專利名稱：相變化存儲(chǔ)器及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種相變化存儲(chǔ)器，特別是涉及一種精細(xì)相變化隨機(jī)存取存儲(chǔ)器。
背景技術(shù)：
最近，替代的非易失性存儲(chǔ)器裝置，例如相變化隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(phase changerandom access memory, PCRAM)裝置、磁性隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(magnetic random accessmemory, MRAM)裝置、以及單元結(jié)構(gòu)與動(dòng)態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(Dynamic Random AccessMemory, DRAM)裝置相似的鐵電隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(ferroelectric random access memory, FRAM)已經(jīng)被提出且正在發(fā)展中。相變化隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(phase change random accessmemory, PCRAM)的存儲(chǔ)器單元通常包括一相變化元件,此相變化元件包括一硫族化物合金，例如鍺鋪締(germanium antimony tellurium, Este或GST),以及一結(jié)構(gòu)，例如一晶體管或其他利用電流于相變化元件的裝置。在一實(shí)施例中，上述晶體管的源極/漏極的其中之一可耦合至地線，另一個(gè)源極/漏極可耦合至相變化元件以及晶體管柵極耦合至一柵極電壓。該相變化元件的另一個(gè)部分可稱合至一位元線電壓(bit line voltage)。根據(jù)上述實(shí)施例，當(dāng)欲存取上述存儲(chǔ)于該相變化元件中的數(shù)據(jù)時(shí)，利用一電壓將上述晶體管接通，以及使用一位元線電壓施加于上述相變化材料，如此一來，一讀取電流可流過上述相變化元件以及上述晶體管。根據(jù)輸出電流的水平，存取上述存儲(chǔ)于該相變化元件中的數(shù)據(jù)。利用前述配置或其他配置，輸出電流的水平取決于上述相變化材料的相位以及阻抗。通過改變一相變化材料的相位，例如自非晶形至結(jié)晶形或反之亦然，上述相變化材料的阻抗可劇烈地變化。上述相變化材料的阻抗變化使得上述相變化材料能夠存儲(chǔ)不同的數(shù)據(jù)。例如，上述低阻抗形式的相變化材料可存儲(chǔ)一數(shù)據(jù)值“I”，而上述高阻抗形式的相變化材料可存儲(chǔ)一數(shù)據(jù)值“ O ”。減少上述反應(yīng)的規(guī)模，或減少相變化隨機(jī)存取存儲(chǔ)器的接觸面積為持續(xù)發(fā)展的趨勢(shì)。這是為了減少該單元的總尺寸，以及得到較小的反應(yīng)區(qū)域以產(chǎn)生一較快速的存儲(chǔ)器單元。此外，近來上述用于制造相變化隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(phase change random accessmemory, PCRAM)單兀的工藝可誘發(fā)在錯(cuò)鋪締(germanium antimony tellurium, GST)層中的空隙，上述空隙乃導(dǎo)因于不良的密封層(sealing layer)覆蓋率導(dǎo)致在高溫下鍺銻碲的逸氣。尤其是，不良的階梯覆蓋性(step coverage)將誘發(fā)在鍺鋪締(germanium antimonytellurium,GST)層中的空隙，且當(dāng)在上述工藝的后端采用高溫(例如大于250°C)時(shí)，逸氣的情況將更惡化?