專利名稱:制造相變隨機(jī)存取存儲(chǔ)器的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種制造半導(dǎo)體存儲(chǔ)器件的方法，且更具體而言，涉及一種制造具有位于下電極和相變層之間的富勒烯層(fullerene layer)的相變隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(PRAM)的方法。
背景技術(shù)：
根據(jù)加熱溫度和冷卻速度，在相變RAM(PRAM)中記錄數(shù)據(jù)的相變層處于晶體態(tài)或非晶態(tài)。當(dāng)相變層處于晶體態(tài)時(shí)，存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)的電阻低，而當(dāng)相變層處于非晶態(tài)時(shí)，存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)的電阻高。PRAM是一種記錄并讀取數(shù)據(jù)的非易失性存儲(chǔ)器，其利用了對(duì)于通過相變層的電流的電阻根據(jù)PRAM的相變層是否處于晶體態(tài)或非晶態(tài)而不同的事實(shí)。
PRAM的最嚴(yán)重的問題之一是用來使相變層具有非晶結(jié)構(gòu)的復(fù)位電流Ireset高。為了提高典型的PRAM的集成度，存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)和晶體管的尺寸必須被分別減小，該P(yáng)RAM中一個(gè)單元由包括一個(gè)相變層和一個(gè)晶體管的存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)構(gòu)成。
然而，當(dāng)晶體管的尺寸減小時(shí)，晶體管的最大電流減小。當(dāng)復(fù)位電流高于晶體管的最大電流時(shí)，使用相變的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)是不可能的。因此，難以提高PRAM的集成度，除非降低PRAM的復(fù)位電流。

發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明提供了一種在下電極和相變層之間具有富勒烯層的相變RAM(PRAM)的制造方法。
本發(fā)明還提供了一種能夠通過改進(jìn)富勒烯層的排列狀態(tài)而提高PRAM的電特性的PRAM的制造方法。
根據(jù)本發(fā)明的一方面，提供了一種PRAM的制造方法，包括在襯底上形成開關(guān)裝置和連接到所述開關(guān)裝置的下電極、形成覆蓋所述下電極的層間介電膜、和在所述層間介電膜中形成暴露一部分下電極的下電極接觸孔；通過用栓材料填充所述下電極接觸孔而形成下電極接觸栓；在至少包括所述下電極接觸栓的上表面的區(qū)域上形成富勒烯層；和在所述富勒烯層上依次堆疊相變層和上電極。
形成富勒烯層的富勒烯可以是選自包括C60、C70、C76、C78、C82和C84的組中的至少一種。此外，形成富勒烯層的富勒烯可以是其中包括金屬原子的金屬包合物(endohedral)。此時(shí)，金屬原子可以是選自包括La、Er、Gd、Ho和Nd的鑭系元素金屬原子組。
在富勒烯層的形成中，富勒烯層可以形成為單分子層的一層到100層的厚度，且更優(yōu)選地，富勒烯層可以形成為單分子層的一層到10層的厚度。
根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，在下電極接觸栓的形成中和富勒烯層的形成中，栓材料可以被填充使得下電極接觸栓的上表面和層間介電膜的上表面被平面化，且富勒烯層可以形成在其上。可選地，栓材料可以被填充使得下電極接觸栓的高度低于層間介電膜的上表面，且富勒烯層可以形成在接觸孔的剩余部分中。
根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，在富勒烯層的形成中，富勒烯層可以使用真空沉積法形成。作為一個(gè)示例，可以采用利用升華的真空沉積法。此時(shí)，在進(jìn)行真空沉積法時(shí)，其上沉積了富勒烯層的襯底可以被加熱，且襯底的加熱溫度可以在100℃到400℃的范圍。
