[發明專利]一種具有異質側壁結構加熱電極的相變存儲器及其制備方法

有效

• 申請號: 201310574066.7
• 申請日: 2013-11-15
• 公開（公告）號: CN103606624B
• 公開（公告）日: 2017-12-05
• 發明（設計）人: 亢勇;陳邦明;任萬春;向陽輝;詹奕鵬;吳漢明
• 申請（專利權）人: 上海新儲集成電路有限公司
• 主分類號: H01L45/00
• 分類號: H01L45/00
• 代理公司: 上海申新律師事務所31272
• 代理人: 竺路玲

1.一種具有異質側壁結構加熱電極的相變存儲器，包括一設置有器件結構的襯底，一介質層設置于該襯底的上表面，所述介質層中設置有相變材料層，其特征在于，所述相變存儲器還包括：

加熱電極，該加熱電極包括上部電極和下部電極；

所述相變材料層依次通過所述上部電極和所述下部電極與所述襯底中的器件結構電連接；

其中，所述上部電極的電阻率大于所述下部電極的電阻率；所述上部電極和所述下部電極源于同一Ti層，通過氮化工藝使部分Ti層轉化為TiN形成所述上部電極，電阻率提高；

所述上部電極和所述下部電極被配置成L型結構；

位于所述介質層上的頂部電極；

所述頂部電極覆蓋所述相變材料層的上表面；

接觸孔；

所述下部電極覆蓋所述接觸孔的上表面，以通過該接觸孔與所述襯底中的器件結構電連接；

所述下部電極豎直部分的寬度為2～100nm，所述上部電極豎直部分的寬度為2～20nm。

2.一種具有異質側壁結構加熱電極的相變存儲器的方法，其特征在于，所述方法包括：

提供一具有器件結構的襯底結構；

于該襯底結構的表面制備一介質層后，刻蝕部分所述介質層至所述襯底結構的上表面，形成一凹槽；

于所述凹槽中制備一金屬層后，繼續進行平坦化工藝，以暴露位于所述凹槽中的金屬層；

對暴露的金屬層進行部分氮化處理，形成金屬氮化物層；

于兩個加熱電極之間的凹槽部分采用干法刻蝕的工藝刻蝕形成兩個相鄰存儲單元的隔離；

于所述隔離中填充一介質層并繼續在所述金屬氧化物層上面制作相變材料層和頂部電極；

其中，所述相變材料層依次通過所述金屬氮化物層和剩余的金屬層與所述器件結構電連接；

所述襯底結構包括具有器件結構的襯底和底部介質層，且該介質層中設置有一接觸孔；

所述器件結構通過所述接觸孔與所述剩余的金屬層電連接；

所述方法還包括：

于所述相變材料層的上表面進行所述頂部電極的制備工藝；

所述金屬層的材質為Ti；

所述剩余的金屬層為下部電極，其豎直部分的寬度為2～100nm；所述金屬氮化物層為上部電極，其豎直部分的寬度為2～20nm。