；谏鲜?，相變化隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(phasechange random access memory, PCRAM)結(jié)構(gòu)以及其制備方法，需要的是更小的反應(yīng)區(qū)域以及避免在目前的制備方法中普遍存在的上述鍺銻碲的空隙所誘發(fā)的逸氣問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種相變化存儲(chǔ)器單元，包括一間隔物，定義一反應(yīng)區(qū)；一相變化材料層，配置于上述反應(yīng)區(qū)內(nèi)；一保護(hù)層，配置于上述相變化材料層之上以及配置于被上述間隔物所定義之上述反應(yīng)區(qū)內(nèi)；以及一蓋層，配置于上述保護(hù)層以及上述間隔物之上。本發(fā)明也提供一種相變化存儲(chǔ)器裝置的制備方法，其中上述相變化存儲(chǔ)器裝置包括一層間介電(interlayer dielectric, ILD)層,上述層間介電層具有電極配置于其相反兩端，上述相變化存儲(chǔ)器裝置的制備方法包括利用一硬掩膜定義在上述層間介電層的一頂面上的一第一區(qū)域；沿著上述硬掩膜的一內(nèi)緣以及上述第一區(qū)域的一外緣制造一間隔物以定義一第二區(qū)域；沉積一相變化材料層于上述第二區(qū)域內(nèi)；沉積一保護(hù)層于上述相變化材料層之上；隔離上述相變化材料層；以及沉積一蓋層于上述裝置之上。本發(fā)明另提供一種相變化存儲(chǔ)器裝置的制備方法，其中上述相變化存儲(chǔ)器裝置包括一層間介電(interlayer dielectric, ILD)層,上述層間介電層具有電極配置于其相反兩端，上述相變化存儲(chǔ)器裝置的制備方法包括利用一硬掩膜定義一第一矩形區(qū)域于上述層間介電層的一頂面上，上述定義包括沉積至少一膜層，包括上述硬掩膜，于上述層間介電層上；以及蝕刻上述硬掩膜以制造上述第一矩形區(qū)域，其中包括上述硬掩膜的上述至少一膜層包括上述第一矩形區(qū)域的一外邊界；沿著上述硬掩膜的一內(nèi)緣以及上述第一矩形區(qū)域的一外緣制造一間隔物以定義一第二矩形區(qū)域，上述制造包括；沉積一間隔層；以及·蝕刻上述間隔層以制造上述間隔物；沉積一相變化材料層于上述第二矩形區(qū)域內(nèi)；沉積一保護(hù)層于上述相變化材料層之上；進(jìn)行一化學(xué)機(jī)械拋光工藝于上述裝置的一頂面上，以隔離上述相變化材料層，上述方法還包括停止上述化學(xué)機(jī)械拋光工藝于上述硬掩膜的一指定層；以及沉積一蓋層于上述裝置之上。本發(fā)明能夠縮減相變化存儲(chǔ)器單元的實(shí)際反應(yīng)區(qū)域的尺寸。除非特別指定，否則在附圖或說明書描述中，相似或相同的部分使用相同的附圖標(biāo)記。在下文中，以實(shí)施例并配合附圖詳細(xì)說明本發(fā)明，且各種特征并未按照比例繪制。為讓本發(fā)明的上述和其他目的、特征、和優(yōu)點(diǎn)能更明顯易懂，下文特舉出實(shí)施例，作詳細(xì)說明如下。


圖I是根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例，說明一相變化存儲(chǔ)器單元。圖2顯示相變化存儲(chǔ)器單元反應(yīng)區(qū)域以及復(fù)位電流(reset current)之間的關(guān)系示意圖。圖3A-圖3D是根據(jù)前案的實(shí)施例，共同說明一相變化存儲(chǔ)器單元的制造方法。圖4A及圖4B是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，共同說明一相變化存儲(chǔ)器單元的排列配置。圖5A-圖5F是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，共同說明一相變化存儲(chǔ)器單元的制造方法。圖6顯示根據(jù)圖3A-圖3D的相變化存儲(chǔ)器單元的制造方法以及根據(jù)圖5A-圖5F的相變化存儲(chǔ)器單元的制造方法的比較結(jié)果。主要附圖標(biāo)記說明100 相變化存儲(chǔ)器單元 102 反應(yīng)區(qū)域或接觸區(qū)200 圖表300 單元部分302 電極303 層間介電層304 相變化材料層306 硬掩膜層
