專利名稱：相變存儲(chǔ)器件及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及集成電路制造領(lǐng)域，尤其涉及一種相變存儲(chǔ)器件及其制造方法。
背景技術(shù)：
相變隨機(jī)存儲(chǔ)器(PCRAM)與目前的動(dòng)態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)器(DRAM)、閃存(FLASH)相比有明顯的優(yōu)勢其體積小，驅(qū)動(dòng)電壓低，功耗小，讀寫速度快，非揮發(fā)。相變存儲(chǔ)器件不僅是非揮發(fā)性存儲(chǔ)器，而且有可能制成多機(jī)存儲(chǔ)，并使用于超低溫和高溫環(huán)境，抗輻照、抗震動(dòng)，因此不僅將被廣泛應(yīng)用到日常的便攜電子產(chǎn)品，而且在航空航天領(lǐng)域有巨大的潛在應(yīng)用。尤其，在便攜式電子產(chǎn)品中其高速、非揮發(fā)性正好彌補(bǔ)了閃存(FLASH)和鐵電存儲(chǔ)器(FeRAM) 的不足。Intel公司就曾預(yù)言相變存儲(chǔ)器件將取代FLASH、DRAM和靜態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)器(SRAM) 芯片將很快進(jìn)入市場。國際半導(dǎo)體聯(lián)合會(huì)在2001年的路線圖中，同樣把相變存儲(chǔ)器件預(yù)測為可以最先實(shí)現(xiàn)商業(yè)化的存儲(chǔ)器之一。在這種情況下，研制相變隨機(jī)存儲(chǔ)單元器件就顯得更加迫切。相變存儲(chǔ)器件包括由相變材料制成的相變層，相變材料處于晶態(tài)和非晶態(tài)時(shí)的電阻有很大不同，即相變材料可具有兩相，可根據(jù)它們的電阻值區(qū)分所述兩相。隨溫度的變化相變材料發(fā)生可逆變化，目前已開發(fā)出很多相變材料。具體的說，在相變存儲(chǔ)器件中，為了從非晶態(tài)轉(zhuǎn)變到晶態(tài)，需要供應(yīng)相變材料超過能量勢壘的熱量。非晶態(tài)表現(xiàn)出更高的電阻，對應(yīng)數(shù)字值“ 1”，晶態(tài)表現(xiàn)出更低的電阻，對應(yīng)數(shù)字值“0”，當(dāng)電流通過電極時(shí)，在相變層和底部電極之間的接觸區(qū)產(chǎn)生焦耳熱，從而導(dǎo)致在晶態(tài)和非晶態(tài)之間產(chǎn)生可逆相變，以記錄信息。其中集中發(fā)生相變的區(qū)域叫做程序容積 (program volume, PV)區(qū)。更具體的說，在接近熔點(diǎn)的溫度供應(yīng)相變材料以熱量之后，當(dāng)相變材料迅速冷卻后，它轉(zhuǎn)變?yōu)榉蔷B(tài)。在低于熔點(diǎn)的結(jié)晶溫度長時(shí)間地供應(yīng)相變材料以熱量之后，當(dāng)相變材料冷卻時(shí)，它轉(zhuǎn)變?yōu)榫B(tài)。請參考圖IA至圖1E，其為現(xiàn)有的相變存儲(chǔ)器件制造方法的各步驟相應(yīng)結(jié)構(gòu)的剖面示意圖。參照圖1A，首先，提供一半導(dǎo)體基底11，所述半導(dǎo)體基底11中形成有晶體管，所述晶體管可使用傳統(tǒng)的半導(dǎo)體器件制造方法來形成，為簡化，此處以空白半導(dǎo)體基底表示。 