[發明專利]相變隨機存取存儲器件及其制造方法

無效

• 申請號: 201210185827.5
• 申請日: 2012-06-07
• 公開（公告）號: CN102842673A
• 公開（公告）日: 2012-12-26
• 發明（設計）人: 李章旭
• 申請（專利權）人: 愛思開海力士有限公司
• 主分類號: H01L45/00
• 分類號: H01L45/00;H01L27/24
• 代理公司: 北京弘權知識產權代理事務所(普通合伙) 11363
• 代理人: 俞波;郭放

相關申請的交叉引用

本申請要求2011年6月21日向韓國專利局提交的申請號為10-2011-0060110的韓國專利申請的優先權，其全部內容通過引用合并于此。

技術領域

本發明涉及一種半導體存儲器件，更具體而言，涉及一種相變隨機存取存儲(PCRAM)器件及其制造方法。

背景技術

一般地，由于硫族化合物的相轉變，PCRAM器件利用非晶態與晶態之間的電阻差來儲存數據。更具體而言，根據施加到相變材料的脈沖的寬度和長度，PCRAM器件利用包括硫族化合物鍺(Ge)-銻(Sb)-碲(Te)的相變材料層的可逆的相轉變來將數據儲存為邏輯“0”和邏輯“1”。

圖1是說明現有的PCRAM器件的截面圖。

參見圖1，在現有的PCRAM器件中，在半導體襯底110上形成有用作字線的結區120，并且在結區120上形成有開關器件130。

在開關器件130上形成有下電極140，在下電極140上形成有相變層150以及在相變層150上形成有上電極160。這里，附圖標記135、145和155分別表示第一至第三層間絕緣層。

另外，形成字線接觸170和金屬字線180以與指定數目個單元串結區120連接。

圖2是現有的PCRAM器件的布局圖。

如圖2所示，在現有的PCRAM器件中，在金屬字線180的延伸方向上為每指定數目個單元串(例如，8個)形成字線接觸170。

這里，在現有的PCRAM器件中，形成金屬字線接觸170以減小結區120的電阻。隨著PCRAM器件被高度集成，因為結區120的電阻被增大，所以要形成這種減小結區120的電阻的結構。

然而，由于在指定數目個單元串之間形成字線接觸170，所以不能增加單元串的數目，且芯片尺寸增大。

發明內容

本發明的示例性實施例涉及一種能增加單元串的數目并減小芯片尺寸的相變隨機存取存儲(PCRAM)器件及其制造方法。

根據示例性實施例的一個方面，提供了一種PCRAM器件。所述PCRAM可以包括：半導體襯底；結字線，所述結字線被形成在所述半導體襯底上；外延字線，所述外延字線被形成在所述結字線上；以及開關器件，所述開關器件被形成在所述外延字線上。

根據示例性實施例的另一個方面，提供了一種制造PCRAM器件的方法。所述方法包括以下步驟：提供半導體襯底；在所述半導體襯底上形成結字線；在所述結字線上生長外延層以形成外延字線；在所述外延字線上形成層間絕緣層；刻蝕所述層間絕緣層以形成接觸孔；以及在所述接觸孔中形成開關器件。

附圖說明

從以下結合附圖的詳細描述中將更加清楚地理解本發明的主題的以上和其它的方面、特征以及其它的優點，其中：

圖1是說明現有的相變隨機存取存儲(PCRAM)器件的截面圖；

圖2是說明現有的PCRAM器件的布局圖；

圖3是說明根據本發明的一個示例性實施例的PCRAM器件的截面圖；

圖4是說明根據本發明的一個示例性實施例的PCRAM器件的布局圖；以及

圖5A至5D是說明根據本發明的一個示例性實施例的制造PCRAM器件的方法的過程的圖。

具體實施方式

在下文中，將參照附圖來更詳細地描述示例性實施例。

本發明參照截面圖來描述示例性實施例，截面圖是示例性實施例(以及中間結構)的示意性說明。如此，可以預見說明的形狀的變化是例如制造技術和/或公差的結果。因而，示例性實施例不應解釋為限于本發明所說明的區域的具體形狀，而是可以包括例如源自制造的形狀差異。在附圖中，為了清晰起見，可以夸大層和區域的長度和尺寸。相同的附圖標記在附圖中表示相同的元件。也可以理解當提及一層在另一層或襯底“上”時，其可以直接在另一層或襯底上，或也可以存在中間層。

圖3是說明根據本發明的一個示例性實施例的PCRAM器件的截面圖。

參見圖3，在本發明的一個示例性實施例的PCRAM器件300中，在半導體襯底310上形成有包含n型雜質的結字線(junction?word?line)321。這里，使用n型雜質來形成結字線321，但是示例性實施例不限制于此。可以使用相反類型的雜質或金屬材料來形成結字線321。