[發明專利]金屬塞制備方法及其在相變隨機存儲器中的應用

有效

• 申請號: 201210244021.9
• 申請日: 2012-07-13
• 公開（公告）號: CN103545247A
• 公開（公告）日: 2014-01-29
• 發明（設計）人: 王新鵬;王冬江;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: H01L21/768
• 分類號: H01L21/768;H01L45/00;H01L27/24
• 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

1.一種金屬塞制備方法，包括：

提供電介質層，所述電介質層具有貫穿設置的通洞；

在所述電介質層上沉積金屬層，所述金屬層覆蓋所述電介質層并填充所述通洞；

對所述金屬層進行濕法主刻蝕，采用終點檢測的方法控制刻蝕終點，以去除所述通洞以外的所述金屬層；

對所述金屬層進行濕法過刻蝕，去除所述通洞內的部分所述金屬層，以形成金屬塞。

2.如權利要求1所述的金屬塞制備方法，其特征在于，所述濕法主刻蝕采用檢測反應廢液中待測元素變化的方法或光學反射法進行終點檢測。

3.如權利要求2所述的金屬塞制備方法，其特征在于，所述濕法主刻蝕采用檢測反應廢液中待測元素變化的方法，檢測待測元素在所述反應廢液中的離子濃度，繪制離子濃度隨時間的變化曲線，通過離子濃度隨時間的變化曲線檢測刻蝕終點。

4.如權利要求3所述的金屬塞制備方法，其特征在于，所述刻蝕終點為：離子濃度隨時間的變化曲線中縱坐標數值變化為10％～50％，或離子濃度隨時間的變化曲線的斜率為-5～5。

5.如權利要求2所述的金屬塞制備方法，其特征在于，所述待測元素為所述金屬層含有的元素。

6.如權利要求1所述的金屬塞制備方法，其特征在于，所述濕法過刻蝕為分級反應過程，所述濕法過刻蝕分為若干子步，對所述濕法過刻蝕的刻蝕速率起控制作用的反應物在相鄰子步中的濃度是變化的，所述變化通過遞增或遞減的方式實現。

7.如權利要求6所述的金屬塞制備方法，其特征在于，每兩個所述相鄰子步為一個循環，所述循環中的第一個子步對所述濕法過刻蝕的刻蝕速率起控制作用的反應物的濃度為大于0到100％，所述循環中的第二個子步中對所述濕法過刻蝕的刻蝕速率起控制作用的反應物的溶度為0。

8.如權利要求1-7中任意一項所述的金屬塞制備方法，其特征在于，所述金屬層的材料為鎢。

9.如權利要求8所述的金屬塞制備方法，其特征在于，所述濕法主刻蝕的反應液中包含堿和過氧化氫，所述濕法主刻蝕的刻蝕速率通過過氧化氫的濃度控制，過氧化氫的濃度為大于0到100％。

10.如權利要求8所述的金屬塞制備方法，其特征在于，所述濕法過刻蝕的反應液中包含堿和過氧化氫，所述濕法過刻蝕的刻蝕速率通過過氧化氫的濃度控制。

11.如權利要求1-7中任意一項所述的金屬塞制備方法，其特征在于，在提供電介質層步驟和在所述電介質層上沉積金屬步驟之間，還包括在所述電介質層上沉積過渡層，并在對所述金屬進行濕法過刻蝕步驟之后，采用濕法刻蝕去除露出的所述過渡層。

12.如權利要求11所述的金屬塞制備方法，其特征在于，所述過渡層為自下至上依次層疊的鈦層和氮化鈦層。

13.如權利要求11所述的金屬塞制備方法，其特征在于，所述濕法刻蝕的反應液中包含硝酸。

14.一種相變隨機存儲器結構，其特征在于，包括：

電極層，在所述電極層中設置有若干下電極；

如權利要求1至13中任意一項所述的電介質層，所述電介質層設置于所述電極層上，在所述電介質層中設置有采用如權利要求1至13中任意一項所述的制備方法形成的若干金屬塞，所述金屬塞與所述下電極電連接；

相變層，位于所述電介質層上，所述相變層中設置有若干相變電阻，所述相變電阻與所述金屬塞電連接。