實施例的示例曲線圖。

圖15和圖16是根據實施例的刻蝕孔的頂視圖。

圖17是根據實施例的半導體結構的截面圖。

圖18是示出了計算系統的典型實施例的示意圖。

具體實施方式

貫穿該實施例對于“一個實施例”或“實施例”的參考意味著特定特征、結構或與在所要求權利主題的至少一個實施例中所包括的實施例結合描述的特性。因此，貫穿該說明書的不同位置的短語“在一個實施例中”或“實施例”不必全部表示相同的實施例。另外，可以在一個或多個實施例中組合所述特定的特征、結構或特性。

在實施例中，制造一部分半導體器件的工藝可以包括TiSiN沉積，所述TiSiN沉積避免了鍵孔和/或其他孔隙。例如，TiSiN可以用于形成相變存儲器(PCM)單元的加熱器。這種制造工藝可以包含一個或多個特定的刻蝕條件，以產生具有傾斜的線性側壁的加熱器。在具體的實施例中，可以通過TiSiN間隙填充工藝來形成加熱器，具有實質上80nm的頂部直徑和實質上50nm的底部直徑，與81°的角度相對應，盡管所要求權利要求的本發明主題并沒有局限于這些值。如以下詳細所述，可以將這種加熱器制造為無鍵孔和/或其他孔隙。因此，這種制造工藝可能有益于PCM生產，其中PCM加熱器可以包括相對較高的高寬比以便維持用于加熱目的的實質性阻抗。例如，可以通過減小加熱器的高寬比(例如，疊層高度)來避免加熱器中的鍵孔和/或其他孔隙，但是這種加熱器不能充分地執行，因為其具有減小的阻抗。這樣，如下所述的制造工藝可以在維持相對較高高寬比的同時導致無鍵孔的加熱器。

根據具體的實施例，制造工藝可以包括在刻蝕和/或沉積期間調節一個或多個物理參數，例如壓力、射頻(RF)功率和/或溫度。如上所述，這種工藝可能產生無鍵孔的加熱器，所述無鍵孔的加熱器具有傾斜的線性側壁和相對較小的臨界尺寸(CD)，例如實質上80nm的頂部直徑和實質上50nmd底部直徑，與81°的角度相對應，盡管所要求權利要求的本發明主題沒有這樣限制。