專利名稱：形成相變材料層的方法及使用其形成的相變存儲器件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明的實施例涉及一種形成相變材料層的方法、使用該相變材 料層形成相變存儲器件的方法以及由此形成的相變存儲器件。更具體， 本發(fā)明的實施例涉及一種形成相變材料層的方法，使用該相變材料層 形成相變存儲器件的方法以及由此形成的相變存儲器件，該相變存儲 器件可以減小或消除相變材料層中空隙或裂縫的形成。
背景技術(shù)：
在半導(dǎo)體器件當(dāng)中，相變存儲器件具有非易失性特性，以便即使 供電被中斷，也不丟失存儲數(shù)據(jù)。相變存儲器件可以采用相變材料層， 相變材料層對于存儲數(shù)據(jù)可以顯示出兩種穩(wěn)定狀態(tài)。相變材料層可以 根據(jù)加熱溫度和持續(xù)時間轉(zhuǎn)變成非晶態(tài)或結(jié)晶態(tài)。典型地，非晶態(tài)中 的相變材料層具有比結(jié)晶態(tài)中的相變材料層更高的電阻率。因此，根 據(jù)相變材料層的狀態(tài)，使用電阻率的變化，在相變存儲器件的基本單
元中可以儲存邏輯"r或"o"的數(shù)據(jù)。
焦耳加熱可以被用作加熱相變材料層以改變其狀態(tài)的方法。例如， 可以通過施加電流到連接到相變材料層的電極，圍繞該相變材料層產(chǎn) 生焦耳加熱。通過調(diào)整施加電流的數(shù)量和/或持續(xù)時間來控制產(chǎn)生的焦 耳加熱的溫度和/或持續(xù)時間，可以執(zhí)行編程或擦除操作，即將相變材 料層轉(zhuǎn)變?yōu)榉蔷Щ蚪Y(jié)晶態(tài)。
通常，轉(zhuǎn)變相變材料層的狀態(tài)需要高溫。例如，對于Ge-Sb-Te (GST)層，可能需要施加約630。C的溫度，接近熔化溫度，以將GST 層轉(zhuǎn)變?yōu)榉蔷B(tài)。產(chǎn)生這么多熱量可能需要相當(dāng)大數(shù)量的電流。由此，
相變存儲器件可能顯示出大的功耗。此外，高度集成該相變存儲器件 可能是困難的，因為為了控制大電流，可能需要增加相變存儲器件中
的MOS晶體管的溝道寬度。
通過減小相變材料層和其處連接的電極之間的接觸面積的尺寸， 可以減小編程和/或擦除操作中使用的電流量。通過減小接觸面積的尺 寸，可以增加流過接觸面積的電流密度，這可以允許編程和/擦除操作 中使用的電流量減少。因為可以通過在露出電極的孔中淀積相變材料 層來形成相變材料層，應(yīng)當(dāng)理解減小接觸面積的尺寸可能需要減小孔 的直徑，這可能導(dǎo)致孔的高寬比被增加。
如果通過在襯底的整個表面上覆蓋相變材料，在孔中淀積相變材 料層，那么在孔的上部可能形成突出，在該突出下面的相變材料中導(dǎo) 致空隙。此外，在孔的一個側(cè)壁上淀積的相變材料接觸在相對側(cè)壁上 淀積的相變材料的地點，可能形成裂縫。
空隙和裂縫可能會降低相變材料層的工作性能。例如，形成空隙 或裂縫的部分相變材料可能具有很高的電阻，這使準(zhǔn)確地探測由于結(jié) 晶和非晶態(tài)之間的轉(zhuǎn)變的電阻變化變得困難或不可能。因此，相變存 儲器件的感測余量可能降低。此外，空隙和裂縫可能減小相變存儲器 件中的基本單元的均勻性，以便編程電阻、擦除電阻、編程和擦除電 流量等可能是不均勻的，使相變存儲器件的操作退化。

發(fā)明內(nèi)容
因此本發(fā)明涉及一種形成相變材料層的方法、使用該相變材料層 形成相變存儲器件的方法以及由此形成的相變存儲器件，該相變存儲 器件基本上克服由于相關(guān)技術(shù)的限制和缺點的一個或多個問題。
因此本發(fā)明的實施例的一個特點是提供一種形成相變材料層的方 法，該方法可以在導(dǎo)電部件上有選擇地形成相變材料層。
因此本發(fā)明的實施例的另一特點是提供一種形成相變材料層的方 法，該方法可以在導(dǎo)電部件上形成相變材料層，而在相鄰絕緣體上不 形成相變材料，這可以消除相變材料層中的突出、裂縫和/或空隙的形 成。
因此本發(fā)明實施例的迸一步的特點是提供一種具有相變材料層的 相變存儲器件，該相變材料層被均勻地形成并具有小的接觸面積，以 便該相變存儲器件可以用于高度集成、低功耗的存儲器。
通過提供形成相變材料層的方法，可以實現(xiàn)本發(fā)明的以上及其他 特點和優(yōu)點的至少一個，該方法包括制備具有絕緣體和導(dǎo)體的襯底， 將該襯底裝載到處理室中，注入淀積氣體到該處理室中，以在導(dǎo)體的 露出表面上有選擇地形成相變材料層，以及從處理室卸載該襯底，其 中處理室中的淀積氣體的壽命短于淀積氣體通過熱能起反應(yīng)的時間。
該淀積氣體可以通過導(dǎo)體中的過剩電子反應(yīng)，以形成相變材料層， 該相變材料層可以從導(dǎo)體的露出表面向上生長。該處理室中的淀積氣 體的壽命可以長于淀積氣體與導(dǎo)體中的過剩電子起反應(yīng)的時間。該絕 緣體可以覆蓋襯底的整個表面，以及該導(dǎo)體可以被貫穿絕緣體的孔露 出，由該孔露出的導(dǎo)體表面低于絕緣體的頂表面。淀積氣體可以包括 多個源氣體，以及該源氣體可以被同時注入到處理室中。該淀積氣體 可以包括多個源氣體，該多個源氣體分為多個氣體組，每個具有至少 一個源氣體，該氣體組可以被依次注入到處理室中，以及在各個氣體 組被注入處理室中之后，該方法還可以包括，用包含惰性氣體的凈化 氣體清洗該處理室。該絕緣體可以由選自由包含硅的硅基絕緣層和包 含金屬的金屬基絕緣層構(gòu)成的組的至少一種形成。相變材料層可以包
括碲(Te)和硒(Se)的至少一種，以及Ge、 Sb、 Bi、 Pb、 Sn、 Ag、 As、 S、 Si、 P、 O和N的至少一種。
