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相变化记忆体的制造方法与相变化记忆体


技术摘要:
一种相变化记忆体的制造方法与相变化记忆体,方法包括:形成堆叠结构,其包括:导电层;下电极层,位于导电层上方;上电极层,位于下电极层上方;相变化材料,位于下电极层与上电极层之间;以及选择器材料,位于导电层与下电极层之间;根据第一遮罩蚀刻上电极层,以形  全部
背景技术:
电子产品(例如:手机、平板电脑以及数字相机)常具有储存数据的记忆体元件。习 知记忆体元件可透过记忆体单元上的储存节点储存信息。其中,相变化记忆体利用记忆体 元件的电阻状态(例如高阻值与低阻值)来储存信息。记忆体元件可具有可在不同相态(例 如:晶相与非晶相)之间转换的材料。不同相态使得记忆体单元具有不同电阻值的电阻状 态,以用于表示储存数据的不同数值。 一般而言,相变化记忆体包括上电极、下电极以及位于上电极与下电极之间的相 变化材料层。通常使用微影及蚀刻制程制造相变化记忆体。
技术实现要素:
本发明提供一种相变化记忆体的制造方法,包括:形成堆叠结构,堆叠结构包括: 导电层;下电极层,位于导电层上方;上电极层,位于下电极层上方;相变化材料,位于下电 极层与上电极层之间;以及选择器材料,位于导电层与下电极层之间;根据第一遮罩蚀刻上 电极层,以形成上电极线;根据上电极线蚀刻相变化材料,以形成相变化材料层于上电极线 的下方,并暴露出下电极层的一部分,其中相变化材料层具有暴露的侧表面;在蚀刻相变化 材料之后,对相变化材料层的侧表面进行氮化处理,以形成氮化的相变化材料层覆盖相变 化材料层的侧表面;以及根据相变化材料层及氮化的相变化材料层蚀刻下电极层、选择器 材料及导电层,以形成下电极线、选择器材料层及其下方的导线。 在一些实施例中,对相变化材料层的侧表面进行氮化处理包括使用含氮气体电浆 进行氮化处理。 在一些实施例中,含氮气体电浆包括氮气电浆、氨气电浆或其组合。 在一些实施例中,根据上电极线蚀刻相变化材料包括使用感应耦合电浆 (inductively  coupled  plasma,ICP)、电浆离子溅射(plasma  ion  sputtering)或其组合 蚀刻相变化材料。 在一些实施例中,方法还包括:在对相变化材料层的侧表面进行氮化处理之前,对 相变化材料层的侧表面进行侧向蚀刻,使得相变化材料层的宽度小于上电极线的宽度。 在一些实施例中,对相变化材料层的侧表面进行侧向蚀刻包括使用蚀刻液。 在一些实施例中,方法还包括:形成隔离材料层侧向邻接上电极线、相变化材料 层、氮化的相变化材料层、下电极线及导线;根据第二遮罩蚀刻上电极线,以形成多个上电 极单元;根据该多个上电极单元蚀刻相变化材料层,以分别形成多个相变化单元于该多个 上电极单元的下方;以及根据该多个相变化单元蚀刻下电极线,以分别形成多个下电极单 元于该多个相变化单元的下方。 在一些实施例中,各相变化单元具有暴露的侧表面,方法还包括:在蚀刻相变化材 4 CN 111599916 A 说 明 书 2/7 页 料层之后,对各相变化单元的侧表面进行另一氮化处理,以形成另一氮化的相变化材料层 覆盖各相变化单元的侧表面。 在一些实施例中,对各相变化单元的侧表面进行另一氮化处理包括使用含氮气体 电浆进行另一氮化处理。 在一些实施例中,在对各相变化单元的侧表面进行该另一氮化处理之前,对各相 变化单元的侧表面进行一侧向蚀刻,使得相变化单元的宽度小于上电极单元的宽度。 本发明另提供一种相变化记忆体,包括下电极单元、上电极单元、相变化单元、氮 化的相变化材料层以及选择器。上电极单元位于下电极单元上方。相变化单元位于下电极 单元与上电极单元之间。氮化的相变化材料层覆盖相变化单元的侧表面。选择器位于下电 极单元下方。 在一些实施例中,相变化单元的宽度与氮化的相变化材料层的宽度的总和大于上 电极单元的宽度。 在一些实施例中,相变化单元的宽度小于上电极单元的宽度。 在一些实施例中,相变化单元的宽度与氮化的相变化材料层的宽度的总和小于或 等于上电极单元的宽度。 应当理解,以上一般性叙述和以下详细叙述都是示例性的,旨在提供要求保护的 本发明的进一步解释。 附图说明 通过阅读以下对于实施例的详细描述并参考附图,可以更全面地理解本发明: 图1、图2、图3、图4、图5A-图5B、图6A-图6B、图7、图8、图9、图10为根据本发明的一 些实施例的相变化记忆体的制造方法在各个阶段中的示意图; 图11为根据本发明的一些实施例的相变化记忆体的制造方法在某一阶段中的示 意图; 图12为根据本发明的一些实施例的相变化记忆体的制造方法在某一阶段中的示 意图。 【符号说明】 100:堆叠结构 102:堆叠结构 104:记忆体单元 110:基板 120:导电层 122:导线 130:选择器材料 132:选择器材料层 134:选择器 140:下电极层 142:下电极线 144:下电极单元 5 CN 111599916 A 说 明 书 3/7 页 150:相变化材料 152:相变化材料层 152a:侧表面 154:相变化单元 154a:侧表面 160:上电极层 162:上电极线 164:上电极单元 172:第一遮罩 174:第二遮罩 182:氮化的相变化材料层 184:氮化的相变化材料层 190:隔离材料层 X:方向 Y:方向 X-X’:线段 Y-Y’:线段
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