根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，在富勒烯層的形成中，富勒烯層可以通過進(jìn)行采用含富勒烯的溶液的涂覆法而形成。作為一個(gè)示例，可以采用旋涂法。包含富勒烯的溶液的溶劑可以使用甲苯。
根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，在形成富勒烯層之后和形成相變層之前，具有形成在其上的富勒烯層的襯底可以被退火。退火溫度可以在100℃到350℃的范圍。退火可以在真空、惰性氣體或氮?dú)鈿夥障逻M(jìn)行，且退火可以在進(jìn)一步添加了H2或NH3氣體的氣氛中進(jìn)行。
通過參考附圖對(duì)示范性實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)描述，本發(fā)明的上述和其他特點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn)將變得更為明顯，在附圖中圖1是示出根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的相變RAM(PRAM)的剖面圖；圖2是示出圖1的下電極接觸栓、富勒烯層和相變層的局部放大 圖3示出根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的PRAM的結(jié)構(gòu)；圖4示出當(dāng)圖1所示的PRAM的相變層61分別處于晶體態(tài)和非晶態(tài)時(shí)電阻隨施加的電流的變化；圖5示出當(dāng)復(fù)位電流和置位電流(set current)以相同圖案重復(fù)施加到根據(jù)圖1所示的實(shí)施例的PRAM時(shí)的電阻變化圖案；圖6A到6F示出制造圖1所示的PRAM的工藝；及圖7示出根據(jù)在形成富勒烯層之后的退火工藝的PRAM的電特性的曲線。
具體實(shí)施方式此后，在給出具有富勒烯層的PRAM的結(jié)構(gòu)特性和優(yōu)點(diǎn)的描述之后，將參考附圖詳細(xì)描述根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的具有富勒烯層的相變RAM(PRAM)的制造方法。
首先，將解釋根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的相變RAM(此后稱為第一PRAM)。
圖1示出了第一PRAM的結(jié)構(gòu)。參考圖1，摻雜有例如n型雜質(zhì)的導(dǎo)電雜質(zhì)的第一和第二雜質(zhì)區(qū)S1和D1設(shè)置在第一PRAM的襯底40中，以預(yù)定距離分開。襯底40例如可以為p型硅襯底。第一和第二雜質(zhì)區(qū)S1和D1可以具有各種形狀。第一和第二雜質(zhì)區(qū)S1和D1之一例如第一雜質(zhì)區(qū)S1可以是源區(qū)，且另一雜質(zhì)區(qū)可以是漏區(qū)。柵極氧化層42設(shè)置在第一和第二雜質(zhì)區(qū)S1和D1之間的襯底40上，且柵極44設(shè)置在柵極氧化層42上。襯底40、第一和第二雜質(zhì)區(qū)S1和D1以及柵極44形成場(chǎng)效應(yīng)晶體管。場(chǎng)效應(yīng)晶體管可以由PN結(jié)二極管所取代。
然后，第一層間介電膜46形成在襯底40上，以覆蓋晶體管。暴露第一雜質(zhì)區(qū)S1的接觸孔48形成在第一層間介電膜46中。接觸孔48可以形成在暴露第二雜質(zhì)區(qū)D1而不是第一雜質(zhì)區(qū)S1的位置。接觸孔48填充有導(dǎo)電栓50。下電極52設(shè)置在第一層間介電膜46上，以覆蓋導(dǎo)電栓50的暴露的上表面。下電極52還充當(dāng)焊盤層。覆蓋下電極52的第二層間介電膜54設(shè)置在第一層間介電膜46上，且暴露下電極52的部分上表面的下電極接觸孔56形成在第二層間介電膜54中。第二層間介電膜54可以由與第一層間介電膜46相同的材料形成。下電極接觸孔56被填充栓材料，從而形成下電極接觸栓58。
