[發明專利]相變存儲器的形成方法

有效

• 申請號: 201310365803.2
• 申請日: 2013-08-20
• 公開（公告）號: CN104425709B
• 公開（公告）日: 2017-07-14
• 發明（設計）人: 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: H01L45/00
• 分類號: H01L45/00
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司11227
• 代理人: 駱蘇華

1.一種相變存儲器的形成方法，其特征在于，包括：

提供基底，在基底上形成具有多個通孔的介質層；

在所述通孔中形成墊襯層和電極層，所述墊襯層位于通孔和介質層之間，覆蓋通孔底部和側壁，所述電極層、墊襯層上表面與介質層上表面持平；

去除所述電極層表面的墊襯材料，所述墊襯材料是在形成墊襯層時的殘留物；

去除電極層表面的墊襯材料后，刻蝕部分厚度的電極層和墊襯層，剩余電極層作為底電極。

2.如權利要求1所述的形成方法，其特征在于，所述墊襯層的材料為氮化鈦。

3.如權利要求2所述的形成方法，其特征在于，去除所述電極層表面的墊襯材料的方法為：使用氯等離子體對電極層表面進行處理。

4.如權利要求3所述的形成方法，其特征在于，對氯氣進行等離子體化形成氯等離子體；

使用氯等離子體對電極層表面進行處理的過程中，對氯氣進行等離子體化的射頻發生器的射頻功率范圍為200～1000W，射頻發生器的偏壓范圍為0～500V，氯氣的流量范圍為20～200sccm，處理時間范圍為5～30s。

5.如權利要求1所述的形成方法，其特征在于，形成墊襯層和電極層的方法包括：

在所述介質層上形成墊襯材料層，所述墊襯材料層覆蓋介質層、通孔的底部和側壁；

在墊襯材料層上形成導電材料層，所述導電材料層填充滿通孔；

化學機械研磨導電材料層和墊襯材料層，至所述介質層上表面停止，分別形成電極層和墊襯層。

6.如權利要求5所述的形成方法，其特征在于，在墊襯材料層上形成導電材料層的方法為化學氣相沉積或濺射工藝。

7.如權利要求1所述的形成方法，其特征在于，刻蝕部分厚度的電極層和墊襯層的方法包括：

以所述介質層為掩模，刻蝕部分厚度電極層；

以所述介質層為掩模，刻蝕部分厚度墊襯層，剩余電極層與墊襯層上表面齊平。

8.如權利要求1所述的形成方法，其特征在于，刻蝕部分厚度的電極層的方法為干法刻蝕，在干法刻蝕過程中使用的刻蝕氣體為SF₆、NF₃中的一種或多種。

9.如權利要求5所述的形成方法，其特征在于，在去除所述電極層表面的墊襯材料前，使用氧等離子體對電極層表面、墊襯層表面和介質層表面進行處理，去除拋光劑，所述拋光劑是在化學機械研磨導電材料層和墊襯材料層后的殘留拋光劑。

10.如權利要求1所述的形成方法，其特征在于，所述電極層的材料為鎢、鋁或銅。

11.如權利要求1所述的形成方法，其特征在于，在所述基底表面形成有場效應晶體管，所述電極層的底部為場效應晶體管的漏極；或者，在所述基底表面形成有二極管，所述電極層的底部為二極管的陽極。

12.如權利要求1所述的形成方法，其特征在于，在刻蝕部分厚度的電極層和墊襯層后，還包括：

刻蝕所述電極層上的通孔側壁的介質層，形成開口；

在所述開口中形成相變層；

在所述相變層上形成電連接相變層的頂電極。

13.如權利要求12所述的形成方法，其特征在于，在所述開口中形成相變層的方法包括：

在所述介質層上形成相變材料層，相變材料層覆蓋介質層、填充滿開口；

去除高出所述介質層上表面的相變材料層，剩余相變材料層作為相變層。

14.如權利要求13所述的形成方法，其特征在于，去除高出所述介質層上表面的相變材料層的方法為化學機械研磨或回刻蝕。

15.如權利要求12所述的形成方法，其特征在于，所述相變層材料為鍺-銻-碲合金。