[發明專利]相變存儲器的制備方法

有效

• 申請號: 201610240350.4
• 申請日: 2016-04-18
• 公開（公告）號: CN107305924B
• 公開（公告）日: 2019-11-26
• 發明（設計）人: 伏廣才;李志超;周耀輝
• 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: 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備方法，其特征在于，包括：

提供半導體襯底，所述半導體襯底的表面包括第一介質層以及位于所述第一介質層中、用于引出電極的連接塞；

沉積第二介質層，所述第二介質層覆蓋所述第一介質層以及所述連接塞；

去除部分所述連接塞以及部分所述第一介質層上的所述第二介質層，形成一溝槽；

沉積覆蓋所述溝槽的底壁、所述溝槽的側壁以及所述第二介質層的底部接觸電極，沉積位于所述溝槽內并覆蓋所述底部接觸電極的外延層和位于所述溝槽內并覆蓋所述外延層的第三介質層；

去除所述溝槽中的所述第一介質層上的所述底部接觸電極、所述外延層以及所述第三介質層，隨后沉積第四介質層以填滿所述溝槽；

依次沉積相變材料層和頂部接觸電極，所述相變材料層以及所述頂部接觸電極依次覆蓋所述底部接觸電極。

2.如權利要求1所述的相變存儲器的制備方法，其特征在于，在沉積所述相變材料層之前，還包括去除位于所述溝槽的側壁上的部分所述底部接觸電極，形成一凹槽。

3.如權利要求1所述的相變存儲器的制備方法，其特征在于，所述底部接觸電極的剖面形狀為L型。

4.如權利要求3所述的相變存儲器的制備方法，其特征在于，所述底部接觸電極的位于所述溝槽的側壁上的厚度為5nm～15nm。

5.如權利要求3所述的相變存儲器的制備方法，其特征在于，所述底部接觸電極的材料為TiN、TaN、TiCN或TiSiN。

6.如權利要求1所述的相變存儲器的制備方法，其特征在于，所述外延層的材料為硅。

7.如權利要求6所述的相變存儲器的制備方法，其特征在于，采用原子沉積工藝沉積所述外延層，并且，采用的反應氣體包括SiH₄和H₂，或SiH₂Cl₂和H₂，其中，通入的SiH₄或SiH₂Cl₂的流量為50sccm～200sccm，通入的H₂的流量為50sccm～200sccm，采用的溫度為200℃～400℃，壓強為10Pa～200Pa。

8.如權利要求6所述的相變存儲器的制備方法，其特征在于，沉積的所述外延層的厚度為3nm～5nm。

9.如權利要求1所述的相變存儲器的制備方法，其特征在于，所述第三介質層的材料為氧化硅或氮化硅。

10.如權利要求1所述的相變存儲器的制備方法，其特征在于，所述相變材料層為Ge₂Sb₂Te₅、N摻雜Ge₂Sb₂Te₅、C摻雜Ge₂Sb₂Te₅、Ti摻雜Ge₂Sb₂Te₅、O摻雜Ge₂Sb₂Te₅、Si摻雜Ge₂Sb₂Te₅、GeTe、Sb₂Te₃中的任意一種或多種形成的合金材料。

11.如權利要求1所述的相變存儲器的制備方法，其特征在于，所述半導體襯底中還包括淺溝槽隔離結構、阱區、第一摻雜區以及第二摻雜區。

12.如權利要求1所述的相變存儲器的制備方法，其特征在于，制備所述相變存儲器的同時制備外圍電路，所述外圍電路包括MOS晶體管。