接著，利用公知的方法，在半導(dǎo)體基底11上形成介電層13，并在介電層13中形成電連接所述晶體管的下電極12。參照圖1B，隨后，在所述介電層13上依次形成氮化硅層14、刻蝕阻擋層15以及絕緣層16。所述刻蝕阻擋層15的材料可以為氮化硅、多晶硅、二氧化硅中的一種或其任意組合。絕緣層16的材料可以為氮化硅或二氧化硅，其厚度為100-2000A。接下來，以刻蝕阻擋層15為刻蝕停止層，對絕緣層16進(jìn)行干法刻蝕，以形成貫穿絕緣層16的第一開口 16’。參照圖1C，之后，在絕緣層16和所述刻蝕阻擋層15上沉積刻蝕層薄膜17，由于第一開口 16’的存在，使得刻蝕層薄膜17具有一凹槽，所述凹槽的截面寬度小于第一開口 16’ 的截面寬度，所述凹槽決定了后續(xù)形成的通孔的尺寸。所述刻蝕層薄膜17的厚度越厚，則形成的凹槽的截面寬度越小。參照圖1D，接著，依次刻蝕凹槽下方的刻蝕層薄膜17、刻蝕阻擋層15和氮化硅層 14，以形成貫穿絕緣層16、刻蝕阻擋層15以及氮化硅層14的通孔14’。隨后，去除覆蓋在絕緣層16上的刻蝕層薄膜17，所述凹槽側(cè)壁的刻蝕層薄膜17被保留下來，業(yè)界通常將所述凹槽側(cè)壁的刻蝕層薄膜稱為刻蝕層17’，刻蝕層17’做得越厚， 對應(yīng)的通孔14’越小，因此刻蝕層17’具有控制通孔14’大小的作用?？涛g層17’的材料為氧化硅或氮化硅，其刻蝕速率與氮化硅層14的刻蝕速率相同或相近。參照圖1E，在通孔14’中填入相變層18，使相變層18與下電極12電連接。其中， 相變層18的截面寬度比下電極12的截面寬度小。相變層18與下電極12接觸的區(qū)域?yàn)槌绦蛉莘e區(qū)，而程序容積區(qū)的區(qū)域越小，即相變層18與下電極12接觸的區(qū)域面積越小，能夠有效加熱相變層18使其發(fā)生相變的電流越小，即相變存儲(chǔ)器件所需的操作電流越小。因此，通過縮小相變存儲(chǔ)單元中相變層18與下電極12的接觸面積使相變存儲(chǔ)器件操作電流變小，成為研制相變隨機(jī)存儲(chǔ)單元器件的重點(diǎn)。由于相變層18的截面寬度比下電極12的截面寬度小，因此，相變層18與下電極 12的接觸面積的大小由相變層18的截面寬度來決定，由此可知，決定相變層18的截面寬度的通孔14’大小顯得尤為重要。隨著器件密度越來越高，通孔14’的孔徑會(huì)逐漸變小，即通孔14’的寬度相應(yīng)變小。為了達(dá)到均勻的表面覆蓋，要求通孔14’的寬高比不能有大的變化，因此對照通孔14’的寬度相應(yīng)變小，需要使通孔14’的高度降低，由于刻蝕層17’具有控制通孔14’大小的作用，因此，通過降低刻蝕層17’的厚度來使通孔14’的高度降低，也即通過降低刻蝕層薄膜17的厚度使通孔14’的高度降低。基于相變存儲(chǔ)器的性能要求，氮化硅層14的厚度不可以同步下降。經(jīng)發(fā)明人研究發(fā)現(xiàn)，由于刻蝕層薄膜17的刻蝕速率與氮化硅層14的刻蝕速率相同或相近，隨著刻蝕層薄膜17變薄，在刻蝕過程中凹槽側(cè)壁的刻蝕層薄膜(即刻蝕層17’) 很有可能會(huì)完全消耗掉，反而使通孔14’由于失去了刻蝕層17’而變大，從而導(dǎo)致相變層18 與下電極12的接觸面積變大，進(jìn)而使相變存儲(chǔ)器件所需的操作電流變大，導(dǎo)致相變存儲(chǔ)器件的性能變差，甚至導(dǎo)致器件失效。