[發明專利]一種相變化儲存器陣列及制造方法

有效

• 申請號: 201310094029.6
• 申請日: 2013-03-22
• 公開（公告）號: CN103151366B
• 公開（公告）日: 2018-04-24
• 發明（設計）人: 陳秋峰;王興亞
• 申請（專利權）人: 廈門博佳琴電子科技有限公司
• 主分類號: H01L27/24
• 分類號: H01L27/24;H01L45/00
• 代理公司: 廈門市新華專利商標代理有限公司35203
• 代理人: 李寧,唐紹烈

1.一種相變化存儲器陣列制造方法，其特征在于：包括以下步驟：

步驟一，在P型半導體襯底上間隔形成淺隔離槽，淺隔離槽之間形成胚體柱，其中之一為P結胚體柱，其余為N結胚體柱；

步驟二，在淺隔離槽中填滿絕緣層；

步驟三，在P型半導體襯底上形成N阱；

步驟四，在N阱上層掩埋第一P型擴散層；

步驟五，在位于第一P型擴散層上層的N結胚體柱上形成N型擴散層，N型擴散層上層形成鎢插塞，鎢插塞與N型擴散層連接形成二極管第一極；在位于第一P型擴散層上層的P結胚體柱上延伸形成第二P型擴散層，第二P型擴散層上層形成鎢插塞，鎢插塞與第二P型擴散層連接形成二極管第二極；N阱一側上層形成N型擴散層，N型擴散層上層形成鎢插塞，鎢插塞與N型擴散層連接形成N阱的接觸點電極；

步驟六，在鎢插塞及絕緣層上依次沉積緩沖層和介質層，在介質層上沉積一層光阻層，并在光阻層上對應N型擴散層位置打開相變化存儲器區域；

步驟七，依次將相變化存儲器區域的介質層和緩沖層蝕刻，使鎢插塞暴露；

步驟八，沉積一層氮化物，填滿相變化存儲器區域并覆蓋在介質層上；

步驟九，執行氮化物蝕刻，使鎢插塞暴露，同時在相變化存儲器區域側壁形成“斜坡狀”側墻；

步驟十，沉積一層相變化存儲器材料，填滿變化存儲器區域，與鎢插塞接觸；

步驟十一，研磨相變化存儲器材料，使相變化存儲器材料與介質層齊平；在相變化存儲器材料上沉積一層低溫氮化物，并在低溫氮化物上沉積一層絕緣層；

步驟十二，將對應相變化存儲器材料位置的絕緣層蝕刻，同時，將對應第二P型擴散層位置的絕緣層蝕刻，使低溫氮化物暴露，形成金屬層區域；

步驟十三，依次將對應第二P型擴散層位置的低溫氮化物及介質層蝕刻，使緩沖層暴露，形成金屬層接觸窗區域；

步驟十四，將對應第二P型擴散層位置的緩沖層及對應相變化存儲器材料位置的低溫氮化物蝕刻，使相變化存儲器材料及對應第二P型擴散層位置的鎢插塞暴露；

步驟十五，沉積一層金屬層，將對應第二P型擴散層位置的金屬層接觸窗區域及對應相變化存儲器材料位置的金屬層區域填滿；

步驟十六，沉積金屬層后形成P型接觸槽及N型接觸槽，P型接觸槽及N型接觸槽四周被隔離槽包圍，在P型接觸槽及N型接觸槽四周掩埋P型擴散區，P型擴散區呈橫向走勢；

步驟十七，在P型擴散區之上，通過位元線將數個N型接觸槽連接，位元線呈縱向走勢；

步驟十八，在位元線之上，通過字線將數個P型接觸槽連接，字線呈橫向走勢，位元線與字線之間絕緣。

2.如權利要求1所述的一種相變化存儲器陣列制造方法，其特征在于：步驟三中，采用N阱掩模、曝光、顯影工藝把N阱區域打開；用離子植入方式把N型離子植入N阱區域，執行N阱驅入形成N阱，使淺隔離槽之間的胚體柱稀釋為輕摻雜P型擴散層或輕摻雜N型擴散層。

3.如權利要求2所述的一種相變化存儲器陣列制造方法，其特征在于：N型離子為磷離子或砷離子的一種或兩種，劑量為1E12-1E14cm^-2，能量分別為10Kev-200Kev或200Kev-800Kev。

4.如權利要求1所述的一種相變化存儲器陣列制造方法，其特征在于：步驟四中，采用掩埋、曝光、顯影工藝把第一P型擴散區域打開；用離子植入方式把P型離子植入P型擴散區域，形成第一P型擴散層。

5.如權利要求4所述的一種相變化存儲器陣列制造方法，其特征在于：P型離子為硼離子，劑量為5E14-5E15 cm^-2，能量為25Kev-150Kev。

6.如權利要求1所述的一種相變化存儲器陣列制造方法，其特征在于：在步驟二中在P型半導體襯底上形成淺隔離槽和深隔離槽，深隔離槽的深度大于淺隔離槽的深度，用熱生長和化學氣相淀積方式形成氧化硅層，該氧化硅層的厚度等于深隔離槽的深度，將深隔離槽和淺隔離槽填滿；深隔離槽位于N阱的接觸點電極一側。

7.如權利要求1所述的一種相變化存儲器陣列制造方法，其特征在于：步驟六中，緩沖層為氮化物，介質層為二氧化硅，氮化物的厚度為50?-200?，二氧化硅的厚度為200?-1000?。