306A 氮化硅(SiN)層306B 氧化層306C 氮氧化硅(SiON)層 307 反應(yīng)區(qū)域308 密封層400 排列配置402 相變化存儲(chǔ)器單元404A 電極404B 電極406 層間介電層408A 第一導(dǎo)體408B 第二導(dǎo)體·500 硬掩膜500A 氮化硅(SiN)層500B 氧化層500C 氮氧化硅(SiON)層501A 開口501B 開口504 間隔層505 反應(yīng)區(qū)域506 間隔物508 相變化材料層510 保護(hù)層512 蓋層600 相變化存儲(chǔ)器單元602 相變化存儲(chǔ)器單元604 階梯
具體實(shí)施例方式本發(fā)明接下來將會(huì)提供許多不同的實(shí)施例以實(shí)施本發(fā)明中不同的特征。各特定實(shí)施例中的組成及配置將會(huì)在以下作描述以簡(jiǎn)化本發(fā)明。這些為實(shí)施例并非用于限定本發(fā)明。例如，實(shí)施例中可包括第一元件與第二元件直接接觸，或也可包含第一元件與第二元件之間還有其他額外元件使第一元件與第二元件無直接接觸。各種元件可能以任意不同比例顯示以使圖示清晰簡(jiǎn)潔。此外，在本發(fā)明的各種不同的實(shí)施例中，相似的元件使用相同的元件符號(hào)以簡(jiǎn)化或是方便標(biāo)示。在相對(duì)空間關(guān)系的描述上，例如“之下”、“下面”、“較低”、“上面”、“較高”、以及其他
類似用語(yǔ)，可用于此處以便描述附圖中一元件或特征與另一元件或特征之間的關(guān)系。舉例來說，若翻轉(zhuǎn)附圖中的裝置，原先被描述在其他元件或特征“下面”或“之下”的元件或特征，其方向就會(huì)變成在其他元件或特征“上面”。因此，當(dāng)描述“下面”時(shí)可涵蓋的方向包含“上面”及“下面”兩者。上述元件可另有其他導(dǎo)向方式(旋轉(zhuǎn)90度或朝其他方向)，此時(shí)的空間相對(duì)關(guān)系也可依上述方式解讀。圖I是根據(jù)本發(fā)明的一或多個(gè)實(shí)施例，說明一相變化存儲(chǔ)器單元100。相變化存儲(chǔ)器單元100包括一反應(yīng)區(qū)域、或一接觸區(qū)域，通常是由元件符號(hào)102所標(biāo)示。上述反應(yīng)區(qū)域是關(guān)于一相變化存儲(chǔ)器單元100的復(fù)位電流(reset current)。參見圖2,圖表200說明相變化存儲(chǔ)器單元的反應(yīng)區(qū)域(以納米平方表示)與復(fù)位電流(以mA表示)之間的典型交互作用。從圖表200可明顯得知，相變化存儲(chǔ)器單元的反應(yīng)區(qū)域的尺寸增加，且相應(yīng)的復(fù)位電流也增加；因此，減少?gòu)?fù)位上述單元所需電流量的一種方法乃減少其反應(yīng)區(qū)域。其他減少上述反應(yīng)區(qū)域的尺寸的壓力來自于N65代的相變化存儲(chǔ)器的臨界尺寸(critical dimension,CD)為50nm,下一代(N45代)的相變化存儲(chǔ)器的臨界尺寸(critical dimension, CD)為30nmo此外，如前所述，鍺鍵硫(germanium antimony tellurium，GST)薄膜在溫度高于250°C時(shí)容易發(fā)生逸氣，因此，由前案制備技術(shù)所導(dǎo)致的不良的階梯覆蓋性，將誘發(fā)在鍺銻締(germanium antimony tellurium, GST)層中的空隙,且在沉積其他膜層,例如層間介電層以及LK的期間，當(dāng)在上述工藝的后端采用較高溫度時(shí)，逸氣的情況將更惡化。