[發明專利]相變化記憶體及其制造方法

有效

• 申請號: 201610034388.6
• 申請日: 2016-01-19
• 公開（公告）號: CN105489759B
• 公開（公告）日: 2018-04-13
• 發明（設計）人: 吳孝哲;陶義方;王博文
• 申請（專利權）人: 江蘇時代全芯存儲科技有限公司;江蘇時代芯存半導體有限公司;英屬維京群島商時代全芯科技有限公司
• 主分類號: H01L45/00
• 分類號: H01L45/00;H01L27/24
• 代理公司: 北京律誠同業知識產權代理有限公司11006
• 代理人: 徐金國

1.一種制造相變化記憶體的方法，其特征在于包含以下操作：

形成一第一導電接觸結構貫穿一第一介電層；

形成一圖案化加熱材料層覆蓋該第一導電接觸結構的一頂面及一部分的該第一介電層；

形成一第二介電層覆蓋該圖案化加熱材料層；

形成一第一凹口貫穿該第二介電層及該圖案化加熱材料層，其中該第一凹口將該圖案化加熱材料層斷開而形成一第一加熱元件以及一第二加熱元件，該第一加熱元件的一底面接觸該第一導電接觸結構的該頂面；

蝕刻該第一凹口內的該第一介電層的一側壁以及該第二介電層的一側壁，使該第一凹口進一步延伸至該第一介電層及該第二介電層中，其中該第一加熱元件的一邊緣凸出該第一介電層的該側壁以及該第二介電層的該側壁；以及

形成一相變化元件于該第一凹口中，且該相變化元件接觸該第一加熱元件的該邊緣及該第二加熱元件的一邊緣。

2.如權利要求1所述的制造相變化記憶體的方法，其特征在于，還包括以下操作：

形成一第三介電層覆蓋該相變化元件及該第二介電層；

形成一第二凹口貫穿該第三介電層及該第二介電層以暴露出該第二加熱元件的一部分；以及

形成一第二導電接觸結構于該第二凹口中以及該第三介電層上，其中該第二導電接觸結構的一底面接觸該第二加熱元件的該部分。

3.如權利要求1所述的制造相變化記憶體的方法，其特征在于，該第一加熱元件的該邊緣凸出該第一介電層的該側壁或該第二介電層的該側壁的一長度為該第一加熱元件的一厚度的1/5至1/20。

4.如權利要求1所述的制造相變化記憶體的方法，其特征在于，形成該圖案化加熱材料層的操作包括以下步驟：

形成一加熱材料層于該第一導電接觸結構及該第一介電層上；

形成一圖案化遮罩于該加熱材料層上；

蝕刻該加熱材料層，而將該圖案化遮罩的一圖案移轉至該加熱材料層，以形成該圖案化加熱材料層；以及

移除該圖案化遮罩。

5.如權利要求1所述的制造相變化記憶體的方法，其特征在于，在形成該圖案化加熱材料層的操作中，該圖案化加熱材料層具有一矩形的上視圖案。

6.如權利要求1所述的制造相變化記憶體的方法，其特征在于，在形成該圖案化加熱材料層的操作中，該圖案化加熱材料層包括一第一寬部、一第二寬部以及一頸部，該頸部橋接該第一寬部與第二寬部，且該第一寬部的一寬度及該第二寬部的一寬度大于該頸部的一寬度；且其中形成該第一凹口的操作包含移除該頸部的一部分，而斷開該圖案化加熱材料層。

7.如權利要求1所述的制造相變化記憶體的方法，其特征在于，在形成該圖案化加熱材料層的操作中，該圖案化加熱材料層包括一第一寬部、一第二寬部、一第一窄部以及一第二窄部，該第一窄部及該第二窄部橋接該第一寬部與第二寬部，該第一寬部的一寬度及該第二寬部的一寬度大于該第一窄部的一寬度以及該第二窄部的一寬度；且其中形成該第一凹口的操作包含移除該第一窄部的一部分及該第二窄部的一部分，而斷開該圖案化加熱材料層。

8.如權利要求1所述的制造相變化記憶體的方法，其特征在于，該第一加熱元件的一厚度為2至40 nm。

9.如權利要求1所述的制造相變化記憶體的方法，其特征在于，該圖案化加熱材料層包含相互堆疊的多個子結構層，其中至少兩相鄰的子結構層的材料彼此相異，所述至少兩相鄰的子結構層的材料之間存在一電阻率差值。

10.如權利要求9所述的制造相變化記憶體的方法，其特征在于，該電阻率差值為所述子結構層中具有最小電阻率的材料的3倍至80倍。