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種相變存儲(chǔ)器件及其制造方法，用于解決刻蝕層變薄后，容易在刻蝕的過程中消耗掉的問題。本發(fā)明提供一種相變存儲(chǔ)器件，包括形成有晶體管的半導(dǎo)體基底；位于所述半導(dǎo)體基底上的介電層以及貫穿所述介電層的下電極；依次位于所述介電層上的第一絕緣層、刻蝕阻擋層以及第二絕緣層；貫穿所述第一絕緣層、刻蝕阻擋層以及第二絕緣層的相變層，所述相變層與所述下電極電連接；形成于所述第二絕緣層與所述相變層之間的刻蝕層； 其中，所述第一絕緣層的刻蝕速率大于所述刻蝕層的刻蝕速率。優(yōu)選地，在所述的相變存儲(chǔ)器件中，所述第一絕緣層的材料是無定型碳、光刻膠或有機(jī)抗反射涂層中的一種或其組合。優(yōu)選地，在所述的相變存儲(chǔ)器件中，所述第一絕緣層的刻蝕速率為 3000-4000A/ min。
優(yōu)選地，在所述的相變存儲(chǔ)器件中，所述第一絕緣層的厚度為500-2000A。優(yōu)選地，在所述的相變存儲(chǔ)器件中，所述刻蝕層的材料是二氧化硅或氮化硅。優(yōu)選地，在所述的相變存儲(chǔ)器件中，所述刻蝕層的刻蝕速率為1000-1500 A/min。優(yōu)選地，在所述的相變存儲(chǔ)器件中，所述第二絕緣層的材料是二氧化硅或氮化硅。優(yōu)選地，在所述的相變存儲(chǔ)器件中，所述第二絕緣層的厚度為100-2000人。優(yōu)選地，在所述的相變存儲(chǔ)器件中，所述相變層的材料是GexSbyTez，其中0 < χ < 1,0 < y < 1,0 < Z < 1,并且 x+y+z = 1。優(yōu)選地，在所述的相變存儲(chǔ)器件中，所述相變層的截面寬度為l-50nm。優(yōu)選地，在所述的相變存儲(chǔ)器件中，所述下電極的截面寬度為30-100nm。本發(fā)明還提供一種相變存儲(chǔ)器件的制造方法，包括提供一形成有晶體管的半導(dǎo)體基底；在所述半導(dǎo)體基底上形成介電層，并形成貫穿所述介電層的下電極；在所述介電層上依次形成第一絕緣層、刻蝕阻擋層以及第二絕緣層，所述第二絕緣層具有暴露刻蝕阻擋層表面的第一開口 ；在所述第二絕緣層上以及所述第一開口內(nèi)形成刻蝕層薄膜，所述刻蝕層薄膜具有一溝槽，其中，所述第一絕緣層的刻蝕速率大于所述刻蝕層薄膜的速率；依次刻蝕所述溝槽下方的刻蝕層薄膜、刻蝕阻擋層和第一絕緣層，以形成通孔；去除覆蓋在所述第二絕緣層上的所述刻蝕層薄膜；在所述通孔中填入相變層，使所述相變層與所述下電極電連接。優(yōu)選地，在所述相變存儲(chǔ)器件的制造方法中，所述第一絕緣層的材料是無定型碳、 光刻膠或有機(jī)抗反射涂層中一種或其組合。優(yōu)選地，在所述相變存儲(chǔ)器件的制造方法中，所述第一絕緣層的刻蝕速率為 3 000-4000A/ min。優(yōu)選地，在所述相變存儲(chǔ)器件的制造方法中，所述第一絕緣層的厚度為 500-2000A。優(yōu)選地，在所述相變存儲(chǔ)器件的制造方法中，所述刻蝕層的材料是二氧化硅或氮化硅。優(yōu)選地，在所述相變存儲(chǔ)器件的制造方法中，所述刻蝕層的刻蝕速率為 1000-1500 A/min。優(yōu)選地，在所述相變存儲(chǔ)器件的制造方法中，依次通過干法刻蝕所述溝槽下方的刻蝕層薄膜、刻蝕阻擋層和第一絕緣層。