圖3A-圖3D是說明一傳統(tǒng)的相變化存儲(chǔ)器單元，以及在圖中通過一單元部分300所示的制備方法。圖3A說明上述單元部分300，其包括一對(duì)電極302在通過化學(xué)機(jī)械拋光(chemical mechanical polish, CMP)工藝將上述單元部分的表面平坦化后，配置于一層間介電層(interlayer dielectric, ILD) 303上,上述電極可包括鶴。圖3B顯示將一相變化材料層304以及一硬掩膜(hard mask, HM) 306以傳統(tǒng)的方式沉積之后的單兀部分300。在一實(shí)施例中，上述相變化材料層304包括一厚度約為200 A的鍺鋪締(germanium antimonytellurium, Este或GST)薄膜，而硬掩膜層306包括一厚度約為300 A的氮化硅(SiN)層306A、一厚度約為200 A的氧化層306B、以及一厚度約為400A的氮氧化硅(SiON)層306C。
圖3C顯示在蝕刻膜層304、306A、306B、306C以形成一反應(yīng)區(qū)域307之后的單元部分300。最后，圖3D顯示在一密封層308沉積之后的單元部分300，其包括一厚度約為400 A的SiN層。圖4A-圖4B是根據(jù)本發(fā)明的特征所制造的相變化存儲(chǔ)器單元402的一實(shí)施例，顯示一排列配置400。圖4A為相變化存儲(chǔ)器單元402的排列配置400的俯視圖。圖4B為自沿著圖4A中的X方向的垂直平面所得的截面圖。圖5A-圖5F是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，共同說明一相變化存儲(chǔ)器單元402的制造方法。如圖4A及圖4B中所示，一對(duì)電極404A、404B可由鎢所構(gòu)成，其配置于一層間介電層406中。如圖4A所示，一第一導(dǎo)體408A配置于電極404A之下，而一第二導(dǎo)體408B配置電極404B之上以自上述相變化存儲(chǔ)器單元402偏移。圖5A顯示在沉積硬掩膜500之后的相變化存儲(chǔ)器單元402，其上述硬掩膜500包括一厚度介于100至500 A之間的SiN層500A。在一實(shí)施例中，上述厚度約為300 A。硬掩膜500也包括一厚度介于100至500 A之間的氧化層500B。在一實(shí)施例中，上述厚度約為200 A。硬掩膜500還包括一厚度介于100至500 A之間的SiON層500C。在一實(shí)施例中，上述厚度約為400A。通過一光刻工藝在硬掩膜500中形成開口 501A，之后進(jìn)行一介電蝕刻工藝(dielectric etch process)。上述殘留的硬掩膜500定義了相變化存儲(chǔ)器單元402的外緣。開口 501A將部分的電極404A和404B、以及介于電極404A和404B之間的層間介電層106暴露出來。圖5B顯示在一間隔層504沉積于開口 501A以及殘留的硬掩膜500上之后的相變化存儲(chǔ)器單元402。在一實(shí)施例中，間隔層504包括SiN、Si02、以及SiON中的一種，且間隔層504的厚度范圍介于約100 A - 500 A，其取決于相變化存儲(chǔ)器單元402的臨界尺寸(critical dimension, CD),并且間隔層504定義了相變化存儲(chǔ)器單元402的一反應(yīng)區(qū)域505。圖5C顯示在將間隔層504進(jìn)行等向性蝕刻(isotropic etching)以沿著殘留的硬掩膜500的側(cè)壁制造間隔物506之后的相變化存儲(chǔ)器單元402。間隔物506覆蓋在圖5A中所示的電極404A和404B暴露出來的部分。間隔物506用來減少上述反應(yīng)區(qū)域的尺寸而不需提高光刻標(biāo)準(zhǔn)。