覆蓋下電極接觸栓58的上表面的富勒烯層60設(shè)置在第二層間介電膜54上。相變層61和上電極62依次堆疊在富勒烯層60上。富勒烯層60可以由一種富勒烯分子構(gòu)成、或者可以由多層形成，該多層由不同種類的富勒烯分子構(gòu)成。相變層61可以為例如鍺銻碲(此后稱為GST)層形成。下電極52、下電極接觸栓58、富勒烯層60、相變層61和上電極62形成存儲(chǔ)位數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)。當(dāng)下電極52直接接觸富勒烯層60時(shí)，在存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)中的下電極接觸栓58可以省略。
圖2是示出圖1中包括下電極接觸栓58、富勒烯層60、和相變層61的部分60p的放大圖。參考圖2，富勒烯層60表示為單分子層作為一個(gè)示例。包括多個(gè)富勒烯60f的富勒烯層60可以由上述單分子層形成，或者可以形成為一個(gè)單分子層到一百層的總厚度。
當(dāng)電流通過富勒烯層時(shí)的電阻高于沒有富勒烯層的情況中的電阻。由于具有高電阻的小區(qū)域意味著在該區(qū)域中焦耳熱的增加，在相變層61和下電極接觸栓58之間產(chǎn)生的焦耳熱與不存在富勒烯層60的情況相比進(jìn)一步增加。此外，由于富勒烯層的熱導(dǎo)率相對(duì)很低，所產(chǎn)生的熱的損失可以最小化。因此，當(dāng)電流I為復(fù)位電流Ireset時(shí)，雖然復(fù)位電流與常規(guī)裝置中的復(fù)位電流相比進(jìn)一步降低，但與常規(guī)裝置中一樣，在下電極接觸栓58和相變層61之間產(chǎn)生焦耳熱。因此，相變層61與富勒烯層60接觸的部分的溫度增加到其相變溫度，即熔點(diǎn)或以上，使得該部分相變層61處于非晶態(tài)。如上所述，富勒烯層60例如充當(dāng)高效熱產(chǎn)生裝置，以增加熱產(chǎn)生值并減小熱損失。
圖3示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的PRAM(此后稱為第二PRAM)的結(jié)構(gòu)。參考圖3，在第二PRAM中的下電極接觸栓58設(shè)置得高度低于第二層間介電膜54的上表面預(yù)定厚度。結(jié)果，下電極接觸孔56的上部分空出預(yù)定厚度，且下電極接觸孔56的該空出空間被填充富勒烯層80。相變層61形成在第二層間介電膜54上，以覆蓋富勒烯層80的上表面。富勒烯層80的材料和層結(jié)構(gòu)可以與第一PRAM的富勒烯層60的相同。此外，第二PRAM的其他部分可以與第一PRAM的相同。
圖4示出當(dāng)圖1所示的第一PRAM的相變層61分別處于晶體態(tài)和非晶態(tài)時(shí)電阻隨施加電流的變化。在圖4中，第一曲線G1和第三曲線G3示出當(dāng)?shù)谝籔RAM的相變層61起初處于晶體態(tài)時(shí)的電阻-電流特性。第二曲線G2示出當(dāng)?shù)谝籔RAM的相變層61起初處于非晶態(tài)時(shí)的電阻-電流特性。曲線G1、G2和G3的每個(gè)都通過向晶體態(tài)或非晶態(tài)施加相應(yīng)于圖4的水平軸所示的值的電流脈沖、測(cè)量針對(duì)每個(gè)電流脈沖的電阻、并將測(cè)量的電阻表示為垂直軸的值而形成。
在第一和第三曲線G1和G3中，當(dāng)?shù)谝籔RAM的相變層61起初處于晶體態(tài)時(shí)，第一PRAM的電阻保持為低值且改變很少直到所施加的電流達(dá)到約0.3mA。然而，當(dāng)電流為0.5mA時(shí)，PRAM的電阻大大增加。這意味著當(dāng)施加約0.4mA的電流脈沖時(shí)，在PRAM的相變層中發(fā)生相變，該相變層從晶體態(tài)變?yōu)榉蔷B(tài)。因此，復(fù)位電流約為0.4mA。