本發(fā)明由于采用以上技術(shù)方案，使之與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下的優(yōu)點(diǎn)所述相變存儲(chǔ)器件中包括刻蝕層以及第一絕緣層，所述第一絕緣層的刻蝕速率大于所述刻蝕層的刻蝕速率，以使用作控制通孔大小的所述刻蝕層在刻蝕的過程中不容易被消耗掉，因此可形成相對較薄的刻蝕層，進(jìn)而形成截面寬度較小的通孔，以使相變層與下電極的接觸面積變小，從而減小相變存儲(chǔ)器件的操作電流，實(shí)現(xiàn)僅需要施加較小的操作電流即可發(fā)生相變的目的，提高了相變存儲(chǔ)器件的性能。


圖IA IE為現(xiàn)有相變存儲(chǔ)器件制造方法的各步驟相應(yīng)結(jié)構(gòu)的剖面示意圖；圖2為本發(fā)明實(shí)施例提供的相變存儲(chǔ)器件的剖面示意圖3為本發(fā)明實(shí)施例提出的相變存儲(chǔ)器件制造方法的流程圖；圖4A 4D為本發(fā)明實(shí)施例提出的相變存儲(chǔ)器件制造方法的各步驟相應(yīng)結(jié)構(gòu)的剖面示意圖。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明的核心思想在于，提供一種相變存儲(chǔ)器件及其制造方法，所述相變存儲(chǔ)器件中包括刻蝕層以及第一絕緣層，所述第一絕緣層的刻蝕速率大于刻蝕層的刻蝕速率，以使用作控制通孔大小的所述刻蝕層在刻蝕的過程中不容易被消耗掉，因此可形成相對較薄的刻蝕層，進(jìn)而形成截面寬度較小的通孔，以使相變層與下電極的接觸面積變小，從而減小相變存儲(chǔ)器件的操作電流，實(shí)現(xiàn)僅需要施加較小的操作電流即可發(fā)生相變的目的，提高了相變存儲(chǔ)器件的性能。請參考圖2，其為本發(fā)明實(shí)施例提供的相變存儲(chǔ)器件的剖面示意圖，如圖2所示， 相變存儲(chǔ)器件100包括形成有晶體管(未圖示)的半導(dǎo)體基底110 ；位于所述半導(dǎo)體基底 110上的介電層130以及貫穿所述介電層130的下電極120 ；依次位于所述介電層130上的第一絕緣層140、刻蝕阻擋層150以及第二絕緣層160 ；貫穿所述第一絕緣層140、刻蝕阻擋層150以及第二絕緣層160的相變層180，并且所述相變層180與所述下電極120電連接； 形成于所述第二絕緣層160與所述相變層180之間的刻蝕層170’ ；其中，所述第一絕緣層 140的刻蝕速率大于所述刻蝕層170’的刻蝕速率。在背景技術(shù)中已經(jīng)提及，若刻蝕層170’與第一絕緣層140的刻蝕速率相同，會(huì)使刻蝕層170’在刻蝕的過程中很快被消耗掉，因此，本發(fā)明使第一絕緣層140的刻蝕速率比刻蝕層170’的刻蝕速率大，以保證刻蝕層170’在刻蝕的過程中能夠保留下來，從而使形成的通孔的截面寬度能夠盡可能的減小，進(jìn)而達(dá)到達(dá)到減小相變存儲(chǔ)器件操作電流的目的， 提高了相變存儲(chǔ)器件的性能。 本發(fā)明還提供一種相變存儲(chǔ)器件制造方法。具體請參考圖3，其為本發(fā)明實(shí)施例提出的相變存儲(chǔ)器件制造方法的流程圖。