通過提供一種形成相變存儲器件的方法，也可以實現(xiàn)本發(fā)明的以 上及其他特點和優(yōu)點的至少一個，該方法包括形成覆蓋襯底的整個表 面的層間絕緣層，其中下電極被貫穿層間絕緣層的孔露出，使用選擇 性淀積，從下電極的露出表面向上生長相變材料層，以便形成相變圖 形，來填充下電極的露出表面之上的孔，以及在層間絕緣層上形成上 電極并與相變圖形接觸，其中該選擇性淀積可以包括注入淀積氣體到 其中執(zhí)行淀積工序的處理室中，以及該處理室中的淀積氣體的壽命可 以短于淀積氣體通過熱能反應(yīng)的時間。
該淀積氣體可以與下電極中的過剩電子反應(yīng)，以形成相變材料層。 該處理室中的淀積氣體的壽命可以長于淀積氣體與下電極中的過剩電 子反應(yīng)的時間。
形成層間絕緣層和下電極可以包括，在襯底的預(yù)定區(qū)域上形成下 電極，在具有下電極的襯底上形成層間絕緣層，以及構(gòu)圖該層間絕緣 層，以形成露出下電極的孔。下電極可以由具有不同于上電極的電阻 率的導(dǎo)電材料形成。形成層間絕緣層和下電極可以包括，在襯底上形 成層間絕緣層，構(gòu)圖該層間絕緣層以形成孔，以栓塞的形狀形成初步 下電極，以填充孔，以及刻蝕該初步下電極以形成下電極，該下電極 填充孔的下部。該方法還可以包括，在形成層間絕緣層之前，在襯底 的預(yù)定區(qū)域上形成緩沖圖形，其中該孔可以露出緩沖圖形，以及在被 該孔露出的緩沖圖形上可以形成下電極，該緩沖圖形由具有低于下電 極的電阻率的導(dǎo)電材料形成。下電極可以由具有不同于上電極的電阻 率的導(dǎo)電材料形成。
在處理室中布置的卡盤上可以裝載一片襯底，以及該選擇性淀積 可以是單晶片型選擇性淀積。在處理室中布置的襯底支撐單元上可以 裝載多片襯底，以及該選擇性淀積可以是分批式選擇性淀積。該淀積 氣體可以包括多個源氣體，以及該源氣體可以被同時注入到處理室中。 該淀積氣體可以包括多個源氣體，多個源氣體被分為多個氣體組，每
個具有至少一個源氣體，該氣體組可以被依次注入到處理室中，以及 在各個氣體組注入處理室中之后，該方法還可以包括，用包含惰性氣 體的凈化氣體清洗該處理室。
形成該相變圖形可以包括，在孔中形成相變材料層，以便該相變 材料層的下部填充該孔，以及該相變材料層的上部被布置在該下部上， 該上部突出高于層間絕緣層的頂表面，以及平整相變材料層的突出上 部，以形成相變圖形。層間絕緣層可以由包含硅的硅基絕緣層和包含 金屬的金屬基絕緣層的至少一種形成。該相變圖形可以包括碲(Te) 和硒(Se)的至少一種，以及Ge、 Sb、 Bi、 Pb、 Sn、 Ag、 As、 S、 Si、 P、 O和N的至少一種。
本發(fā)明的上述及其他特點的至少一個還可以通過提供一種相變存 儲器件來實現(xiàn)，該相變存儲器件包括布置在襯底的預(yù)定區(qū)域上的下電 極，覆蓋襯底的整個表面并具有露出下電極的孔的層間絕緣層，填充 下電極的露出表面之上的孔的相變圖形而沒有空隙或裂縫，以及布置 在層間絕緣層上并與相變圖形接觸的上電極。
該相變圖形可以使用選擇性淀積，從被孔露出的下電極的表面向 上生長。該選擇性淀積可以包括注入淀積氣體到其中執(zhí)行淀積工序的 處理室中，該處理室中的淀積氣體的壽命可以短于淀積氣體通過熱能 反應(yīng)的時間，以及該淀積氣體可以通過下電極中的過剩電子反應(yīng)，以 便形成相變圖形。該層間絕緣層可以覆蓋下電極，該孔可以露出下電 極的表面，以及下電極的露出表面可以高達(dá)或低于孔周圍的層間絕緣 層的底表面。下電極可以由具有不同于上電極的電阻率的導(dǎo)電材料形 成。該下電極可以被限制在孔的下部，以及該相變圖形可以填充下電 極之上的孔。
該相變存儲器件還可以包括，下電極和襯底之間以及襯底和鄰近 于下電極的層間絕緣層之間的緩沖圖形，其中該緩沖圖形可以與下電
極接觸，以及該緩沖圖形可以由具有低于下電極的電阻率的導(dǎo)電材料 形成。該下電極可以由具有不同于上電極的電阻率的導(dǎo)電材料形成。 該下電極的電阻率可以高于上電極的電阻率。層間絕緣層可以由包含 硅的硅基絕緣層和包含金屬的金屬基絕緣層的至少一種形成。該相變
圖形可以包括碲(Te)和硒(Se)的至少一種，以及Ge、 Sb、 Bi、 Pb、 Sn、 Ag、 As、 S、 Si、 P、 O和N的至少一種。


對所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，通過參考附圖對其優(yōu)選示例性 實施例的詳細(xì)描述，將使本發(fā)明的上述及其他特點和優(yōu)點變得更明顯， 其中
圖1至3圖示了根據(jù)本發(fā)明的第一實施例形成相變存儲器件的方 法中的載物臺的剖面圖4圖示了根據(jù)本發(fā)明的第二實施例形成相變存儲器件的方法流
程圖5圖示了根據(jù)本發(fā)明的第三實施例形成相變存儲器件的方法流
程圖6圖示了淀積設(shè)備的示意圖7圖示了另一淀積設(shè)備的示意圖8至10圖示了根據(jù)本發(fā)明的第四實施例形成下電極的方法中的 載物臺的剖面圖11圖示了根據(jù)本發(fā)明的第一實施例的相變存儲器件的剖面以及
圖12圖示了根據(jù)本發(fā)明的第四實施例的相變存儲器件的剖面圖。
具體實施例方式
在此將2006年4月21日在韓國知識產(chǎn)權(quán)局申請的、名稱為 "Method of Forming Phase Change Material Layer, Method of Forming Phase Change Memory Device Using the Same and Phase Change Memory Device So Formed"的韓國專利申請?zhí)?006-36209全部引入供參考。
現(xiàn)在參考附圖更完全地描述本發(fā)明，在附圖中圖示了本發(fā)明的示 例性實施例。但是，本發(fā)明可以以多種不同的形式體現(xiàn)，不應(yīng)該認(rèn)為 周限于在此闡述的實施例。相反，提供這些實施例是為了本公開是徹 底的和完全的，并將本發(fā)明的范圍完全傳遞給所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員。