接著，開口 50IA進(jìn)一步被塑形以制造一較小的開口 501B。在本發(fā)明的實(shí)施例中，間隔物506的寬度相當(dāng)近似于間隔層504的厚度，亦即厚度范圍介于約100 A至500 人。圖顯示在將相變化材料層508沉積之后的相變化存儲(chǔ)器單元402，在一實(shí)施例中，相變化材料層508包括一鍺鋪締(germanium antimony tellurium,Este或GST)薄膜。相變化材料層508形成于開口 501B、間隔物506、以及殘留的硬掩膜500之上。上述鍺銻碲(germanium antimony tellurium, Este 或 GST)薄膜的厚度可介于 100 A至500 A之間。在一實(shí)施例中，上述厚度約為200 A。一保護(hù)層510沉積于相變化材料層508的上方。上述保護(hù)層可包括厚度范圍介于約200 A至500 A的SiN或Si02。圖5E顯示在進(jìn)行化學(xué)機(jī)械拋光工藝之后的相變化存儲(chǔ)器單元402，其中上述化學(xué)機(jī)械拋光工藝被控制停止于一硬掩膜層，亦即SiN層500A上?；瘜W(xué)機(jī)械拋光工藝的深度取決于所殘留的SiN的厚度，在一實(shí)施例中，上述厚度約為500 A。在化學(xué)機(jī)械拋光工藝之后，相變化存儲(chǔ)器單元402具有一平坦化的表面型態(tài)。相變化存儲(chǔ)器單元402的反應(yīng)區(qū)域505被間隔物506所定義。相變化材料層508配置于反應(yīng)區(qū)域505中。保護(hù)層510配置于相變化材料層508之上以及被間隔物506所定義的反應(yīng)區(qū)505中。圖5F顯示在將蓋層512沉積于平坦化相變化存儲(chǔ)器單元402的上方，以便為相變 化存儲(chǔ)器單元402建立一密封蓋之后的相變化存儲(chǔ)器單元402。蓋層512可包括SiN。蓋層512的厚度可介于約400 A至1000 A?？蛇x擇上述蓋層的厚度以確保能充分的密封，然而仍允許一寬廣的工藝寬裕度(process window)。根據(jù)圖5A-圖5F中所示方法所制備的相變化隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(phase changerandom access memory, PCRAM)單元,例如相變化存儲(chǔ)器單元402,可被制造成相對(duì)小的臨界尺寸，而不需要先進(jìn)的光刻工藝及/或工具以縮小相變化隨機(jī)存取存儲(chǔ)器單元的臨界尺寸。此外，圖5A-圖5F中所示方法可避免階梯覆蓋性(step coverage)問題,尤其是在階梯的基部，所導(dǎo)致在鍺鋪締(germanium antimony tellurium, GST)層中的空隙的誘發(fā)，以及在其他工藝期間可能發(fā)生的高溫工藝中鍺銻碲的逸氣。圖6顯示根據(jù)圖3A-圖3D所示方法所制備的相變化存儲(chǔ)器單元600，以及根據(jù)圖5A-圖5F所示方法所制備的相變化存儲(chǔ)器單元602的比較結(jié)果。尤其是，如圖6所示，在相變化存儲(chǔ)器單元600中，反應(yīng)區(qū)域的結(jié)構(gòu)形成一階梯形，這顯示了由上述蓋層欲提供良好的階梯覆蓋性所帶來的挑戰(zhàn)。此乃首要導(dǎo)因于在后續(xù)高溫工藝期間所發(fā)生的鍺銻碲的逸氣。上述在階梯604基部的不良的蓋層覆蓋性是特別的問題。相反的，在相變化存儲(chǔ)器單元602中，反應(yīng)區(qū)域形成一平坦的表面型態(tài)，以確保良好的蓋層覆蓋性。此外，由于在反應(yīng)區(qū)域內(nèi)之間隔物結(jié)構(gòu)的增加，縮減了上述相變化存儲(chǔ)器單元602的實(shí)際反應(yīng)區(qū)域的尺寸。