然后，參考第二曲線G2，可以看出，當(dāng)施加電流脈沖時(shí)，在初始非晶態(tài)具有高電阻的PRAM的電阻逐漸減小。在施加0.3mA的電流脈沖時(shí)，初始非晶態(tài)中的相變層61完全變?yōu)榫w態(tài)，相變層61的電阻變得等于初始晶體態(tài)的電阻。當(dāng)施加的電流增加到0.3mA或更高時(shí)，已經(jīng)從非晶態(tài)變?yōu)榫w態(tài)的相變層61再次變?yōu)榉蔷B(tài)，從而其電阻再次增加。
圖5示出當(dāng)復(fù)位電流和置位電流以相同圖案重復(fù)施加到根據(jù)圖1所示的實(shí)施例的PRAM時(shí)的電阻變化圖案。圖5示出當(dāng)電流脈沖以相同的施加圖案施加到第一PRAM十次時(shí)的PRAM的電阻變化圖案。在圖5中，第一曲線G11代表施加到PRAM的電流，第二曲線G22代表在電流施加之后測(cè)量的PRAM的電阻。
參考圖5的第一和第二曲線G11和G22，電流根據(jù)預(yù)定施加圖案(此后稱為電流施加圖案)重復(fù)施加，且相應(yīng)測(cè)量的PRAM的電阻也具有重復(fù)圖案(此后稱為電阻圖案)。結(jié)果，電阻圖案都相同，且電阻圖案的周期(cycle)對(duì)應(yīng)于電流施加圖案的周期。此外，由于在電阻圖案中最小電阻值都具有幾乎相同的值，且在電阻圖案中的最大電阻值也具有幾乎相同的值，可知電阻圖案具有很小的偏差。此結(jié)果顯示在相同條件下對(duì)本發(fā)明的PRAM測(cè)量多次的最大電阻值和最小電阻值在可允許限度內(nèi)是不變的，且最大電阻值與最小電阻值之間的差異在可允許限度內(nèi)是不變的。因此，該結(jié)果證明了本發(fā)明的PRAM的可重復(fù)性優(yōu)異。
此后，將解釋具有上述富勒烯層的PRAM的制造方法。
圖6A到6F示出了制造圖1所示的PRAM的工藝。如圖6A所示，開關(guān)裝置(例如包括源區(qū)S1和漏區(qū)D1及柵極44的場(chǎng)效應(yīng)晶體管)形成在襯底40上，下電極52形成在覆蓋開關(guān)裝置的第一層間介電膜46上，以連接到開關(guān)裝置。第二層間介電膜54形成為覆蓋下電極52。暴露一部分下電極52的下電極接觸孔56設(shè)置在第二層間介電膜54中。采用通常的制造工藝來實(shí)現(xiàn)上述結(jié)構(gòu)。
然后，如圖6B所示，下電極接觸孔56被填充栓材料，從而形成下電極接觸栓58。形成下電極接觸栓58的栓材料可以是TiN或TiAlN。然而，上面所列栓材料僅是例子，且本發(fā)明不限于此。
下電極接觸栓58可以形成為與第二層間介電膜54相平的高度，如上述第一PRAM，或者作為選擇，可以形成為低于第二層間介電膜54的上表面預(yù)定厚度的高度，如第二PRAM。在后者的情形，后面將解釋的富勒烯層可以形成在下電極接觸孔56的剩余部分中。
然后，如圖6C所示，富勒烯層60形成在第二層間介電膜54上，以覆蓋下電極接觸栓58。用于形成富勒烯層60的富勒烯可以是C60、C70、C76、C78、C82和C84中的任何一種。此外，富勒烯可以是其中包括金屬原子的金屬包合物。此時(shí)，金屬原子可以來自包括La、Er、Gd、Ho和Nd的鑭系元素組。
富勒烯層60可以形成為單分子層(monolayer)的一層到大約一百層的厚度。如果富勒烯層60的厚度太厚，從富勒烯層60產(chǎn)生的焦耳熱不能有效傳導(dǎo)到相變層。更優(yōu)選地，富勒烯層可以形成為一個(gè)單分子層到十個(gè)單分子層的厚度。
此外，可以使用不同種類的富勒烯形成多個(gè)富勒烯層，以形成堆疊結(jié)構(gòu)。這里，對(duì)于通過富勒烯層60的電流的電阻與富勒烯層60由第一PRAM中的一個(gè)單分子層形成的情況相比進(jìn)一步增加。產(chǎn)生的熱的值與第一PRAM中的富勒烯層60的情況相比也進(jìn)一步增加。因此，通過如上所述形成多個(gè)富勒烯層可以進(jìn)一步減小復(fù)位電流。在使用本發(fā)明進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)中，在第一PRAM中復(fù)位電流是～0.4mA，但在具有多個(gè)富勒烯層60的PRAM中復(fù)位電流是～0.26mA。