在圖中，為了例示的清楚可以放大層和區(qū)域的尺寸。還應(yīng)該理解， 當(dāng)一個層或元件被稱為在另一層或襯底"上"時，它可以直接在另一 層或襯底上，或也可以存在插入層。此外，應(yīng)當(dāng)理解當(dāng)一個層被稱為 在另一層下面時，它可以直接在下面，和也可以存在一個或多個插入 層。另外，還應(yīng)當(dāng)理解當(dāng)一個層被稱為在兩個層之間時，它可以是兩 個層之間唯一的層，或也可以存在一個或多個插入層。當(dāng)一個層被稱 為與另一層"接觸"時，應(yīng)當(dāng)理解該層可以被電接觸，即使存在一個 或多個插入層，除非另外特別聲明。相同的標(biāo)記始終指相同的元件。
本發(fā)明的實施例涉及一種相變存儲器件和形成該相變存儲器件的 方法，該方法通過使用選擇性淀積方法形成相變材料層，可以減小或 消除相變材料層中的空隙或裂縫的形成，其中淀積氣體借助于基層中 的過剩電子反應(yīng)形成相變材料層，以及其中淀積氣體的壽命短于熱反 應(yīng)時間。淀積氣體的壽命被定義為處理室中存在淀積氣體的時間，并 且淀積氣體的熱反應(yīng)時間被定義為淀積氣體借助于熱能起反應(yīng)的時 間。淀積氣體的壽命短于熱反應(yīng)時間，淀積氣體不通過熱能反應(yīng)。電 子反應(yīng)時間被定義為淀積氣體借助于基層中的過剩電子反應(yīng)的時間。 電子反應(yīng)時間可以顯著地短于熱反應(yīng)時間，以及淀積氣體的壽命可以 長于電子反應(yīng)時間。由此，本發(fā)明的實施例可以提供一種沒有形成空 隙或裂縫的相變材料層，空隙或裂縫是常規(guī)方法中的普遍問題。因此， 本發(fā)明的實施例可以提供一種顯示出優(yōu)異的工作特性的相變存儲器 件，以及可以適合于高集成度和/或低功耗。
圖1至3圖示了根據(jù)本發(fā)明的第一實施例形成相變存儲器件的方
法中的載物臺的剖面圖。參考圖1，在襯底100上可以形成下絕緣層
102，襯底100可以是，例如，半導(dǎo)體襯底。下絕緣層102可以由例如， 氧化層形成。通過下絕緣層102，可以形成下栓塞104。下栓塞104可 以與襯底100接觸。下栓塞104可以由例如，摻雜多晶硅、金屬如鎢、 導(dǎo)電金屬氮化物如氮化鈦或氮化鉭、金屬硅化物如硅化鎢或硅化鈦等 的導(dǎo)電材料形成。
在襯底IOO上可以形成將與下栓塞104接觸的開關(guān)器件。例如， 可以在襯底IOO上形成將與栓塞104接觸的PN二極管的一端。在另一 實施方式中，在襯底100上可以形成將與下栓塞104接觸的金屬氧化 物半導(dǎo)體(MOS)晶體管的源/漏區(qū)。
在下絕緣層102上可以形成下電極106。下電極106可以與下栓 塞104接觸。在襯底IOO上和在下電極106上可以形成層間絕緣層108。 層間絕緣層108可以被構(gòu)圖，以便形成露出下電極106的孔110。下電 極106可以由導(dǎo)電材料，如過渡金屬(transition metal)、導(dǎo)電的過渡 金屬氮化物、導(dǎo)電的三元氮化物等形成。該過渡金屬可以包括，例如， 鈦(Ti)、鋯(Zr)、鉿(Hf)、釩(V)、鈮(Nb)、鉭(Ta)、或 鉤(W)的一種或多種。該導(dǎo)電的過渡金屬氮化物可以包括例如，氮化 鈦、氮化鉿、氮化釩、氮化鈮、氮化鉭或氮化鎢的一種或多種。該導(dǎo) 電的三元碳氮化物可以包括例如，鈦氮化鋁、鈦氮化碳、碳氮化鉭、 氮硅化鈦或氮硅化鉭的一種或多種。
層間絕緣層108可以由絕緣材料形成，例如，硅基絕緣層如氮化 硅層、氧化硅層或氮氧化硅層或包括氧化鋁、氧化鉭或氧化鉿的金屬 基絕緣層等形成。
根據(jù)本發(fā)明的第一實施例，可以使用選擇性淀積方法，在被孔110 露出的下電極106的表面上形成相變材料層112。相變材料層112可以 形成為它從下電極106的露出表面向上生長?？?10內(nèi)的層間絕緣層
108的頂表面和層間絕緣層108的側(cè)表面上不淀積相變材料層112，即， 不從其中生長相變材料層112。由此，相變材料層112可以填充孔110， 而沒有空隙或裂縫。
現(xiàn)在將結(jié)合圖4-7更詳細(xì)地描述形成相變材料層112的選擇性淀 積方法。圖4圖示了根據(jù)本發(fā)明的第二實施例形成相變存儲器件的方 法流程圖，圖5圖示了根據(jù)本發(fā)明第三實施例形成相變存儲器件的方 法流程圖，圖6圖示了淀積設(shè)備的示意圖，以及圖7圖示了另一淀積 設(shè)備的示意圖。
圖6所示的淀積設(shè)備可以包括處理室400，具有其中可以執(zhí)行淀 積工序的內(nèi)部空間。在處理室400中可以布置卡盤405，卡盤405具有 用于支撐襯底100的頂表面，襯底100可以被裝載在卡盤405上。在 處理室400中可以布置氣體供應(yīng)單元410，以便提供淀積氣體到在卡盤 405上加載的襯底100。該氣體供應(yīng)單元可以是例如，噴頭型410，如 圖6所示。氣體供應(yīng)單元410可以被布置在卡盤405之上并與卡盤405 隔開。就噴頭型氣體供應(yīng)單元410而言、氣體供應(yīng)單元410可以包括 多個氣嘴。在另一實施方式中(未示出)，該氣體供應(yīng)單元可以具有 不同的形狀，例如，該氣體供應(yīng)單元可以是穿過處理室400的多個氣 體供應(yīng)導(dǎo)管，其中該多個氣體供應(yīng)導(dǎo)管被互相隔開。 一個或多個排氣 導(dǎo)管415可以穿過處理室400。
現(xiàn)在將結(jié)合上述淀積設(shè)備和圖4所示的流程圖描述在襯底100上 有選擇地形成相變材料層112的選擇性淀積方法。
