[發(fā)明專利]一種半導體器件及其制造方法和電子裝置

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410219056.6
• 申請日: 2014-05-22
• 公開（公告）號: CN105098068A
• 公開（公告）日: 2015-11-25
• 發(fā)明（設計）人: 徐佳;任佳棟
• 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: 北京市磐華律師事務所 11336
• 代理人: 高偉;趙禮杰

技術領域

本發(fā)明涉及半導體技術領域，具體而言涉及一種半導體器件及其制造方法和電子裝置。

背景技術

在半導體技術領域中，相變存儲器(phasechangememory)是一種新興的非易失性存儲器，具有大規(guī)模、持久性、高讀寫速度、低電流等優(yōu)點。

在現(xiàn)有的相變存儲器中，相變材料(PCMaterial)通常與底電極(bottomelectrode)的整個上表面相接觸，因而相變材料與底電極之間的接觸面積(contactarea)會比較大，這將造成相變存儲器的驅動電流過大，進而導致其功耗過大。因此，如何降低相變存儲器的驅動電流，成為一個亟待解決的問題。

為解決上述技術問題，有必要提出一種新的半導體器件及其制造方法和電子裝置。

發(fā)明內容

針對現(xiàn)有技術的不足，本發(fā)明提出一種半導體器件及其制造方法和電子裝置。

本發(fā)明的一個實施例提供一種半導體器件的制造方法，所述方法包括：

步驟S101：在前端器件上形成第一絕緣層，并形成位于所述第一絕緣層內的第一接觸孔以及位于所述第一接觸孔內的底電極；

步驟S102：形成位于所述第一絕緣層之上的第二絕緣層，在所述第二絕緣層內形成位于所述底電極上方的第二接觸孔；

步驟S103：形成覆蓋所述第二接觸孔的底部與側壁的相變材料層，通過氬濺射工藝去除所述相變材料層位于所述第二接觸孔底部的部分，以形成環(huán)形相變材料。

在一個實例中，在所述步驟S103中，形成的所述相變材料層還覆蓋所述第二絕緣層，并且，所述氬濺射工藝還去除所述相變材料層的覆蓋所述第二絕緣層的部分。

可選地，在所述步驟S103中，所述環(huán)形相變材料的壁厚為10-30nm。

可選地，在所述步驟S103中，所述環(huán)形相變材料的外徑為30-100nm，內徑為20-90nm。

在一個實例中，所述步驟S101包括：

步驟S1011：提供前端器件，在所述前端器件上形成第一絕緣層；

步驟S1012：通過刻蝕工藝形成貫穿所述第一絕緣層的第一接觸孔；

步驟S1013：在所述第一接觸孔內填充導電材料；

步驟S1014：通過CMP工藝去除過量的導電材料，以形成所述底電極。

可選地，在所述步驟S1013中，在填充所述導電材料之前，在所述第一接觸孔內沉積粘結層；并且，在所述步驟S1014中，所述CMP工藝還去除所述粘結層的高于所述第一絕緣層的部分。

可選地，在所述步驟S102中，形成所述第二接觸孔的方法包括干法刻蝕或濕法刻蝕。

可選地，在所述步驟S103之后還包括步驟S104：

在所述環(huán)形相變材料的開口內填充第一介電材料和第二介電材料，通過CMP工藝去除過量的所述第一介電材料和所述第二介電材料，以形成位于所述環(huán)形相變材料的開口的內壁上的第一填充組件以及位于所述開口內未被所述第一填充組件覆蓋的區(qū)域的第二填充組件。

可選地，在所述步驟S104之后還包括步驟S105：

形成位于所述環(huán)形相變材料之上并與所述環(huán)形相變材料相接觸的上電極。

本發(fā)明的另一個實施例提供一種半導體器件，包括前端器件、位于所述前端器件上的第一絕緣層以及位于所述第一絕緣層上的第二絕緣層，其中，所述第一絕緣層內形成有第一接觸孔，所述第一接觸孔內設置有底電極，所述第二絕緣層內形成有位于所述底電極上方的第二接觸孔，所述第二接觸孔內設置有與所述底電極相接觸的環(huán)形相變材料。

可選地，所述環(huán)形相變材料的壁厚為10-30nm。

可選地，所述環(huán)形相變材料的外徑為30-100nm，內徑為20-90nm。

可選地，所述半導體器件還包括位于所述環(huán)形相變材料的開口的內壁上的第一填充組件以及位于所述開口內未被所述第一填充組件覆蓋的區(qū)域的第二填充組件。

可選地，所述半導體器件還包括位于所述環(huán)形相變材料上方且與所述環(huán)形相變材料相接觸的上電極。

本發(fā)明的一個實施例還提供一種電子裝置，包括電子組件以及與所述電子組件電連接的半導體器件，其中所述半導體器件包括：

前端器件、位于所述前端器件上的第一絕緣層以及位于所述第一絕緣層上的第二絕緣層，其中，所述第一絕緣層內形成有第一接觸孔，所述第一接觸孔內設置有底電極，所述第二絕緣層內形成有位于所述底電極上方的第二接觸孔，所述第二接觸孔內設置有與所述底電極相接觸的環(huán)形相變材料。