富勒烯層60可以采用例如真空沉積法的各種方法形成，并可以使用典型的真空沉積設(shè)備進(jìn)行。在真空室內(nèi)包括多種富勒烯的瀉流室(effusion cell)被加熱。在一個(gè)示例中，真空室的內(nèi)部壓力約為1.0×10-7Torr或以下，加熱溫度在約450℃到500℃范圍，且沉積時(shí)間可以為約10分鐘到60分鐘。條件可以根據(jù)富勒烯的種類和用于形成富勒烯層的設(shè)備而變化，但本發(fā)明的范圍不限于此。從瀉流室中升華的富勒烯分子沉積在襯底上，尤其是沉積在包括下電極接觸栓58的上表面的區(qū)域上。
同時(shí)，富勒烯層60的厚度可以根據(jù)瀉流室的加熱溫度和進(jìn)行真空沉積的溫度而控制。在預(yù)定條件下，富勒烯層60以約每10分鐘一個(gè)單分子層的速度形成。如上形成的富勒烯層60的厚度可以在一個(gè)單分子層到約100個(gè)單分子層的范圍，且更優(yōu)選地，可以在一個(gè)單分子層到10個(gè)單分子層的范圍。
襯底可以在對(duì)富勒烯層60進(jìn)行真空沉積的同時(shí)被加熱。襯底是板形結(jié)構(gòu)以在其上形成薄膜，且更具體地，可以包括圖6B所示的結(jié)構(gòu)，且富勒烯層60將形成在其上。襯底的加熱溫度可以在約100℃到400℃的范圍。襯底的加熱改進(jìn)了富勒烯層60的沉積的富勒烯分子的排列狀態(tài)。
然后，具有沉積的富勒烯層60的襯底可以被退火。退火溫度可以在約100℃到350℃范圍。富勒烯分子的排列狀態(tài)可以由于退火工藝而改進(jìn)，且PRAM的電特性可以得以改進(jìn)。退火工藝可以在惰性氣體氛圍中進(jìn)行。具體地，退火工藝可以在真空、惰性氣體或N2氣氣氛中進(jìn)行，且氫氣(H2)或氨氣(NH3)可以添加到該氣氛。退火工藝可以在這些條件下執(zhí)行以防止襯底的扭曲或變形，并排除與襯底表面上的外來(foreign)材料的不必要的化學(xué)反應(yīng)。
作為另一示例，富勒烯層60可以使用溶液涂覆法形成。溶液涂覆法通常包括用具有分散在溶劑中的富勒烯分子的溶液覆蓋襯底表面并蒸發(fā)該溶劑以形成富勒烯涂層。該溶液涂覆法可以包括各種薄膜涂覆工藝?yán)缧俊⒔康?。下面是使用旋涂工藝形成富勒烯?0的一個(gè)示例。
通過將富勒烯分子分散在甲苯溶劑中而制備濃度約0.01mM/L的溶液。使用制備的溶液在襯底的上表面上(如同圖6B所示的結(jié)構(gòu))進(jìn)行旋涂，以蒸發(fā)溶劑。此時(shí)，通過控制溶液的濃度，可以控制將形成的富勒烯層60的厚度。如上所形成的富勒烯層60的厚度可以在一個(gè)單分子層到約100個(gè)單分子層，且更優(yōu)選地，可以在一個(gè)單分子層到10個(gè)單分子層。分散富勒烯分子的溶劑可以使用各種材料，并可以是選自1，2，4三氯苯、二硫化碳、甲苯、苯、氯仿、四氯化碳、環(huán)己胺、n己烷、THF、乙腈和甲醇中的任一種。
在富勒烯層60上進(jìn)行旋涂工藝之后，具有形成于其上的富勒烯層60的襯底也可以如在真空沉積工藝中一樣被退火。退火的具體條件例如退火溫度、氣氛條件等與上述相同。
然后，如圖6D所示，相變層61形成在富勒烯層60上。相變層61的構(gòu)成材料和形成方法可以采用公知的典型材料和方法。作為一個(gè)示例，相變層61可以由GST構(gòu)成，并可以使用濺射法形成。更具體而言，制備包括GST成分的靶即GeTe和包括GST的另一成分的靶即Sb2Te3，并使濺射氣體與兩靶撞擊使得兩靶的材料均勻混合且相變層61在富勒烯層60上形成為薄膜。
然后，如圖6E所示，上電極62形成在相變層61上，并如圖6F所示，上電極62、相變層61和富勒烯層60被構(gòu)圖，以在包括下電極接觸栓58的上表面的區(qū)域中形成預(yù)定尺寸的存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)。存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)的構(gòu)圖法不限于上述方法。