首先，其中具有孔110的襯底100可以被裝載到處理室400中 (S200)。詳細(xì)地，襯底100可以被裝載在卡盤405的頂表面上。在 一種實施方式中，卡盤405可以是可以提供熱量以獲得用于淀積工序 的預(yù)定處理溫度的單元?？ūP405可以直接提供熱量到襯底100。
淀積氣體可以被注入到處理室400中，以便有選擇地淀積相變材
料層112 (S210)。相變材料層112可以由例如具有碲(Te)或硒(Se) 的一種或多種以及Ge、 Sb、 Bi、 Pb、 Sn、 Ag、 As、 S、 Si、 P、 0或N 的一種或多種的化合物形成，該碲(Te)或硒(Se)是硫族化物。作 為特定的例子，相變材料層112可以包括Ge-Sb-Te、 As-Sb-Te、 As-Ge-Sb-Te、 Sn-Sb-Te、 Ag-In-Sb-Te、 In-Sb-Te、 5A族元素-Sb-Te、 6A族元素-Sb-Te、 5A族元素-Sb-Se、 6A族元素-Sb-Se等。如上所述， 相變材料層112可以是包含多種元素的化合物，因此，該淀積氣體可 以包括各種源氣體。
淀積氣體的壽命被定義為淀積氣體存在于處理室400中的時間。 此外，熱反應(yīng)時間被定義為淀積氣體借助于熱能起反應(yīng)的時間，以及 淀積氣體的壽命可以短于熱反應(yīng)時間。淀積氣體的反應(yīng)可以包括淀積 氣體中包含的源氣體的分解和/或結(jié)合。由于該壽命短于熱反應(yīng)時間， 淀積氣體不會通過熱能反應(yīng)。在導(dǎo)電的下電極106中可以存在多個過 剩電子，以及淀積氣體可以通過過剩電子反應(yīng)，以便形成相變材料層 112， g卩，通過電子傳遞反應(yīng)，以便該淀積氣體通過被孔IIO所露出的 下電極106的表面中的過剩電子起反應(yīng)，以形成相變材料層112。由此， 相變材料層112可以從下電極的露出表面向上生長。
層間絕緣層108可以由其中沒有過剩電子的絕緣材料形成。由此， 相變材料層112不由層間絕緣層108的表面形成或在其上淀積，艮口， 相變材料層112不從層間絕緣層108中的孔110的側(cè)壁上或?qū)娱g絕緣 層108的頂表面上生長或在其上淀積。
電子反應(yīng)時間被定義為淀積氣體借助于基層中的過剩電子反應(yīng)的 時間。該電子反應(yīng)時間可以顯著地短于熱反應(yīng)時間，以及淀積氣體的 壽命可以長于電子反應(yīng)時間。通過相對于熱反應(yīng)時間縮短淀積氣體的 壽命，因為下電極106的過剩電子，淀積氣體可以僅僅在下電極106 的露出表面上反應(yīng)。由此，相變材料層112可以被有選擇地形成在下
電極106的露出表面上，而不形成在層間絕緣層108的表面上。因此， 相變材料層112可以從下電極106的露出表面向上生長，以便相變材 料層112可以填充110，而沒有空隙或裂縫。
處理室400中的淀積氣體的壽命可以使用淀積氣體和流入量和從 淀積室400排出的氣體的流出量來控制。例如，當(dāng)?shù)矸e氣體的流入量 大于排出氣體的流出量時，壽命可以增加，而當(dāng)?shù)矸e氣體的流入量小 于排出氣體的流出量時，壽命可能減小。
淀積氣體的壽命也可以使用處理溫度來控制。例如，可以通過降 低處理溫度來增加淀積氣體的壽命，以便當(dāng)處理溫度減小時，熱反應(yīng) 時間增加。增加熱反應(yīng)時間可以增加壽命。因此，該壽命可以由一個 或多個系數(shù)決定，包括氣體的流入量和出流量以及處理溫度。
在一個實施方式中，相變材料層112可以由Ge-Sb-Te (GST)形 成。在此情況下，淀積氣體中包含的源氣體可以包括，例如，GeH(i-Bu) 3， Sb (i-Pr) 3和Te (t-Bu) 2，以及該處理溫度可以約為350°C。在此 情況下，壽命可以約為l秒。因此，相變材料層112可以從下電極106 的露出表面向上生長，以便它填充孔IIO，而沒有空隙或裂縫。在此情 況下，當(dāng)處理溫度減小至350°C或更低時，壽命可以被增加到一秒或 更多。
在形成相變材料層112之后，可以從處理室400卸載襯底100 (S220)。
圖6的淀積設(shè)備是單晶片型淀積設(shè)備，用于每次在一個襯底100
上執(zhí)行選擇性淀積工序。但是，本發(fā)明的實施例不限于此，以及可以 使用具有不同形狀的其他淀積設(shè)備執(zhí)行該選擇性淀積方法。
圖7圖示了另一淀積設(shè)備的示意圖。參考圖7，該淀積設(shè)備可以
包括處理室400，。處理室400，可以配置有法蘭(flange) 455，其具有 其中頂部和底部被開啟的內(nèi)部空間和在法蘭455上安裝的外管450。外 管450可以具有與法蘭455的內(nèi)部空間連通的內(nèi)部空間。外管450的 頂部可以被關(guān)閉。內(nèi)管460可以被布置在外管450的內(nèi)部。內(nèi)管460 可以被安裝在法蘭455的內(nèi)壁上形成的突出上。內(nèi)管460和外管450 可以相互隔開。內(nèi)管460可以具有內(nèi)部空間，以及內(nèi)管460的頂部和 底部部分可以被開啟。在法蘭450上可以安裝排氣管475和進(jìn)氣管480。 當(dāng)在處理室400，中執(zhí)行淀積工序時，可以借助于加熱單元(未示出)， 例如，圍繞外管450的外壁的加熱單元，將用于獲得預(yù)定處理溫度的 熱量提供到處理室400'中。
在執(zhí)行選擇性淀積工序中，襯底支撐單元470可以被安裝在內(nèi)管 460中。詳細(xì)地，襯底支撐單元470可以被安裝在板465上，板465可 以被安裝在法蘭450底部上，以便密封處理室400'。在襯底支撐單元 470上可以同時裝載多個襯底100。結(jié)合圖4描述的選擇性淀積工序可 以使用圖7的淀積設(shè)備來執(zhí)行。