該方法包括如下步驟步驟S21，提供一形成有晶體管的半導(dǎo)體基底；步驟S22，在所述半導(dǎo)體基底上形成介電層，并形成貫穿介電層的下電極；步驟S23，在所述介電層上依次形成第一絕緣層、刻蝕阻擋層以及第二絕緣層，所述第二絕緣層具有暴露刻蝕阻擋層表面的第一開口；步驟S24，在所述第二絕緣層上以及第一開口內(nèi)形成刻蝕層薄膜，所述刻蝕層薄膜具有一溝槽，其中，所述第一絕緣層的刻蝕速率大于所述刻蝕層薄膜的刻蝕速率；步驟S25，依次刻蝕所述溝槽下方的刻蝕層薄膜、刻蝕阻擋層和第一絕緣層，以形成通孑L ；步驟S26，去除覆蓋在所述第二絕緣層上的刻蝕層薄膜；步驟S27，在所述通孔中填入相變層，使所述相變層與所述下電極電連接。下面將結(jié)合剖面示意圖對本發(fā)明提出的相變存儲(chǔ)器件及其制造方法進(jìn)行更詳細(xì)的描述，其中表示了本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，應(yīng)該理解本領(lǐng)域技術(shù)人員可以修改在此描述的本發(fā)明，而仍然實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的有利效果。因此，下列描述應(yīng)當(dāng)被理解為對于本領(lǐng)域技術(shù)人員的廣泛知道，而并不作為對本發(fā)明的限制。
參照圖4A，并結(jié)合步驟S21和步驟S22，首先提供一半導(dǎo)體基底110，所述半導(dǎo)體基底110中形成有晶體管，所述晶體管可使用傳統(tǒng)的半導(dǎo)體器件制造方法來形成，為簡化，此處以空白半導(dǎo)體基底表示。接著，利用公知的方法，在半導(dǎo)體基底110上形成介電層130，并在介電層130中形成電連接所述晶體管的下電極120，所述下電極120的材料優(yōu)選為鎢，其截面寬度可以為 30-100nm。參照圖4B，并結(jié)合步驟S23，隨后，在所述介電層130上依次形成第一絕緣層140、 刻蝕阻擋層150以及第二絕緣層160。所述刻蝕阻擋層150的材料可以為氮化硅、多晶硅、 二氧化硅中的一種或其任意組合，在本實(shí)施例中優(yōu)選為氮化硅。第二絕緣層160的材料可以為氮化硅或二氧化硅，其厚度為100-2000A。接下來，以刻蝕阻擋層150為刻蝕停止層，對第二絕緣層160進(jìn)行干法刻蝕，以形成貫穿第二絕緣層160的第一開口 160’，第一開口 160’暴露刻蝕阻擋層150表面。所述刻蝕阻擋層150可作為刻蝕停止層，以便于降低干法刻蝕工藝的控制難度。參照圖4C，并結(jié)合步驟S24，之后，在所述第二絕緣層160和刻蝕阻擋層150上沉積刻蝕層薄膜170，由于第一開口 160’的存在，使得刻蝕層薄膜170具有一凹槽，所述凹槽的截面寬度小于所述第一開口 160’的截面寬度。其中，所述第一絕緣層140的刻蝕速率大于所述刻蝕層薄膜170的速率。參照圖4D，并結(jié)合步驟S25和步驟S26，接著，依次刻蝕所述溝槽下方的刻蝕層薄膜170、刻蝕阻擋層150和第一絕緣層140，以形成貫穿第二絕緣層160、刻蝕阻擋層150以及第一絕緣層140的通孔140’。由于所述第一絕緣層140的刻蝕速率大于所述刻蝕層薄膜 170的速率，因此，在形成通孔140’的過程中，刻蝕氣體刻蝕所述第一絕緣層140的刻蝕速率非常高，而刻蝕所述刻蝕層薄膜170的刻蝕速率則比較低，從而確保所述凹槽側(cè)壁的刻蝕層薄膜損耗較少，能夠最大程度的被保留下來，進(jìn)而使形成的通孔140’的截面寬度能夠盡可能的減小。隨后，去除覆蓋在第二絕緣層160上的刻蝕層薄膜170，所述凹槽側(cè)壁的刻蝕層薄膜則被保留下來，在本文中，將所述凹槽側(cè)壁的刻蝕層薄膜稱為刻蝕層170’，其具有控制通孔140’大小的作用。