[發明專利]相變存儲器及其制造方法和電子設備

有效

• 申請號: 201610044348.X
• 申請日: 2016-01-22
• 公開（公告）號: CN106997924B
• 公開（公告）日: 2019-11-26
• 發明（設計）人: 汪昌州
• 申請（專利權）人: 中芯國際集成電路制造(上海)有限公司;中芯國際集成電路制造(北京)有限公司
• 主分類號: H01L45/00
• 分類號: H01L45/00
• 代理公司: 31237 上海思微知識產權代理事務所(普通合伙)
• 代理人: 屈蘅;李時云<國際申請>=<國際公布>=

1.一種相變存儲器的制造方法，其特征在于，包括：

提供一半導體襯底，所述半導體襯底的表面上形成有相變層，所述半導體襯底包含底部電極，所述底部電極包括依次形成的第一底部電極層和第二底部電極層，所述第二底部電極層與所述相變層電接觸，所述第二底部電極層的厚度小于所述第一底部電極層的厚度，且所述第二底部電極層中氮濃度大于所述第一底部電極層中的氮濃度，所述第二底部電極層中的電極金屬的濃度小于所述第一底部電極層中的電極金屬的濃度，所述第二底部電極層中氮含量達到能防止所述第二底部電極層氧化且避免發生斷路的條件；

在所述相變層的表面上依次形成含有氮及電極金屬的第一頂部電極層和含有氮及電極金屬的第二頂部電極層，且所述第一頂部電極層中的氮濃度大于所述第二頂部電極層中的氮濃度，所述第一頂部電極層中的電極金屬的濃度小于所述第二頂部電極層中的電極金屬的濃度，所述第一頂部電極層的厚度小于所述第二頂部電極層的厚度，所述第一頂部電極層中的氮含量達到抑制電極金屬原子或離子向所述相變層中擴散并增強對所述相變層的膜壓的條件。

2.如權利要求1所述的制造方法，其特征在于，所述第一頂部電極層的電極金屬與所述第二頂部電極層的電極金屬相同。

3.如權利要求1所述的制造方法，其特征在于，所述第一頂部電極層的電極金屬與所述第二頂部電極層的電極金屬不同。

4.如權利要求1或2或3所述的制造方法，其特征在于，所述第一頂部電極層中的電極金屬為Mn、Ta、Ti、W、Ni、Al、Co、Pt或Cu，所述第二頂部電極層中的電極金屬為Mn、Ta、Ti、W、Ni、Al、Co、Pt或Cu。

5.如權利要求1所述的制造方法，其特征在于，所述第一頂部電極層的厚度為所述第二頂部電極層的厚度為

6.如權利要求1所述的制造方法，其特征在于，形成所述第一頂部電極層的方法為物理氣相沉積工藝、化學氣相沉積工藝或原子層氣相沉積工藝；形成所述第二頂部電極層的方法為物理氣相沉積工藝、化學氣相沉積工藝或原子層氣相沉積工藝。

7.如權利要求1所述的制造方法，其特征在于，形成所述第一頂部電極層時通入的氬氣和氮氣的流量比小于形成所述第二頂部電極層時通入的氬氣和氮氣的流量比。

8.如權利要求7所述的制造方法，其特征在于，形成所述第一頂部電極層時通入的氬氣和氮氣的流量比為1:3～1.6:1；形成所述第二頂部電極層時通入的氬氣和氮氣的流量比為1:1.6～3:1。

9.如權利要求1所述的制造方法，其特征在于，形成所述第一頂部電極層的工藝溫度為20℃～500℃，形成所述第二頂部電極層的工藝溫度為20℃～300℃。

10.如權利要求1所述的制造方法，其特征在于，所述相變層的材料包含Ge、Sb、Te中的至少一種。

11.如權利要求1所述的制造方法，其特征在于，提供所述半導體襯底的步驟包括：

提供一基底，在所述基底表面形成隔離介質層；

在所述隔離介質層中形成貫穿所述隔離介質層的導電插塞；

在所述隔離介質層表面上形成與所述導電插塞電接觸的第一底部電極層以及在所述第一底部電極層上形成第二底部電極層，所述相變層與所述第二底部電極層電接觸。

12.如權利要求11所述的制造方法，其特征在于，形成所述第二底部電極層時通入的氬氣和氮氣的流量比小于形成所述第一底部電極層時通入的氬氣和氮氣的流量比。