參考圖2， 4和7，在襯底支撐單元470上可以裝載其中具有各個 孔110的多個襯底100。此后，襯底支撐單元470可以被安裝在內(nèi)管 470中，然后襯底100可以被裝載到處理室400，中。此后，淀積氣體可 以通過進(jìn)氣管480注入到處理室400'中，以便在被孔IIO露出的下電 極106上有選擇地淀積相變材料層112。
在執(zhí)行選擇性淀積工序中，淀積氣體的壽命被定義為處理室400， 中存在淀積氣體的時間，以及淀積氣體的熱反應(yīng)時間被定義為淀積氣 體借助于熱能起反應(yīng)的時間。淀積氣體的壽命短于熱反應(yīng)時間，該淀 積氣體不通過熱能反應(yīng)。由此，相變材料層112可以被有選擇地淀積， 以便它從下電極106的露出表面向上生長，如上所述。淀積氣體的壽 命可以長于電子反應(yīng)時間。在形成相變材料層112之后，可以從處理 室400'卸載襯底100。
圖7的淀積設(shè)備是分批式淀積設(shè)備，其配置為在多個襯底100上 同時執(zhí)行選擇性淀積工序。通過使用該分批式淀積設(shè)備來執(zhí)行選擇性 淀積工序，可以顯著地提高相變存儲器件的生產(chǎn)率。此外，襯底支撐
單元470以及外管和內(nèi)管450和460可以由石英形成。由于石英是絕 緣材料，相變材料層112不可能形成在襯底支撐單元470、外管450以 及內(nèi)管460的表面上。因此，該分批式淀積設(shè)備的清洗周期可以被延 長，由此提高生產(chǎn)率。圖7的分批式淀積設(shè)備可以對應(yīng)于其中依次層 疊襯底100的縱向淀積設(shè)備。在另一實施方式中，該選擇性淀積工序 可以使用分批式水平淀積設(shè)備來執(zhí)行。
再次參考圖4，在該選擇性淀積方法中，多種源氣體可以被同時 注入到處理室中。在另一實施方式中，可以交替地執(zhí)行選擇性淀積工 序，如將結(jié)合圖5描述。在此情況下，也可以使用圖6的淀積設(shè)備來 執(zhí)行該選擇性淀積工序。
圖5圖示了根據(jù)本發(fā)明第三實施例形成相變存儲器件的方法流程 圖。參考圖2、 5和6，在處理室400中可以裝載具有露出下電極106 的孔110的襯底100 (S300)。在此，襯底100可以被裝載在卡盤405 的頂表面上。
參考圖5，淀積氣體可以被提供作為多種源氣體，該多種源氣體 集合成多個氣體組，每個具有至少一種源氣體。在該實施例中，該淀 積氣體可以包含第一、第二和第三氣體組。在其他實施方式中，該淀 積氣體可以包括兩個氣體組、四個氣體組或更多。若相變材料層112 是GST，在第一氣體組中可以是GeH (i-Bu) 3、 Sb (i-Pr) 3和Te (t-Bu) 2之一，在第二氣體組中可以是它們的另一種，以及在第三氣體組中可 以是它們的剩余一種。淀積氣體的第一氣體組可以被注入到處理室400 中(S310)。隨后，可以執(zhí)行第一清洗，以清洗該處理室400 (S320)。 第一清洗(S320)可以使用包含惰性氣體的凈化氣體來執(zhí)行。
處理室400中的第一氣體組的壽命可以短于熱反應(yīng)時間。由此，
第一氣體組可以通過下電極106的過剩電子起反應(yīng)。第一氣體組可以
通過過剩電子起反應(yīng)，例如，通過過剩電子分解，以便它僅僅淀積在
下電極106的露出表面上，而不淀積在層間絕緣層108的表面上。第 一氣體組的壽命可以長于電子反應(yīng)時間。
通過控制，例如，第一氣體組的和/或流入速率或第一氣體組的壽 命，或處理室400中的氣體的流出量和/或流出速率，可以決定第一氣 體組的壽命。此外，可以通過控制處理溫度來決定第一氣體組的壽命。 此外，第一氣體組的壽命可以使用第一清洗時(S320)的凈化氣體的 流入量和流入速率以及第一氣體組的注入(S310)和第一清洗(S320) 之間的時間間隔來決定。當(dāng)然，第一氣體組的壽命可以通過結(jié)合上述 控制方法來決定。
接下來，淀積氣體的第二氣體組可以被注入到處理室400中?？?以使用包含惰性氣體的凈化氣體來執(zhí)行第二清洗，以清洗處理室400。 第二氣體組的壽命也可以短于熱反應(yīng)時間。第二氣體組的壽命可以長 于電子反應(yīng)時間。由此，第二氣體組可以僅僅在下電極106的露出表 面反應(yīng)。因此，在下電極106的露出表面上，可以存在由第一和第二 氣體組形成的中間化合物。
第二氣體組的壽命可以用和控制第一氣體組的壽命一樣的方法來 控制。亦即，第二氣體組的壽命可以通過控制第二氣體組的流入量和/ 或流入速率、處理室400中的氣體的流出量和/或流出速率、處理溫度、 第二清洗(S340)時的凈化氣體的流入量和流入速率以及第二氣體組 的注入(S330)和第二清洗(S340)之間的時間間隔等來控制。第二 氣體組的壽命可以通過結(jié)合上述控制方法來控制。
接下來，第三氣體組可以被注入到處理室400中(S350)，以及
可以執(zhí)行第三清洗，以清洗該處理室400。第三氣體組的壽命可以短于 熱反應(yīng)時間。此外，第三氣體組的壽命可以長于電子反應(yīng)時間。由此，
第三氣體組可以僅僅在下電極106的露出表面上反應(yīng)。因此，相變材 料層112可以在下電極106的露出表面上形成?？刂频谌龤怏w組的壽 命可以用和第一和第二氣體組相同的方法執(zhí)行。
通過上述工序(S310至S360)形成的相變材料層112可以具有接 近原子層厚度的厚度。因此，為了將相變材料層U2填充到孔IIO中， 上述工序(S310至S360)可以被重復(fù)地執(zhí)行。
在形成相變材料層112以填充孔110之后，可以從處理室400卸 載襯底100。
由于根據(jù)圖5的流程圖所示的選擇性淀積方法的淀積氣體壽命可 以短于熱反應(yīng)時間，相變材料層112可以從下電極106的露出表面向 上生長，以及不從層間絕緣層108的表面生長。由此，該相變材料層 112可以填充孔110，而沒有空隙或裂縫，這可以得到比通常制備的層 顯著地更均勻和無缺陷的相變材料層。