其中，所述第一絕緣層140的材料可以是無定型碳、光刻膠、有機(jī)抗反射涂層材料中的一種或其組合，但不局限于此，在本實(shí)施例中優(yōu)選為無定型碳。所述刻蝕層170’ 的材料為二氧化硅或氮化硅或氮氧化硅，在本實(shí)施例中優(yōu)選為氮氧化硅。所述第一絕緣層140的刻蝕速率比所述刻蝕層170’的刻蝕速率大，通常無定型碳的刻蝕速率為 3000-4000A/min,而刻蝕層 170’ 的刻蝕速率僅為1000-1500 A/min。參照圖2，并結(jié)合步驟S27，在通孔140’中填入相變層180，使相變層180與下電極 120電連接。在本實(shí)施例中，所述相變層180的材料是GexSbyTez，其中0 < χ < 1，0 < y < 1,0 < ζ < 1，并且x+y+z = 1。相變層180的截面寬度為l-50nm。由于相變層180的截面寬度比下電極120的截面寬度小，因此，相變層180與下電極120的接觸面積的大小由相變層180的截面寬度來決定，由此可知，決定相變層180的截面寬度的通孔大小顯得尤為重要。為了達(dá)到減小相變存儲(chǔ)器件操作電流的目的，要求相變層180與下電極120接觸的面積變小，進(jìn)而使填入相變層180的通孔140’變小，然而通孔140’變小要求刻蝕層170’ 變薄，第一絕緣層140采用比刻蝕層170’刻蝕速率高的材料，確保所述刻蝕層170’在刻蝕過程中不會(huì)被完全消耗掉，即可使刻蝕層170’在刻蝕的過程中能夠保留下來，進(jìn)而使形成的通孔140’的截面寬度能夠盡可能的減小，從而達(dá)到減小相變存儲(chǔ)器件操作電流的目的。
雖然本發(fā)明已以較佳實(shí)施例披露如上，但本發(fā)明并非限定于此。任何本領(lǐng)域技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，均可作各種更動(dòng)與修改，因此本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)當(dāng)以權(quán)利要求所限定的范圍為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1.一種相變存儲(chǔ)器件，包括 形成有晶體管的半導(dǎo)體基底；位于所述半導(dǎo)體基底上的介電層以及貫穿所述介電層的下電極； 依次位于所述介電層上的第一絕緣層、刻蝕阻擋層以及第二絕緣層； 貫穿所述第一絕緣層、刻蝕阻擋層以及第二絕緣層的相變層，所述相變層與所述下電極電連接；形成于所述第二絕緣層與所述相變層之間的刻蝕層； 其中，所述第一絕緣層的刻蝕速率大于所述刻蝕層的刻蝕速率。
2.如權(quán)利要求1所述的相變存儲(chǔ)器件，其特征在于，所述第一絕緣層的材料是無定型碳、光刻膠或有機(jī)抗反射涂層中的一種或其組合。
3.如權(quán)利要求2所述的相變存儲(chǔ)器件，其特征在于，所述第一絕緣層的刻蝕速率為 3000-4000A/ min。
4.如權(quán)利要求1所述的相變存儲(chǔ)器件，其特征在于，所述第一絕緣層的厚度為 500-2000人。
5.如權(quán)利要求1所述的相變存儲(chǔ)器件，其特征在于，所述刻蝕層的材料是二氧化硅或氮化硅。
6.如權(quán)利要求5所述的相變存儲(chǔ)器件，其特征在于，所述刻蝕層的刻蝕速率為 1000-1500 A/min。
7.如權(quán)利要求1所述的相變存儲(chǔ)器件，其特征在于，所述第二絕緣層的材料是二氧化硅或氮化硅。
