[發明專利]用于形成窄垂直柱的方法及具有窄垂直柱的集成電路裝置

在審

• 申請號: 201380060739.5
• 申請日: 2013-11-07
• 公開（公告）號: CN104798201A
• 公開（公告）日: 2015-07-22
• 發明（設計）人: 劉峻;庫諾·派瑞克
• 申請（專利權）人: 美光科技公司
• 主分類號: H01L27/115
• 分類號: H01L27/115
• 代理公司: 北京律盟知識產權代理有限責任公司 11287
• 代理人: 路勇

技術領域

本發明一般來說涉及集成電路制作，且更特定來說涉及用于形成細垂直柱的工藝且涉及可包含相變存儲器單元的所得集成電路裝置。

背景技術

由于包含對增加的便攜性、計算能力、存儲器容量及能量效率的需求的許多因素，集成電路中的電特征的密度連續不斷地在增加。為了促進此比例調整，正不斷地減小這些電特征的大小。

特征大小減小的趨勢(舉例來說)在例如只讀存儲器(ROM)、隨機存取存儲器(RAM)、快閃存儲器、電阻式存儲器等的存儲器電路或裝置中是顯而易見的。電阻式存儲器的實例包含相變存儲器、可編程導體存儲器及電阻式隨機存取存儲器(RRAM)。舉一個實例來說，電阻式存儲器裝置可包含組織成交叉點架構的單元陣列。在此架構中，存儲器單元可包含單元堆疊，所述單元堆疊具有存儲元件(例如，相變元件)，所述存儲元件與選擇裝置(例如，例如雙向閾值開關(OTS)或二極管的切換元件)串聯在一對導電線之間(例如，在存取線與數據/感測線之間)。存儲器單元位于字線與位線的相交點處且可經由將適當電壓施加到那些線而被“選擇”。減小存儲器單元的大小可增加單元密度及/或存儲器裝置性能。

因此，持續需要用于提供具有小大小的集成電路特征的方法。

附圖說明

將根據對優選實施例的詳細說明且根據附圖更好地理解本發明，所述附圖意在圖解說明而非限制本發明的實施例。將了解，圖式未必按比例繪制，相同圖式中的特征也未必與其它特征是相同比例。

圖1展示經部分制作集成電路的示意性橫截面側視圖及俯視圖。

圖2展示在于第一層級上形成芯棒且沿著芯棒的側壁形成間隔物之后圖1的經部分制作集成電路的示意性橫截面側視圖及俯視圖。

圖3展示在填充間隔物的側處的間隙之后圖2的經部分制作集成電路的示意性橫截面側視圖及俯視圖。

圖4展示在使間隔物凹入以形成開放間隔物體積且在開放間隔物體積中形成(例如，沉積)材料之后圖3的經部分制作集成電路的示意性橫截面側視圖及俯視圖。

圖5展示在于第二層級上形成芯棒且沿著芯棒的側壁形成間隔物之后圖4的經部分制作集成電路的示意性橫截面側視圖及俯視圖。

圖6展示在于第二層級上填充間隔物的側處的間隙之后圖5的經部分制作集成電路的示意性橫截面側視圖及俯視圖。

圖7展示在移除第二層級上的間隔物借此在第二層級上形成開放間隔物體積且也移除第一層級上的間隔物體積中的所暴露材料之后圖6的經部分制作集成電路的示意性橫截面側視圖及俯視圖。

圖8展示在于第二層級上的開放體積中形成(例如，沉積)材料之后圖7的經部分制作集成電路的示意性橫截面側視圖及俯視圖。

圖9展示在界定獨立堆疊之后圖8的經部分制作集成電路的示意性橫截面側視圖及俯視圖。

圖10展示存儲器單元的示意性透視圖。

圖11展示圖10的存儲器單元的橫截面俯視圖。

具體實施方式

本文中所揭示的實施例可應用于并涵蓋各種類型的集成電路及相關設備。舉例來說，在不限于存儲器裝置的同時，一些實施例可應用于包含電阻式存儲器(例如相變存儲器)的存儲器裝置。將了解，相變存儲器(PCM)利用一些材料呈現兩個或兩個以上穩定電阻狀態的能力。舉例來說，可用可呈現具有不同電阻率的穩定結晶及非晶狀態的相變材料來形成存儲器單元。在一些情況中，結晶狀態可具有比非晶狀態低的電阻率。電阻率的差可用以存儲信息；舉例來說，不同電阻狀態可用以表示不同二進制狀態(例如，“1”狀態或“0”狀態)。在一些配置中，相變存儲器單元可被穩定地置于兩個以上狀態，其中每一狀態具有不同電阻率，借此允許所述單元存儲比二進制狀態單元多的信息。

可通過將電信號施加到存儲器單元來改變所述單元中的相變存儲器的狀態。在不受理論限制的情況下，將相變材料理解為通過施加熱量來改變狀態，其中不同水平的熱量引起到不同狀態的轉變。因此，電信號可將能量提供到接近相變材料的加熱元件(例如，鄰近相變材料的電阻式加熱導線)，借此致使加熱裝置產生熱量，此致使相變材料改變狀態。將了解，所期望的熱量的量確定供應到加熱器的能量的量，且熱量的所述量至少部分地由存在于相變存儲器單元中的相變材料的量確定。