再次參考圖2，相變材料層112可以形成為它向上突出高于層間 絕緣層108的頂表面。亦即，相變材料層112可以形成有填充孔110 的下部和突出高于層間絕緣層108的頂表面的上部。參考圖3，可以執(zhí) 行平整，以除去相變材料層112的突出，以便相變材料層112轉(zhuǎn)變?yōu)?相變圖形112a，其僅僅形成為填充孔110。相變材料層112的突出的去 除可以通過例如，深腐蝕或化學(xué)機(jī)械拋光(CMP)工序來執(zhí)行。在另 一實施方式中，相變材料層112可以被淀積為其頂表面高達(dá)層間絕緣 層108的頂表面。在此情況下，該平整工序可以被省略，因此，相變 材料層112可以被用作相變圖形112a。
在層間絕緣層108上可以形成上電極114。上電極114可以與相變圖形112a接觸。上電極114可以由導(dǎo)電材料形成。例如，上電極114 可以由過渡金屬、導(dǎo)電的過渡金屬氮化物、導(dǎo)電的三元氮化物的一種 或多種材料等形成。該過渡金屬可以包括例如，鈦(Ti)、鋯(Zr)、 鉿(Hf)、釩(V)、鈮(Nb)、鉭(Ta)、或鴿(W)的一種或多種。 該導(dǎo)電的過渡金屬氮化物可以包括例如，氮化鈦、氮化鉿、氮化釩、 氮化鈮、氮化鉭或氮化鎢的一種或多種。該導(dǎo)電的三元碳氮化物鋁可 以包括例如，鈦氮化鋁、鈦氮化碳、碳氮化鉭、氮硅化鈦或氮硅化鉭 的一種或多種。
下電極106的電阻率可以不同于上電極114的電阻率。相變圖形 112a中的編程區(qū)可以對應(yīng)于鄰近于下電極106的第一區(qū)域和鄰近于上 電極114的第二區(qū)域之間的區(qū)域。當(dāng)編程區(qū)被減小時，相變存儲器件 的編程和/或擦除操作需要的電流量可以被減小。當(dāng)下電極106具有比 上電極114更高的電阻率時，該編程區(qū)可以是鄰近于下電極的第一區(qū)， 而當(dāng)下電極106具有比上電極114更低的電阻率時，該編程區(qū)可以是 鄰近于上電極114的第二區(qū)。
在下面的描述中，將描述形成相變存儲器件的方法，其中下電極 形成為具有不同于上述下電極106的形狀。該方法可以類似于如上所 述的方法，因此相同的參考標(biāo)記表示相同的元件。
圖8至10圖示了根據(jù)本發(fā)明的第四實施例形成下電極的方法中的 載物臺的剖面圖。參考圖8，在襯底IOO上可以形成下絕緣層102，以 及通過下絕緣層102可以形成下栓塞104。在下絕緣層102上可以形成 緩沖層105。緩沖層105可以由導(dǎo)電材料形成。
層間絕緣層108可以形成在襯底100的表面上，并可以被構(gòu)圖， 以便形成露出緩沖層105的區(qū)域的孔110。緩沖層105可以允許增加孔 IIO和下栓塞104之間的對準(zhǔn)余量。由此，根據(jù)特定器件和制造工序的 需要，緩沖層105可以被省略，而在這樣情況下，孔IIO可以露出下 栓塞104。
如圖8所示，可以以栓塞的形狀形成初步下電極107，以便填充 孔110。參考圖9，初步下電極107可以被刻蝕，以便形成填充孔110 的下電極107a，并具有低于層間絕緣層108的頂表面的頂表面。下電 極107a上面的孔110的上部可以是空的。下電極107a可以包括過渡金 屬、導(dǎo)電的過渡金屬氮化物或?qū)щ姷娜锏囊环N或多種。該過 渡金屬可以包括，例如， 一個或多個鈦(Ti)、鋯(Zr)、鉿(Hf)、 釩(V)、鈮(Nb)、鉭(Ta)、或鉤(W)。該導(dǎo)電的過渡金屬氮化 物可以包括，例如，氮化鈦、氮化鉿、氮化釩、氮化鈮、氮化鉭或氮 化鉤的一種或多種。該導(dǎo)電的三元碳氮化物鋁可以包括，例如，鈦氮 化鋁、鈦氮化碳、碳氮化鉭、氮硅化鈦或氮硅化鉭的一種或多種。緩 沖層105可以由具有比下電極107a更低電阻率的導(dǎo)電材料形成。例如， 緩沖層105可以由鎢形成。
參考圖10，在下電極107a之上，可以形成填充孔IIO的相變構(gòu)圖 112a'。通過選擇性淀積方法，如上面結(jié)合圖4和5所述，可以形成相 變圖形112a'。因此，相變圖形112a'可以被有選擇地形成，以便它從 下電極107a的露出表面向上生長。當(dāng)形成相變圖形112a'時，可以附 加地執(zhí)行平整工序，如上面結(jié)合圖2所述。在層間絕緣層114上可以 形成上電極114，以便它與相變圖形112a'接觸。
下電極107a的電阻率可以不同于上電極114的電阻率。具體，下 電極107a的電阻率可以高于上電極114的電阻率。由此，相變圖形112a' 中的編程區(qū)可以是鄰近于下電極107a的區(qū)域。在編程和/或擦除操作 中，由于下電極107a被布置在孔110的下部中，焦耳加熱可能主要產(chǎn) 生在下電極107a和相變圖形112a'之間的界面處，該界面可以被布置 在孔110中。因此，通過使編程和/或擦除操作中產(chǎn)生的焦耳熱損失最 小化，可以使相變存儲器件的功耗最小化。此外，下電極107a可以填 充孔110的下部，以便孔IIO的高寬比可以被減小。
下面將參考附圖描述根據(jù)本發(fā)明實施例的相變存儲器件。
圖11圖示了根據(jù)本發(fā)明第一實施例的相變存儲器件的剖面圖。參
考圖11，在襯底100上可以布置下絕緣層102，以及下栓塞104可以 貫穿下絕緣層102以與襯底100接觸。下電極106可以被布置在下絕 緣層102上。下電極106可以與下栓塞104接觸。
層間絕緣層108可以覆蓋襯底100的表面?？譛O可以貫穿層間 絕緣層108，以露出下電極106的區(qū)域。下電極106的露出表面可以高 達(dá)或低于圍繞孔110的層間絕緣層108的底表面。相變圖形112a可以 填充孔IIO，而沒有空隙或裂縫。借助于根據(jù)本發(fā)明的實施例的選擇性 淀積方法，如上所述，相變圖形112a可以從被孔IIO露出的下電極106 的表面向上生長。相變圖形U2a的底表面可以與下電極106接觸。上 電極114可以被布置在層間絕緣層108上。上電極114可以與相變圖 形112a接觸。