8.如權(quán)利要求1所述的相變存儲(chǔ)器件，其特征在于，所述第二絕緣層的厚度為100-2000A。
9.如權(quán)利要求1所述的相變存儲(chǔ)器件，其特征在于，所述相變層的材料是GexSbyTez,其中 0<x<l，0<y<l，0<z< 1,并且 x+y+z = 1。
10.如權(quán)利要求1所述的相變存儲(chǔ)器件，其特征在于，所述相變層的截面寬度為 l_50nmo
11.如權(quán)利要求1所述的相變存儲(chǔ)器件，其特征在于，所述下電極的截面寬度為 30-100nm。
12.—種如權(quán)利要求1所述的相變存儲(chǔ)器件的制造方法，包括 提供一形成有晶體管的半導(dǎo)體基底；在所述半導(dǎo)體基底上形成介電層，并形成貫穿所述介電層的下電極； 在所述介電層上依次形成第一絕緣層、刻蝕阻擋層以及第二絕緣層，所述第二絕緣層具有暴露刻蝕阻擋層表面的第一開口 ；在所述第二絕緣層上以及所述第一開口內(nèi)形成刻蝕層薄膜，所述刻蝕層薄膜具有一溝槽，其中，所述第一絕緣層的刻蝕速率大于所述刻蝕層薄膜的速率；依次刻蝕所述溝槽下方的刻蝕層薄膜、刻蝕阻擋層和第一絕緣層，以形成通孔； 去除覆蓋在所述第二絕緣層上的所述刻蝕層薄膜； 在所述通孔中填入相變層，使所述相變層與所述下電極電連接。
13.如權(quán)利要求12所述的相變存儲(chǔ)器件的制造方法，其特征在于，所述第一絕緣層的材料是無定型碳、光刻膠或有機(jī)抗反射涂層中一種或其組合。
14.如權(quán)利要求13所述的相變存儲(chǔ)器件的制造方法，其特征在于，所述第一絕緣層的刻蝕速率為3000-4000A/ mim
15.如權(quán)利要求12所述的相變存儲(chǔ)器件的制造方法，其特征在于，所述第一絕緣層的厚度為500-2000A。
16.如權(quán)利要求12所述的相變存儲(chǔ)器件的制造方法，其特征在于，所述刻蝕層的材料是二氧化硅或氮化硅。
17.如權(quán)利要求16所述的相變存儲(chǔ)器件的制造方法，其特征在于，所述刻蝕層的刻蝕速率為1000-1500 A/min。
18.如權(quán)利要求12所述的相變存儲(chǔ)器件的制造方法，其特征在于，依次通過干法刻蝕所述溝槽下方的刻蝕層薄膜、刻蝕阻擋層和第一絕緣層。
全文摘要
本發(fā)明提供一種相變存儲(chǔ)器件，包括形成有晶體管的半導(dǎo)體基底；位于半導(dǎo)體基底上的介電層以及貫穿介電層的下電極；依次位于介電層上的第一絕緣層、刻蝕阻擋層以及第二絕緣層；貫穿第一絕緣層、刻蝕阻擋層以及第二絕緣層的相變層，相變層與下電極電連接；形成于第二絕緣層與相變層之間的刻蝕層；第一絕緣層的刻蝕速率大于刻蝕層的刻蝕速率。本發(fā)明提供的相變存儲(chǔ)器件，能夠使用作限定通孔大小的所述刻蝕層在刻蝕的過程中不容易被消耗掉，從而減小通孔的截面寬度，使相變層與下電極的接觸面積變小，從而使相變存儲(chǔ)器件操作電流變小，實(shí)現(xiàn)僅需要施加較小的操作電流即可發(fā)生相變，提高了器件的性能。
文檔編號(hào)H01L45/00GK102403452SQ201010285160
公開日2012年4月4日 申請日期2010年9月17日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月17日
發(fā)明者何其旸, 張翼英 申請人:中芯國際集成電路制造(上海)有限公司