因此，本發(fā)明提供一種相變化存儲(chǔ)器單元，包括一間隔物定義一反應(yīng)區(qū)；一相變化材料層配置于上述反應(yīng)區(qū)內(nèi)；一保護(hù)層配置于上述相變化材料層之上以及配置于被上述間隔物所定義的上述反應(yīng)區(qū)內(nèi)；以及一蓋層配置于上述保護(hù)層以及上述間隔物之上。本發(fā)明也提供一種相變化存儲(chǔ)器裝置的制備方法，其中上述相變化存儲(chǔ)器裝置包括一層間介電(interlayer dielectric, ILD)層,上述層間介電層具有電極配置于其相反兩端，上述相變化存儲(chǔ)器裝置的制備方法包括利用一硬掩膜定義在上述層間介電層的一定面上的一第一區(qū)域；沿著上述硬掩膜的一內(nèi)緣以及上述第一區(qū)域的一外緣制造一間隔物以定義一第二區(qū)域；沉積一相變化材料層于上述第二區(qū)域內(nèi)；沉積一保護(hù)層于上述相變化材料層之上；隔離上述相變化材料；以及沉積一蓋層于上述裝置之上。本發(fā)明另提供一種相變化存儲(chǔ)器裝置的制備方法，其中上述相變化存儲(chǔ)器裝置包括一層間介電(interlayer dielectric, ILD)層,上述層間介電層具有電極配置于其相反兩端，上述相變化存儲(chǔ)器裝置的制備方法包括利用一硬掩膜定義一第一矩形區(qū)域于上述層間介電層的一頂面上，上述定義包括沉積至少一膜層，包括上述硬掩膜，于上述層間介電層上；以及蝕刻上述硬掩膜以制造上述第一矩形區(qū)域，其中包括上述硬掩膜的上述至少一膜層包括上述第一矩形區(qū)域的一外邊界；沿著上述硬掩膜的一內(nèi)緣以及上述第一矩形區(qū)域的一外緣制造一間隔物以定義一第二矩形區(qū)域，上述制造包括；沉積一間隔層；以及蝕刻上述間隔層一制造上述間隔物；沉積一相變化材料層于上述第二矩形區(qū)域內(nèi)；沉積一保護(hù)層于上述相變化材料層之上；進(jìn)行一化學(xué)機(jī)械拋光工藝于上述裝置的一頂面上，以隔離上述相變化材料層，上述方法還包括停止上述化學(xué)機(jī)械拋光工藝于上述硬掩膜的一指定層；以及沉積一蓋層于上述裝置之上。雖然本發(fā)明已以多個(gè)較佳實(shí)施例公開如上，然其并非用以限定本發(fā)明，任何所屬技術(shù)領(lǐng)域技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，當(dāng)可作任意的更動(dòng)與潤(rùn)飾，因此本發(fā)明的保護(hù)范圍當(dāng)視所附的權(quán)利要求所界定的范圍為準(zhǔn)。同樣地，本發(fā)明說明書的描述與附圖也僅僅作為說明之用而非用來限定本發(fā)明。應(yīng)可了解，本發(fā)明的實(shí)施例可利用各種其他組合和環(huán)境，并且在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，也可作任意的更動(dòng)與潤(rùn)飾?！?br> 權(quán)利要求
1.一種相變化存儲(chǔ)器單元，包括 一間隔物，定義一反應(yīng)區(qū)； 一相變化材料層，配置于該反應(yīng)區(qū)內(nèi)； 一保護(hù)層，配置于該相變化材料層之上以及配置于被該間隔物所定義的該反應(yīng)區(qū)內(nèi)；以及 一蓋層，配置于該保護(hù)層以及該間隔物之上。
2.如權(quán)利要求I所述的相變化存儲(chǔ)器單元，還包括一電極，配置于該反應(yīng)區(qū)的一末端之下。
3.如權(quán)利要求I所述的相變化存儲(chǔ)器單元，還包括一停止層，沿著該間隔物的一外緣配置。
4.如權(quán)利要求I所述的相變化存儲(chǔ)器單元，其中該間隔物包括SiN、Si02、以及SiON中至少一種，且該間隔物的厚度范圍介于約100 A - 500 A。
5.如權(quán)利要求I所述的相變化存儲(chǔ)器單元，其中該保護(hù)層包括SiN、以及SiO2中的一種，且該保護(hù)層的厚度范圍介于約200人- 500 A，以及該蓋層包括Sm且該蓋層的厚度范圍介于約400 A- 1000 A。