上絕緣層120可以覆蓋襯底100和上電極114的表面。上栓塞122 可以貫穿上絕緣層120以與上電極114接觸。在上絕緣層120上可以 布置互連124?；ミB124可以與上栓塞122接觸?；ミB124可以對應(yīng)于 位線。互連124和上栓塞122可以由導(dǎo)電材料形成。
在另一實施方式(未示出)中，互連124和上栓塞122可以被省 略。在此情況下，上電極114可以具有互連形狀，延伸至任意側(cè)邊， 以及可以對應(yīng)于位線。
現(xiàn)在將參考圖12描述下電極具有不同形狀的相變存儲器件，圖 12圖示了根據(jù)本發(fā)明的第四實施例的相變存儲器件的剖面圖。參考圖 12，下絕緣層102可以被布置在襯底100上，以及下栓塞104可以貫 穿下絕緣層102以與襯底100接觸。在絕緣層102上可以布置緩沖層
105，以及層間絕緣層108可以覆蓋襯底IOO和緩沖層105的表面。孔 IIO可以貫穿層間絕緣層IOS，以及可以露出部分緩沖層105。
下電極107a可以填充孔110的下部，即，它可以被限制在孔IIO 的下部。下電極107a的底表面可以與緩沖層105接觸。相變圖形112a' 可以填充下電極107a上面的孔UO，而沒有空隙或裂縫。相變圖形112a' 可以從下電極107a的頂表面向上生長。
上電極114可以形成在層間絕緣層108上。上電極114可以與相 變圖形112a'接觸。上絕緣層120可以覆蓋襯底IOO和上電極114的表 面，以及上栓塞122可以貫穿上絕緣層120，以與上電極114接觸?；?連124可以被布置在上絕緣層120上，以便它與上栓塞122接觸。該 互連可以對應(yīng)于例如位線。在另一實施方式中(不示出)，互連124 和上栓塞122可以被省略，而在這樣情況下，上電極114可以延伸至 任意側(cè)邊，以便形成位線。
如上所述，該相變存儲器件可以包括在襯底的預(yù)定區(qū)域上布置的 下電極、覆蓋襯底的表面并具有露出下電極的孔的層間絕緣層、沒有 空隙和裂縫地填充下電極的露出表面上的孔的相變圖形、以及布置在 該層間絕緣層上并與該相變圖形接觸的上電極。通過根據(jù)本發(fā)明實施 例的選擇性淀積方法，該相變圖形可以從被孔露出的下電極的表面向 上生長。通過注入氣體到其中執(zhí)行淀積工序的處理室中，可以執(zhí)行該 選擇性淀積方法，處理室中的淀積氣體的壽命可以短于淀積氣體通過 熱能反應(yīng)的時間，以及該淀積氣體可以通過下電極中的過剩電子反應(yīng)， 以便形成相變材料層。
該層間絕緣層可以覆蓋下電極，該孔可以露出部分下電極，以及 下電極的露出表面可以高達(dá)或低于孔周圍的層間絕緣層的底表面。上 電極可以由具有不同于上電極的電阻率的導(dǎo)電材料形成。該下電極可 以填充孔的下部，以及相變材料層可以填充下電極之上的孔。該相變
存儲器件還可以包括下電極和襯底之間以及襯底和鄰近于下電極的層 間絕緣層之間的緩沖圖形。該緩沖圖形可以與上電極接觸，以及該緩 沖圖形可以由具有低于上電極的電阻率的導(dǎo)電材料形成。該上電極可 以由具有不同于下電極的電阻率的導(dǎo)電材料形成，例如，下電極的電 阻率可以高于上電極的電阻率。該層間絕緣層可以由包含的硅基絕緣
層或金屬基絕緣層形成。該相變材料層可以包括例如，Te或Se，以及 Ge、 Sb、 Bi、 Pb、 Sn、 Ag、 As、 S、 Si、 P、 0或N的一種或多種。
在此已經(jīng)公開了本發(fā)明的示例性實施例，盡管使用了具體的術(shù)語， 但是它們僅僅被普通使用和解釋以及理解性描述，而不是為了限制。 由此，所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)明白，在不脫離下面的權(quán)利要求 所闡述的本發(fā)明的精神和范圍的條件下，可以在形式上和細(xì)節(jié)上進(jìn)行 各種改變。
權(quán)利要求
1.一種形成相變材料層的方法，包括制備具有絕緣體和導(dǎo)體的襯底；將該襯底裝載到處理室中；注入淀積氣體到該處理室中，以在導(dǎo)體的露出表面上有選擇地形成相變材料層；以及從該處理室卸載襯底，其中該處理室中的淀積氣體的壽命短于該淀積氣體通過熱能起反應(yīng)的時間。
2. 如權(quán)利要求l所述的方法，其中該淀積氣體通過導(dǎo)體中的過剩 電子起反應(yīng)，以形成相變材料層，該相變材料層從導(dǎo)體的露出表面向 上生長。
3. 如權(quán)利要求2所述的方法，其中該處理室中的淀積氣體的壽命 長于淀積氣體通過導(dǎo)體中的過剩電子起反應(yīng)的時間。
4. 如權(quán)利要求l所述的方法，其中 該絕緣體覆蓋襯底的整個表面，以及該導(dǎo)體被貫穿絕緣體的孔露出，被該孔露出的導(dǎo)體表面低于絕緣 體的頂表面。
5. 如權(quán)利要求l所述的方法，其中 該淀積氣體包括多種源氣體，以及 該源氣體被同時注入到處理室中。
6. 如權(quán)利要求l所述的方法，其中該淀積氣體包括多種源氣體，該多種源氣體分為多個氣體組，每 個具有至少一種源氣體， 該氣體組被依次注入到處理室中，以及該方法還包括，在注入各個氣體組到處理室中之后，用包含惰性 氣體的凈化氣體清洗該處理室。
7. 如權(quán)利要求l所述的方法，其中該絕緣體由選自由包含硅的硅 基絕緣層和包含金屬的金屬基絕緣層構(gòu)成的組至少一種形成。
8. 如權(quán)利要求l所述的方法，其中該相變材料層包括碲(Te)和 硒(Se)的至少一種，以及選自由Ge、 Sb、 Bi、 Pb、 Sn、 Ag、 As、 S、 Si、 P、 O和N構(gòu)成的組的至少一種元素。
9. 一種形成相變存儲器件的方法，包括形成覆蓋襯底的整個表面的層間絕緣層，其中下電極被貫穿層間 絕緣層的孔露出；使用選擇性淀積，從下電極的露出表面向上生長相變材料層，以 便形成填充下電極的露出表面之上的孔的相變圖形；以及在該層間絕緣層上形成上電極，并與相變圖形接觸，其中該選擇性淀積包括注入淀積氣體到其中執(zhí)行淀積工序的處理室 中，以及該處理室中的淀積氣體的壽命短于淀積氣體通過熱能起反應(yīng)的時間。
