[發明專利]一種嵌入式相變化存儲器陣列及制造方法

有效

• 申請號: 201310094151.3
• 申請日: 2013-03-22
• 公開（公告）號: CN103151458A
• 公開（公告）日: 2013-06-12
• 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: H01L45/00
• 分類號: H01L45/00;H01L27/24
• 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

1.一種嵌入式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型半導體襯底上制作晶體管形成硅晶片，通過隔離槽將晶體管隔離，隔離槽中填滿絕緣層，并在晶體管的源極與汲極上設置鎢插塞，源極與汲極上的鎢插塞通過柵氧化層隔離；

步驟二，在鎢插塞、絕緣層及柵氧化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，并在光阻層上對應晶體管汲極位置打開相變化存儲器區域；

步驟三，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；

步驟四，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；

步驟五，執行蝕刻，在相變化存儲器區域側壁形成“斜坡狀”第一側墻，且在鎢插塞上形成第一凹槽；

步驟六，沉積一層氮化物，填滿相變化存儲器區域及第一凹槽；

步驟七，執行蝕刻，在第一側墻上形成“斜坡狀”第二側墻，且在鎢插塞第一凹槽上形成第二凹槽；

步驟八，采用氬氣濺鍍，將在氬氣清洗中被氬離子撞擊產生的氮化物和介質層堆積形成第三側墻，第三側墻位于第二側墻上；

步驟九，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，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；

步驟十一，將對應相變化存儲器材料位置的絕緣層蝕刻，同時，將對應晶體管源極位置的絕緣層蝕刻，使低溫氮化物暴露，形成金屬層區域及金屬層接觸窗區域；

步驟十二，依次將對應晶體管源極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；

步驟十三，將對應晶體管源極位置的緩沖層蝕刻，同時，將對應相變化存儲器材料位置的氮化物蝕刻；

步驟十四，沉積一層金屬層，將對應晶體管源極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；

步驟十五，沉積金屬層后，形成源極接觸槽、汲極接觸槽及隔離槽；

步驟十六，在隔離槽之上，邏輯閘跨越數個汲極接觸槽形成字線，字線呈橫向走勢；

步驟十七，在源極接觸槽中形成源極接觸區，而在汲極接觸槽中形成汲極接觸區；

步驟十八，在字線之上形成位元線，位元線將數個汲極接觸區連接，且呈縱向走勢；

步驟十九，在位元線之上形成共用源極線，共用源極線將數個源極接觸區連接，且呈橫向走勢。

2.如權利要求1所述的一種嵌入式相變化存儲器陣列制造方法，其特征在于：步驟二中，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?。

3.如權利要求1所述的一種嵌入式相變化存儲器陣列制造方法，其特征在于：步驟九中，相變化存儲器材料為一種鍺銻碲硫族化物。

4.如權利要求1所述的一種嵌入式相變化存儲器陣列制造方法，其特征在于：步驟九中，在相變化存儲器材料底部形成一層氮化鉭或氮化鈦的保護層。

5.如權利要求1所述的一種嵌入式相變化存儲器陣列制造方法，其特征在于：步驟十中，低溫氮化物厚度為50?-150?（埃），溫度為350?-400?。

6.如權利要求1所述的一種嵌入式相變化存儲器陣列制造方法，其特征在于：步驟十中，絕緣層為硼磷硅玻璃或硼磷硅玻璃酸鹽或低溫化學氣相沉積氧化硅，厚度為500?-3000?。