6.一種相變化存儲(chǔ)器裝置的制備方法，其中該相變化存儲(chǔ)器裝置包括一層間介電層，該層間介電層具有電極配置于其相反兩端，該相變化存儲(chǔ)器裝置的制備方法包括 利用一硬掩膜定義在該層間介電層的一頂面上的一第一區(qū)域； 沿著該硬掩膜的一內(nèi)緣以及該第一區(qū)域的一外緣制造一間隔物以定義一第二區(qū)域； 沉積一相變化材料層于該第二區(qū)域內(nèi)； 沉積一保護(hù)層于該相變化材料層之上； 隔離該相變化材料層；以及 沉積一蓋層于該裝置之上。
7.如權(quán)利要求6所述的相變化存儲(chǔ)器裝置的制備方法，其中該定義包括 沉積至少一膜層，包括該硬掩膜，于該層間介電層上；以及 蝕刻該硬掩膜以制造該第一區(qū)域，其中包括該硬掩膜的該至少一膜層包括該第一區(qū)域的一外邊界。
8.如權(quán)利要求7所述的相變化存儲(chǔ)器裝置的制備方法，其中該沉積包括該硬掩膜的該至少一膜層的步驟包括沉積至少一 SiN層、一氧化層、以及一 SiON層中的一種于該層間介電層之上，使得該硬掩膜層的總厚度范圍介于約500 A - 2000人。
9.如權(quán)利要求6所述的相變化存儲(chǔ)器裝置的制備方法，其中該隔離該相變化材料層的步驟包括進(jìn)行一化學(xué)機(jī)械拋光工藝于該裝置的一頂面上，該方法還包括停止該化學(xué)機(jī)械拋光工藝于該硬掩膜的一指定層。
10.一種相變化存儲(chǔ)器裝置的制備方法，其中該相變化存儲(chǔ)器裝置包括一層間介電層，該層間介電層具有電極配置于其相反兩端，該相變化存儲(chǔ)器裝置的制備方法包括 利用一硬掩膜定義一第一矩形區(qū)域于該層間介電層的一頂面上，該定義包括 沉積至少一膜層，包括該硬掩膜，于該層間介電層上；以及 蝕刻該硬掩膜以制造該第一矩形區(qū)域，其中包括該硬掩膜的該至少一膜層包括該第一矩形區(qū)域的一外邊界；沿著該硬掩膜的一內(nèi)緣以及該第一矩形區(qū)域的一外緣制造一間隔物以定義一第二矩形區(qū)域，該制造包括； 沉積一間隔層；以及 蝕刻該間隔層一制造該間隔物； 沉積一相變化材料層于該第二矩形區(qū)域內(nèi)； 沉積一保護(hù)層于該相變化材料層之上； 進(jìn)行一化學(xué)機(jī)械拋光工藝于該裝置的一頂面上，以隔離該相變化材料層，該方法還包 括停止該化學(xué)機(jī)械拋光工藝于該硬掩膜的一指定層；以及沉積一蓋層于該裝置之上。
全文摘要
本發(fā)明公開一種相變化存儲(chǔ)器及其制備方法，特別是精細(xì)節(jié)距相變化隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(phase change random access memory，PCRAM)設(shè)計(jì)以及其制備方法。在一實(shí)施例中，一相變化存儲(chǔ)器(phase change memory，PCM)單元包括一間隔物，上述間隔物定義了一矩形的反應(yīng)區(qū)以及一配置于上述反應(yīng)區(qū)中的相變化材料層。上述相變化存儲(chǔ)器單元還包括一保護(hù)層配置于鍺銻碲(germanium antimony tellurium，GST)薄膜層之上，以及配置于上述被間隔物所定義的區(qū)域之內(nèi)，且一蓋層配置于上述保護(hù)層以及上述間隔物之上。本發(fā)明能夠縮減相變化存儲(chǔ)器單元的實(shí)際反應(yīng)區(qū)域的尺寸。
文檔編號(hào)H01L45/00GK102956821SQ20121012833
公開日2013年3月6日 申請(qǐng)日期2012年4月25日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月24日
發(fā)明者曹淳凱, 沈明輝, 劉世昌, 杜友倫, 蔡嘉雄 申請(qǐng)人:臺(tái)灣積體電路制造股份有限公司