10. 如權(quán)利要求9所述的方法，其中該淀積氣體通過下電極中的 過剩電子起反應(yīng)，以形成相變材料層。
11. 如權(quán)利要求IO所述的方法，其中該處理室中的淀積氣體的壽 命長于淀積氣體通過下電極中的過剩電子起反應(yīng)的時間。
12. 如權(quán)利要求9所述的方法，其中形成該層間絕緣層和下電極包括 在襯底的預(yù)定區(qū)域上形成下電極； 在具有下電極的襯底上形成層間絕緣層；以及構(gòu)圖該層間絕緣層，以形成露出下電極的孔。
13. 如權(quán)利要求12所述的方法，其中該下電極由具有不同于上電 極的電阻率的導(dǎo)電材料形成。
14. 如權(quán)利要求9所述的方法，其中形成該層間絕緣層和下電極包括在襯底上形成層間絕緣層； 構(gòu)圖該層間絕緣層，以形成孔；以栓塞的形狀形成初步下電極，以填充該孔；以及 刻蝕該初步下電極，以形成下電極，該下電極填充該孔的下部。
15. 如權(quán)利要求14所述的方法，還包括，在形成層間絕緣層之前， 在襯底的預(yù)定區(qū)域上形成緩沖圖形，其中.-該孔露出該緩沖圖形，以及在被該孔露出的緩沖圖形上形成下電極，該緩沖圖形由具有低于 下電極的電阻率的導(dǎo)電材料形成。
16. 如權(quán)利要求14所述的方法，其中該下電極由具有不同于上電 極的電阻率的導(dǎo)電材料形成。
17. 如權(quán)利要求9所述的方法，其中在處理室中布置的卡盤上裝載一片襯底，以及 該選擇性淀積是單晶片型選擇性淀積。
18. 如權(quán)利要求9所述的方法，其中在處理室中布置的襯底支撐 單元上裝載多片襯底，以及該選擇性淀積是分批式選擇性淀積。
19. 如權(quán)利要求9所述的方法，其中該淀積氣體包括多種源氣體，以及 該源氣體被同時注入到處理室中。
20. 如權(quán)利要求9所述的方法，其中該淀積氣體包括多種源氣體，多種源氣體分為多個氣體組，每個組具有至少一種源氣體；氣體組被依次注入到該處理室中，以及該方法還包括，在注入各個氣體組到處理室中之后，用包含惰性 氣體的凈化氣體清洗處理室。
21. 如權(quán)利要求9所述的方法，其中形成相變圖形包括在該孔中形成相變材料層，以便該相變材料層的下部填充該孔， 以及在該下部上布置相變材料層的上部，該上部突出高于層間絕緣層的頂表面；以及平整該相變材料層的突出上部，以形成相變圖形。
22. 如權(quán)利要求9所述的方法，其中該層間絕緣層由選自由包含 硅的硅基絕緣層和包含金屬的金屬基絕緣層構(gòu)成的組的至少一種形 成。
23. 如權(quán)利要求9所述的方法，其中該相變圖形包括碲(Te)和 硒(Se)的至少一種，以及選自由Ge、 Sb、 Bi、 Pb、 Sn、 Ag、 As、 S、 Si、 P、 O和N構(gòu)成的組的至少一種元素。
24. —種相變存儲器件，包括 在襯底的預(yù)定區(qū)域上布置的下電極；覆蓋該襯底的整個表面并具有露出下電極的孔的層間絕緣層； 沒有空隙或裂縫地填充該下電極的露出表面之上的孔的相變圖 形；以及布置在該層間絕緣層上并與該相變圖形接觸的上電極。
25. 如權(quán)利要求24所述的相變存儲器件，其中使用選擇性淀積， 該相變圖形從被孔露出的下電極的表面向上生長。
26. 如權(quán)利要求25所述的相變存儲器件，其中 該選擇性淀積包括注入淀積氣體到其中執(zhí)行淀積工序的處理室中，該處理室中的淀積氣體的壽命短于淀積氣體通過熱能反應(yīng)的時 間，以及該淀積氣體通過下電極中的過剩電子起反應(yīng)，以便形成相變圖形。
27. 如權(quán)利要求24所述的相變存儲器件，其中 該層間絕緣層覆蓋下電極， 該孔露出下電極的表面，以及該下電極的露出表面高達(dá)或低于孔周圍的層間絕緣層的底表面。
28. 如權(quán)利要求27所述的相變存儲器件，其中該下電極由具有不 同于上電極的電阻率的導(dǎo)電材料形成。
29. 如權(quán)利要求24所述的相變存儲器件，其中 該下電極被限制在孔的下部，以及 該相變圖形填充下電極之上的孔。
30. 如權(quán)利要求29所述的相變存儲器件，還包括在下電極和襯底 之間以及在襯底和鄰近于下電極的層間絕緣層之間的緩沖圖形，其中.-該緩沖圖形與下電極接觸，以及該緩沖圖形由具有低于下電極的電阻率的導(dǎo)電材料形成。
31. 如權(quán)利要求29所述的相變存儲器件，其中該下電極由具有不 同于上電極的電阻率的導(dǎo)電材料形成。
32. 如權(quán)利要求31所述的相變存儲器件，其中該下電極的電阻率 高于上電極的電阻率。
33. 如權(quán)利要求24所述的相變存儲器件，其中該層間絕緣層由選 自包含硅的硅基絕緣層和包含金屬的金屬基絕緣層構(gòu)成的組的至少一 種形成。
34. 如權(quán)利要求24所述的相變存儲器件，其中該相變圖形包括碲 (Te)和硒(Se)的至少一種，以及選自由Ge、 Sb、 Bi、 Pb、 Sn、 Ag、As、 S、 Si、 P、 O和N構(gòu)成的組的至少一種元素。
全文摘要
一種形成相變材料層的方法，包括制備具有絕緣體和導(dǎo)體的襯底，將該襯底裝載到處理室中，注入淀積氣體到該處理室中，以在該導(dǎo)體的露出表面上有選擇地形成相變材料層，以及從處理室卸載該襯底，其中該處理室中的淀積氣體的壽命短于淀積氣體通過熱能起反應(yīng)的時間。
文檔編號H01L21/00GK101106173SQ20071010102
公開日2008年1月16日 申請日期2007年4月23日 優(yōu)先權(quán)日2006年4月21日
發(fā)明者樸惠英, 樸瑛琳, 李忠滿, 李琎一, 林尚郁, 趙性來 申請人:三星電子株式會社