[發明專利]接觸開口結構與制作方法及其應用

有效

• 申請號: 201711130187.7
• 申請日: 2017-11-15
• 公開（公告）號: CN109801938B
• 公開（公告）日: 2021-05-28
• 發明（設計）人: 李岱螢;李峰旻;林昱佑
• 申請（專利權）人: 旺宏電子股份有限公司
• 主分類號: H01L27/24
• 分類號: H01L27/24;H01L45/00
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 任巖

1.一種接觸開口結構，包括：

一基材；

一層間介電層，位于該基材之上，且具有一第一開口；

一導電層，位于該層間介電層中，并對準該第一開口；

一絕緣覆蓋層，具有位于該第一開口的一第一側壁上的一間隙壁，其中該間隙壁與該導電層接觸，并在該第一開口中定義出一第二開口，以將一部分該導電層暴露在外；以及

含金屬緩沖層，覆蓋位于第一開口的側壁上的一部分絕緣覆蓋層，所述含金屬緩沖層與暴露在外的導電層之間相隔預定距離且為空心區域，所述空心區域位于所述第二開口中。

2.如權利要求1所述的接觸開口結構，其中，所述含金屬緩沖層位于該第二開口的一第二側壁上，且與該導電層相隔一距離，其中該含金屬緩沖層包括氮化鈦、氮化鉭、鈦金屬和鉭金屬中至少一者。

3.一種接觸開口結構的制作方法，包括：

提供一基材；

于該基材上形成一層間介電層；

于該層間介電層中形成一導電層，并使至少一部分該導電層經由該層間介電層中的一第一開口暴露在外；

于該層間介電層上形成一絕緣覆蓋層，并延伸進入該第一開口之中；

形成一含金屬緩沖層，以覆蓋該絕緣覆蓋層；

移除位于該層間介電層上方的一部分該含金屬緩沖層；以及

移除位于該第一開口中的一部分該絕緣覆蓋層，以使剩余的該絕緣覆蓋層在該第一開口的一第一側壁上形成一間隙壁，而與該導電層接觸，以在該第一開口中定義出一第二開口，將至少一部分該導電層暴露在外；

其中，移除位于該層間介電層上方的該部分該含金屬緩沖層的同時，包括余留一部分該含金屬緩沖層，部分地覆蓋在該第二開口的一第二側壁上，使得所述含金屬緩沖層與暴露在外的導電層之間相隔預定距離且為空心區域，所述空心區域位于所述第二開口中。

4.如權利要求3所述的接觸開口結構的制作方法，其中該層間介電層包括一第一部分層間介電層和一第二部分層間介電層，且形成該第一開口的步驟，包括：

于該基材上形成該第一部分層間介電層；

于該第一部分層間介電層中形成該導電層；

形成該第二部分層間介電層，覆蓋該第一部分層間介電層和該導電層；以及

移除位于該導電層上方的一部分該第二部分層間介電層。

5.如權利要求3所述的接觸開口結構的制作方法，形成該第一開口的步驟，包括：

于該基材上形成該層間介電層；

于該層間介電層中形成該導電層；以及

回蝕該導電層。

6.如權利要求3所述的接觸開口結構的制作方法，其中移除位于該第一開口中的該部分該絕緣覆蓋層的同時，完全地移除覆蓋于該層間介電層上的另一部分該絕緣覆蓋層。

7.如權利要求3所述的接觸開口結構的制作方法，其中移除位于該第一開口中的該部分該絕緣覆蓋層的同時，僅部分地移除覆蓋于該層間介電層上的另一部分該絕緣覆蓋層。

8.一種電阻式隨機存取存儲器單元，包括：

一基材；

一層間介電層，位于該基材之上，且具有一第一開口；

一底部電極層，位于該層間介電層中，并對準該第一開口；

一絕緣覆蓋層，具有位于該第一開口的一第一側壁上的一間隙壁，其中該間隙壁與該底部電極層接觸，并在該第一開口中定義出一第二開口，以將一部分該底部電極層暴露在外；

含金屬緩沖層，覆蓋位于第一開口的側壁上的一部分絕緣覆蓋層，所述含金屬緩沖層與暴露在外的底部電極層之間為相隔預定距離的空心區域，所述空心區域位于所述第二開口中；

一過渡金屬氧化物層，位于該第二開口中且至少填充部分所述空心區域，并與該底部電極層接觸；以及

一上方電極層，位于該第二開口中且覆蓋所述含金屬緩沖層，并與該過渡金屬氧化物層接觸。

9.如權利要求8所述的電阻式隨機存取存儲器單元，其中，

所述含金屬緩沖層位于該第二開口的一第二側壁上，且與該底部電極層相隔一距離，其中該含金屬緩沖層包括氮化鈦、氮化鉭、鈦金屬和鉭金屬中至少一者；

所述電阻式隨機存取存儲器單元還包括：一金屬-氧化物-半導體場效應晶體管單元位于該基材之中，該金屬-氧化物-半導體場效應晶體管具有一源極/漏極結構，與該底部電極層接觸。