圖7示出了根據(jù)形成富勒烯層之后的退火工藝的PRAM的電特性的曲線。圖7的曲線通過在相變層61起初處于置位狀態(tài)(晶體態(tài))和復(fù)位狀態(tài)(非晶態(tài))時(shí)對(duì)根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的PRAM的相變層61施加相應(yīng)于水平軸上的值的電流脈沖以測(cè)量電阻并將測(cè)量的電阻值表示在垂直軸上而形成。這里，標(biāo)記-●-代表在富勒烯層60形成之后省略退火工藝的情況，標(biāo)記-■-代表在富勒烯層60形成之后進(jìn)行退火工藝的情況。
從圖7的曲線，確定了復(fù)位狀態(tài)中的電阻高且置位狀態(tài)中的電阻低，且在退火富勒烯層60的情況中復(fù)位電流比省略退火工藝的情況低。
具體地，復(fù)位電流與不進(jìn)行退火工藝的情況相比降低約0.05mA。因此，可以實(shí)現(xiàn)高集成的PRAM。此外，在置位狀態(tài)中的電阻值與不進(jìn)行退火工藝的情況相比降低約10kΩ。通過提高置位狀態(tài)和復(fù)位狀態(tài)的電阻比值，PRAM可以容易地操作且讀取數(shù)據(jù)的精確度可以提高。
因此，在根據(jù)本發(fā)明制造具有富勒烯層的PRAM的方法中，可以有效地制造在下電極和相變層之間具有富勒烯層的PRAM。
此外，根據(jù)本發(fā)明的制造具有富勒烯層的PRAM的方法提高了電特性，例如降低了PRAM中的復(fù)位電流和置位狀態(tài)中的電阻值，并改進(jìn)了富勒烯層的排列狀態(tài)。
雖然參考其示范性實(shí)施例具體示出并描述了本發(fā)明，但本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該理解，可以在不脫離由權(quán)利要求
所限定的本發(fā)明的精神和范疇的情況下，進(jìn)行各種形式和細(xì)節(jié)的變化。
權(quán)利要求
1.一種制造相變隨機(jī)存取存儲(chǔ)器的方法，包括在襯底上形成開關(guān)裝置和連接到所述開關(guān)裝置的下電極、形成覆蓋所述下電極的層間介電膜、和在所述層間介電膜中形成暴露一部分下電極的下電極接觸孔；通過用栓材料填充所述下電極接觸孔而形成下電極接觸栓；在至少包括所述下電極接觸栓的上表面的區(qū)域上形成富勒烯層；和在所述富勒烯層上依次堆疊相變層和上電極。
2.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的方法，其中形成所述富勒烯層的富勒烯是選自包括C60、C70、C76、C78、C82和C84的組中的至少一種。
3.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的方法，其中形成所述富勒烯層的富勒烯是其中包括金屬原子的金屬包合物。
4.根據(jù)權(quán)利要求
3所述的方法，其中所述金屬原子是選自包括La、Er、Gd、Ho和Nd的鑭系金屬元素組中的一種。
5.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的方法，其中在所述下電極接觸栓的形成和所述富勒烯層的形成中，所述栓材料被填充使得所述下電極接觸栓的上表面和所述層間介電膜的上表面被平面化，且所述富勒烯層形成在其上。
6.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的方法，其中在所述下電極接觸栓的形成和所述富勒烯層的形成中，所述栓材料被填充使得所述下電極接觸栓的高度低于所述層間介電膜的上表面，且所述富勒烯層形成在所述接觸孔的剩余部分中。
7.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的方法，其中在所述富勒烯層的形成中，所述富勒烯層形成為單分子層的一層到100層的厚度。
