[發明專利]相變隨機存取存儲器的制造方法

有效

• 申請號: 201210183163.9
• 申請日: 2012-06-05
• 公開（公告）號: CN103456881A
• 公開（公告）日: 2013-12-18
• 發明（設計）人: 符雅麗;張海洋
• 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: 上海思微知識產權代理事務所(普通合伙) 31237
• 代理人: 屈蘅;李時云

1.一種相變隨機存取存儲器的制造方法，包括：

提供一基底；

在所述基底上形成氧化層，并刻蝕所述氧化層形成一溝槽；

在所述溝槽中依次覆蓋第一阻擋層和填充金屬層；

對所述金屬層和第一阻擋層進行回刻蝕工藝，所述第一阻擋層的刻蝕速率大于所述金屬層的刻蝕速率，以去除位于所述金屬層側壁的第一阻擋層和部分金屬層，在所述金屬層和所述氧化層之間形成空隙；

在所述氧化層和金屬層上形成第二阻擋層，所述第二阻擋層填充所述空隙；

刻蝕去除位于所述金屬層上的第二阻擋層；以及

在所述金屬層及第二阻擋層上形成相變材料層。

2.如權利要求1所述的相變隨機存取存儲器的制造方法，其特征在于，所述第二阻擋層的材質為氮化鈦，采用化學氣相沉積法形成。

3.如權利要求1所述的相變隨機存取存儲器的制造方法，其特征在于，所述第二阻擋層的材質為低介電常數材料層，采用旋轉涂覆的方法形成。

4.如權利要求1所述的相變隨機存取存儲器的制造方法，其特征在于，所述基底包括半導體襯底、位于半導體襯底上的介質層以及貫穿于所述介質層中的引出線，所述引出線位于所述金屬層下方并與所述金屬層相連。

5.如權利要求4所述的相變隨機存取存儲器的制造方法，其特征在于，所述引出線的直徑為40nm～100nm。

6.如權利要求1所述的相變隨機存取存儲器的制造方法，其特征在于，所述第一阻擋層和金屬層的形成過程包括：

形成第一阻擋層薄膜，所述第一阻擋層薄膜覆蓋所述氧化層和溝槽的底面和側壁；

形成金屬層薄膜，所述金屬層薄膜覆蓋所述第一阻擋薄膜并填充所述溝槽；

進行化學機械研磨工藝，直至暴露所述氧化層。

7.如權利要求1所述的相變隨機存取存儲器的制造方法，其特征在于，在對所述金屬層和第一阻擋層進行回刻蝕工藝的步驟中，刻蝕物質包括SF₆、O₂、NF₃、CF₄及Ar，SF₆的流量為10sccm～80sccm，O₂的流量為1sccm～10sccm，NF₃的流量為10sccm～80sccm，CF₄的流量為10sccm～80sccm，Ar的流量為50sccm～200sccm，環境壓力為2mt～20mt，反應時間為5s～40s，反應功率為500W-100W。

8.如權利要求1所述的相變隨機存取存儲器的制造方法，其特征在于，在對所述金屬層和第一阻擋層進行回刻蝕工藝的步驟之后，所述金屬層的直徑為20nm～60nm，高度為30埃～800埃。

9.如權利要求1所述的相變隨機存取存儲器的制造方法，其特征在于，對所述金屬層和第一阻擋層進行回刻蝕工藝與在所述氧化層和金屬層上覆蓋第二阻擋層的步驟之間，還包括：

對所述氧化層進行回拉工藝；以及

對所述金屬層和氧化層進行刻蝕后處理。

10.如權利要求9所述的相變隨機存取存儲器的制造方法，其特征在于，在進行刻蝕后處理的步驟中，通入氮氣和氫氣，環境溫度為20℃～40℃。

11.如權利要求1至10中任意一項所述的相變隨機存取存儲器的制造方法，其特征在于，所述第一阻擋層的材質為氮化鈦及氮化鉭中的一種或其組合。

12.如權利要求1至10中任意一項所述的相變隨機存取存儲器的制造方法，其特征在于，所述金屬層的材質為鎢及銅中的一種或其組合。

13.如權利要求1至10中任意一項所述的相變隨機存取存儲器的制造方法，其特征在于，所述相變材料層為硫族元素化合物材料。

14.如權利要求13所述的相變隨機存取存儲器的制造方法，其特征在于，所述相變材料層為GeSeTe系列材料。