[發(fā)明專利]用于形成交叉點(diǎn)存儲(chǔ)器的置換材料工藝

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201580016818.5
• 申請(qǐng)日: 2015-03-25
• 公開（公告）號(hào): CN106165085B
• 公開（公告）日: 2018-01-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 宗沅·李;詹保羅·斯帕迪尼;斯蒂芬·W·魯塞爾;德辰·郭
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 美光科技公司
• 主分類號(hào): H01L21/8239
• 分類號(hào): H01L21/8239
• 代理公司: 北京律盟知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限責(zé)任公司11287
• 代理人: 路勇

技術(shù)領(lǐng)域

本文中所揭示的標(biāo)的物一般來(lái)說(shuō)涉及集成電路中的裝置，且明確地說(shuō)，涉及形成裝置陣列(例如，交叉點(diǎn)陣列內(nèi)的存儲(chǔ)器單元)的方法。

背景技術(shù)

可在大范圍的電子裝置中發(fā)現(xiàn)并入有硫?qū)倩锊牧系难b置(例如，雙向閾值開關(guān)及相變存儲(chǔ)元件)。這些裝置可用于計(jì)算機(jī)、數(shù)碼相機(jī)、蜂窩式電話、個(gè)人數(shù)字助理等中。系統(tǒng)設(shè)計(jì)者在確定是否及如何并入硫?qū)倩锊牧弦杂糜谔囟☉?yīng)用時(shí)可考慮的因素可包含(舉例來(lái)說(shuō))物理大小、存儲(chǔ)密度、可擴(kuò)縮性、操作電壓及電流、讀取/寫入速度、讀取/寫入吞吐量、傳輸速率、功率消耗及/或用硫?qū)倩锊牧闲纬裳b置的方法。

附圖說(shuō)明

在說(shuō)明書的結(jié)束部分中特別指出所主張的標(biāo)的物。然而，通過(guò)參考以下詳細(xì)說(shuō)明并結(jié)合附圖閱讀可更好地理解組織及/或操作方法以及其一些目標(biāo)、特征及/或優(yōu)點(diǎn)，在附圖中：

圖1A是根據(jù)一些實(shí)施例的存儲(chǔ)器單元的示意性三維描繪。

圖1B是根據(jù)一些其它實(shí)施例的存儲(chǔ)器單元的示意性三維描繪。

圖1C是根據(jù)一些其它實(shí)施例的存儲(chǔ)器單元的示意性三維描繪。

圖2是根據(jù)一些實(shí)施例的描繪交叉點(diǎn)存儲(chǔ)器陣列的示意性平面圖圖解。

圖3A到3E是根據(jù)一些實(shí)施例的存儲(chǔ)器單元的各個(gè)制作階段的示意性三維描繪。

圖4A到4E是根據(jù)一些其它實(shí)施例的存儲(chǔ)器單元的各個(gè)制作階段的示意性三維描繪。

圖5A到5E是根據(jù)一些其它實(shí)施例的存儲(chǔ)器單元的各個(gè)制作階段的示意性三維描繪。

圖6A到6E是根據(jù)一些其它實(shí)施例的存儲(chǔ)器單元的各個(gè)制作階段的示意性三維描繪。

圖7A到7E是根據(jù)一些其它實(shí)施例的存儲(chǔ)器單元的各個(gè)制作階段的示意性三維描繪。

圖8A到8E是根據(jù)一些其它實(shí)施例的存儲(chǔ)器單元的各個(gè)制作階段的示意性三維描繪。

圖式中的特征未必按比例繪制且可在不同于所圖解說(shuō)明的方向的方向上延伸。雖然圖解說(shuō)明各種軸及方向以促進(jìn)本文中的論述，但將了解，所述特征可在不同方向上延伸。

具體實(shí)施方式

可在大范圍的電子裝置中發(fā)現(xiàn)并入有在操作中改變電阻的材料的裝置，所述裝置用于例如計(jì)算機(jī)、數(shù)碼相機(jī)、蜂窩式電話、個(gè)人數(shù)字助理等。舉例來(lái)說(shuō)，并入有此些材料的裝置可是存儲(chǔ)器裝置。改變電阻的材料基于其材料組成又可呈現(xiàn)許多不同種類。一個(gè)此材料種類是硫?qū)倩锊牧希淇捎米鞔鎯?chǔ)器裝置的存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)或選擇器節(jié)點(diǎn)。舉例來(lái)說(shuō)，作為存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)，特定硫?qū)倩锊牧峡墒腔陔娮韪淖兌鎯?chǔ)信息的相變材料，所述電阻改變?cè)醋圆牧系南囗憫?yīng)于加熱及/或所施加電場(chǎng)的穩(wěn)定(即，非易失性)改變。相比之下，作為選擇器節(jié)點(diǎn)，特定硫?qū)倩锊牧峡墒琼憫?yīng)于所施加電場(chǎng)而暫時(shí)改變其電阻(而不具有非易失性相變)的雙向閾值切換材料。具有基于硫?qū)倩锏拇鎯?chǔ)節(jié)點(diǎn)、基于硫?qū)倩锏倪x擇器節(jié)點(diǎn)或者基于硫?qū)倩锏拇鎯?chǔ)節(jié)點(diǎn)及選擇器節(jié)點(diǎn)的相變存儲(chǔ)器裝置可提供優(yōu)于其它存儲(chǔ)器裝置(例如，快閃存儲(chǔ)器裝置及動(dòng)態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器裝置(DRAM))的幾個(gè)性能優(yōu)點(diǎn)。舉例來(lái)說(shuō)，一些相變存儲(chǔ)器裝置可是非易失性的，使得存儲(chǔ)器裝置的物理狀態(tài)及電狀態(tài)在無(wú)任何外部電力被供應(yīng)到其的情況下在保持時(shí)間(例如，超過(guò)一年)內(nèi)基本不變。另外，一些相變存儲(chǔ)器裝置可提供快速讀取及寫入存取時(shí)間(例如，快于10納秒)及/或高讀取及寫入存取帶寬(例如，大于100兆位/秒)。另外，一些相變存儲(chǔ)器裝置可布置為極高密度存儲(chǔ)器陣列，例如在與局部金屬化相連接的最小存儲(chǔ)器陣列單元中具有大于100萬(wàn)個(gè)單元的交叉點(diǎn)陣列。

在制作具有小(例如，低于100nm)最小特征大小(例如，列或行的半間距)的高密度存儲(chǔ)器陣列中，在選擇制作工藝流程時(shí)的一個(gè)考慮因素是中間結(jié)構(gòu)(例如，行線及列線)在處理期間的機(jī)械穩(wěn)定性。不充分機(jī)械穩(wěn)定性可因特征(例如)在后續(xù)處理期間所暴露于的環(huán)境而導(dǎo)致例如特征的翹曲及/或崩塌等問(wèn)題。舉例來(lái)說(shuō)，此些環(huán)境可包含其中可以靜電方式對(duì)特征進(jìn)行充電的等離子體環(huán)境或其中特征可經(jīng)歷毛管力的含水環(huán)境。補(bǔ)救特定特征的不充分機(jī)械穩(wěn)定性的一種方法是對(duì)制作工藝流程進(jìn)行設(shè)計(jì)以在導(dǎo)致惡劣處理環(huán)境的工藝中采用具有充分機(jī)械穩(wěn)定性的暫時(shí)性犧牲材料，且稍后在工藝流程中用永久性功能材料(即，形成最終裝置的材料)置換犧牲材料。