8.一種制造相變隨機(jī)存取存儲(chǔ)器的方法，包括在襯底上形成開關(guān)裝置和連接到所述開關(guān)裝置的下電極、形成覆蓋所述下電極的層間介電膜、和在層間介電膜中形成暴露一部分下電極的下電極接觸孔；通過用栓材料填充所述下電極接觸孔而形成下電極接觸栓；在至少包括所述下電極接觸栓的上表面的區(qū)域上形成富勒烯層；和在所述富勒烯層上依次堆疊相變層和上電極。
9.根據(jù)權(quán)利要求
8所述的方法，其中在所述富勒烯層的形成中，所述富勒烯層形成為單分子層的一層到100層的厚度。
10.根據(jù)權(quán)利要求
9所述的方法，其中在所述富勒烯層的形成中，所述富勒烯層形成為單分子層的一層到10層的厚度。
11.根據(jù)權(quán)利要求
8所述的方法，其中在所述富勒烯層的形成中進(jìn)行真空沉積時(shí)，所述襯底被加熱。
12.根據(jù)權(quán)利要求
11所述的方法，其中所述襯底的加熱溫度在100℃到400℃的范圍。
13.根據(jù)權(quán)利要求
8所述的方法，其中在形成所述相變層之前，具有形成在其上的所述富勒烯層的所述襯底被退火。
14.根據(jù)權(quán)利要求
13所述的方法，其中所述退火的溫度在100℃到350℃的范圍。
15.根據(jù)權(quán)利要求
13所述的方法，其中所述退火在真空、惰性氣體或氮?dú)鈿夥障逻M(jìn)行。
16.根據(jù)權(quán)利要求
15所述的方法，其中所述退火在進(jìn)一步添加了H2或NH3氣體的氣氛中進(jìn)行。
17.一種制造相變隨機(jī)存取存儲(chǔ)器的方法，包括在襯底上形成開關(guān)裝置和連接到所述開關(guān)裝置的下電極、形成覆蓋所述下電極的層間介電膜、和在層間介電膜中形成暴露一部分下電極的下電極接觸孔；通過用栓材料填充所述下電極接觸孔而形成下電極接觸栓；通過進(jìn)行使用包括富勒烯的溶液的涂覆法在至少包括所述下電極接觸栓的上表面的區(qū)域上形成富勒烯層；和在所述富勒烯層上依次堆疊相變層和上電極。
18.根據(jù)權(quán)利要求
17所述的方法，其中在所述富勒烯層的形成中，所述富勒烯層形成為單分子層的一層到100層的厚度。
19.根據(jù)權(quán)利要求
18所述的方法，其中在所述富勒烯層的形成中，所述富勒烯層形成為單分子層的一層到10層的厚度。
20.根據(jù)權(quán)利要求
17所述的方法，其中在形成所述相變層之前，具有形成在其上的所述富勒烯層的所述襯底被退火。
21.根據(jù)權(quán)利要求
20所述的方法，其中所述退火溫度在100℃到350℃的范圍。
22.根據(jù)權(quán)利要求
20所述的方法，其中所述退火在真空、惰性氣體或氮?dú)鈿夥障逻M(jìn)行。
23.根據(jù)權(quán)利要求
22所述的方法，其中所述退火在進(jìn)一步添加了H2或NH3氣體的氣氛中進(jìn)行。
24.根據(jù)權(quán)利要求
17所述的方法，其中在所述富勒烯層的形成中，所述涂覆法采用使用含富勒烯的溶液的旋涂。
25.根據(jù)權(quán)利要求
24所述的方法，其中所述溶液的溶劑是選自包括1，2，4三氯苯、二硫化碳、甲苯、苯、氯仿、四氯化碳、環(huán)己胺、n己烷、THF、乙腈和甲醇的組中的一種。
專利摘要
本發(fā)明提供了一種制造具有富勒烯層的相變隨機(jī)存取存儲(chǔ)器的方法。該制造相變隨機(jī)存取存儲(chǔ)器的方法包括在襯底上形成開關(guān)裝置和連接到所述開關(guān)裝置的下電極、形成覆蓋所述下電極的層間介電膜、和在所述層間介電膜中形成暴露一部分下電極的下電極接觸孔；通過用栓材料填充所述下電極接觸孔而形成下電極接觸栓；在至少包括所述下電極接觸栓的上表面的區(qū)域上形成富勒烯層；和在所述富勒烯層上依次堆疊相變層和上電極。
文檔編號(hào)H01L27/24GK1996572SQ200610141682
公開日2007年7月11日 申請(qǐng)日期2006年10月9日
發(fā)明者姜閏浩, 李相睦, 盧振瑞, 申雄澈 申請(qǐng)人:三星電子株式會(huì)社導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan