專利名稱:一種相變存儲器元件及其制作方法
技術(shù)領域:
本發(fā)明涉及半導體制造工藝,特別涉及一種相變存儲器元件及其制作方法。
背景技術(shù):
相變材料(例如Ge-Sb-Te相變材料)通過電脈沖引起的局部發(fā)熱而將其相態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榫B(tài)和非晶態(tài),相變存儲器元件就是利用這一特性存儲二進制信息的半導體器件。相變存儲器元件是基于電阻的存儲器,通過相變材料在晶態(tài)和非晶態(tài)間的轉(zhuǎn)換而相應呈現(xiàn)低阻和高阻的電阻特性來達到存儲二進制信息的目的。在相變存儲器元件中,存儲二進制信息的存儲器元件包括相變層和電極。圖1是現(xiàn)有技術(shù)的相變存儲器元件的截面圖。如圖1所示,相變存儲器元件100 包括底部電極101、相變層102和頂部電極103。不同強度的電流流經(jīng)相變層102,通過電流流過相變層102所產(chǎn)生的熱效應將相變材料由晶態(tài)(SET態(tài))轉(zhuǎn)變?yōu)榉蔷B(tài)(RESET態(tài)),即可以對相變材料進行復位(RESET)操作。而將相變材料由非晶態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榫B(tài)的操作相應稱為置位(SET)。當進行SET操作時,需要施加一個長且強度中等的電壓或電流脈沖,使相變材料的溫度升高到結(jié)晶溫度以上、熔化溫度以下,并保持一定的時間(一般大于50ns),使相變材料由非晶態(tài)轉(zhuǎn)化為晶態(tài),由高阻變?yōu)榈妥琛.斶M行RESET操作時,需要施加一個短而強的電流脈沖,將電能轉(zhuǎn)變成熱能,使相變材料的溫度升高到熔化溫度以上,經(jīng)快速冷卻就可以實現(xiàn)相變材料的由晶態(tài)向非晶態(tài)的轉(zhuǎn)化,即由低阻變?yōu)楦咦?,從而實現(xiàn)基于電阻的存儲器功能。在相變存儲器元件中,相變層從晶態(tài)到非晶態(tài)的轉(zhuǎn)變過程需要較高的溫度。一般情況下,通過底部電極對相變層進行加熱,頂部電極僅僅起到互連的作用,因此,底部電極對相變層的加熱效果的好壞直接影響到相變存儲器元件的讀寫速率。為了獲得良好的加熱效果,相變存儲器元件一般采用較大的驅(qū)動電流,其寫操作電流要達到ImA左右,但是驅(qū)動電流不能無限制地上升,大驅(qū)動電流會造成外圍驅(qū)動電路以及邏輯器件的小尺寸化困難。 還有一種提高加熱效果的方法是,縮小底部電極與相變層的接觸面積,提高接觸電阻。然而現(xiàn)有工藝中,底部電極的形成過程主要是先在層間介電層中形成孔,然后填充金屬。通??涛g形成孔的頂部寬度都大于底部寬度,導致所形成的底部電極呈倒喇叭狀,因此難以進一步縮小底部電極與相變層之間的接觸面積。另外,由于光刻機曝光極限的限制,僅由光刻無法定義出滿足工藝要求的底部電極。因此,需要一種在底部電極與相變層之間具有較小接觸面積的相變存儲器元件及其制作方法,來提高底部電極對相變層的加熱效率,從而提高相變存儲器元件的讀寫速度。
發(fā)明內(nèi)容
在發(fā)明內(nèi)容部分中引入了一系列簡化形式的概念,這將在具體實施方式
部分中進一步詳細說明。本發(fā)明的發(fā)明內(nèi)容部分并不意味著要試圖限定出所要求保護的技術(shù)方案的關鍵特征和必要技術(shù)特征,更不意味著試圖確定所要求保護的技術(shù)方案的保護范圍。
本發(fā)明提供了一種相變存儲器元件,包括底部電極;納米顆粒,所述納米顆粒位于所述底部電極的上表面;絕緣層,所述絕緣層形成在所述底部電極的上表面未被所述納米顆粒覆蓋的區(qū)域;相變層,所述相變層形成在所述納米顆粒和所述絕緣層之上,并且位于所述底部電極的正上方;以及頂部電極,所述頂部電極形成在所述相變層上對準所述底部電極的位置,其中,所述納米顆粒用于電連接所述底部電極和所述相變層。根據(jù)本發(fā)明一個方面,所述納米顆粒的平均直徑為1-lOnm。根據(jù)本發(fā)明一個方面,所述納米顆粒由金屬制成,所述金屬包括鉬、金、鈦、釩、鉻、 錳、鐵、鈷、鎳、銅、鎵、鋯、鈮、鉬、銀、銦、錫、銻、鉭、鎢中的一種或多種。根據(jù)本發(fā)明一個方面,所述底部電極的材料為Si或摻雜多晶硅。根據(jù)本發(fā)明一個方面,所述絕緣層的厚度大于等于1. 5nm,并且與所述納米顆粒的平均直徑之間的差異小于等于lOnm。本發(fā)明還提供了一種制作相變存儲器元件的方法,包括提供前端器件結(jié)構(gòu),所述前端器件結(jié)構(gòu)包括第一介電層和露出表面的底部電極,所述第一介電層包圍所述底部電極的四周;在所述前端器件結(jié)構(gòu)的上表面形成納米顆粒;在所述底部電極的上表面未被所述納米顆粒覆蓋的區(qū)域形成絕緣層;在所述前端器件結(jié)構(gòu)上形成第二介電層和相變層,其中, 所述相變層位于所述底部電極的正上方,所述第二介電層包圍所述相變層的四周;在所述第二介電層和相變層上形成第三介電層和頂部電極,其中,所述第三介電層包圍所述頂部電極的四周,且所述頂部電極形成在所述相變層上對準所述底部電極的位置。根據(jù)本發(fā)明另一個方面,所述納米顆粒是通過原子層沉積法結(jié)合退火工藝形成的。根據(jù)本發(fā)明另一個方面,所述原子層沉積法結(jié)合退火工藝包括在所述前端器件結(jié)構(gòu)上形成厚度為5-30埃的薄膜;進行快速退火,其中,退火溫度為500-1100°C。根據(jù)本發(fā)明另一個方面,所述底部電極的材料為Si或摻雜多晶硅。根據(jù)本發(fā)明另一個方面,所述絕緣層是通過氧化工藝或氮化工藝形成的。根據(jù)本發(fā)明另一個方面,所述氧化工藝為等離子體氧化工藝,所述氮化工藝為等離子體氮化工藝。根據(jù)本發(fā)明另一個方面,所述離子體氧化工藝或所述等離子體氮化工藝的反應溫度小于等于200°C,反應腔室內(nèi)的壓力為3-40毫托。根據(jù)本發(fā)明另一個方面,所述反應溫度為室溫至70 0C,反應腔室內(nèi)的壓力為10毫托。根據(jù)本發(fā)明另一個方面,所述等離子體氧化工藝或所述等離子體氮化工藝中還可以通入惰性氣體。根據(jù)本發(fā)明另一個方面,所述等離子體氧化工藝或所述等離子體氮化工藝中,功率為100-3000瓦,反應時間為10-200秒。根據(jù)本發(fā)明另一個方面,在形成所述絕緣層的步驟后,還包括在還原氣氛下退火的步驟。根據(jù)本發(fā)明另一個方面,所述在還原氣氛下退火過程中,通入氫氣或一氧化碳。根據(jù)本發(fā)明另一個方面,所述氫氣的流速為lO-lOOsccm。根據(jù)本發(fā)明另一個方面,所述在還原氣氛下退火過程中,還通入惰性氣體。
根據(jù)發(fā)明相變存儲器元件及其制作方法,能夠有效減小底部電極與相變層之間的接觸面積,提高底部電極對相變層的加熱效率,從而提高相變存儲器元件的讀寫速度。
本發(fā)明的下列附圖在此作為本發(fā)明的一部分用于理解本發(fā)明。附圖中示出了本發(fā)明的實施例及其描述,用來解釋本發(fā)明的原理。在附圖中,圖1是現(xiàn)有技術(shù)的相變存儲器元件的截面圖;圖2A是根據(jù)本發(fā)明形成的納米顆粒的頂視圖;圖2B是根據(jù)本發(fā)明的相變存儲器元件的截面圖;圖3A-3E是根據(jù)本發(fā)明一個實施例制作相變存儲器元件的方法流程中各步驟的截面圖;圖4是根據(jù)本發(fā)明一個實施例制作相變存儲器元件的工藝流程圖。
具體實施例方式在下文的描述中,給出了大量具體的細節(jié)以便提供對本發(fā)明更為徹底的理解。然而,對于本領域技術(shù)人員來說顯而易見的是,本發(fā)明可以無需一個或多個這些細節(jié)而得以實施。在其他的例子中,為了避免與本發(fā)明發(fā)生混淆,對于本領域公知的一些技術(shù)特征未進行描述。為了徹底了解本發(fā)明,將在下列的描述中提出詳細的步驟,以便說明本發(fā)明是如何來制作相變存儲器元件的。顯然,本發(fā)明的施行并不限定于半導體領域的技術(shù)人員所熟習的特殊細節(jié)。本發(fā)明的較佳實施例詳細描述如下,然而除了這些詳細描述外,本發(fā)明還可以具有其他實施方式。為了縮小底部電極與相變層的接觸面積,提高接觸電阻,本發(fā)明在底部電極的上表面形成離散分布的、導電的納米顆粒,然后在底部電極表面未被納米顆粒覆蓋的區(qū)域上形成絕緣層。相變層位于絕緣層和納米顆粒之上,與底部電極之間僅通過納米顆粒導電, 因此,可以縮小底部電極與相變層的接觸面積。圖2A是根據(jù)本發(fā)明形成的納米顆粒的頂視圖。如圖2A所示,在前端器件結(jié)構(gòu)200上形成有離散分布的納米顆粒201,其中前端器件結(jié)構(gòu)200可以為形成有底部電極、接觸孔和柵極等的襯底。圖2A所示的納米顆粒201的排列方式為示意性的,工藝上形成的納米顆粒可能呈不規(guī)則排列。圖2B是根據(jù)本發(fā)明的相變存儲器元件的截面圖。如圖2B所示,相變存儲器元件 210包括底部電極20 、納米顆粒201、絕緣層203、相變層20 以及頂部電極20fe。在底部電極20 的上表面形成有納米顆粒201,納米顆粒201用于電連接底部電極20 和相變層20如。納米顆粒201的平均直徑為1-lOnm,主要由金屬材料制成。所述金屬可以包括鉬(Pt)、金(Au)、鈦(Ti)、釩(V)、鉻(Cr)、錳(Mn)、鐵(Fe)、鈷(Co)、鎳(Ni)、 銅(Cu)、鎵(( )、鋯(Zr).fg (Nb)、鉬(Mo)、銀(Ag)、銦(Ιη), (Sn)、銻(Sb)、鉭 CTa)、鎢 (W)等中的一種或多種。在底部電極20 的上表面未被納米顆粒201覆蓋的區(qū)域形成有絕緣層203。相變層20 形成在所述納米顆粒和所述絕緣層的上表面,并且位于底部電極20 的正上方。 頂部電極20 形成在相變層20 上對準底部電極20 的位置。此外,底部電極20 周圍具有第一介電層202 ;相變層20 周圍具有第二介電層204 ;頂部電極20 周圍具有第三介電層205。第一介電層202、第二介電層204和第三介電層205用于使相變存儲器元件 210與周圍的器件彼此絕緣。下面將具體描述根據(jù)本發(fā)明一個實施方式的相變存儲器元件的制作方法。圖 3A-3E是根據(jù)本發(fā)明制作相變存儲器元件的方法流程中各步驟的截面圖。如圖3A所示,提供前端器件結(jié)構(gòu)300。首先,提供形成有柵極、源極、漏極等結(jié)構(gòu)的基底301,為簡化起見,所述結(jié)構(gòu)在圖中均未示出。此外,基底301還可以包括層間介質(zhì)層(未示出),層間介質(zhì)層材料可以選擇低介電常數(shù)(k)材料。層間介質(zhì)層中具有至少一個露出上表面的由導電材料做成的導電插銷,例如鎢插銷。然后,在基底301的上表面形成第一介電層302和露出表面的底部電極30加。其中,第一介電層302包圍底部電極30 的四周,且底部電極30 與導電插銷對準。第一介電層302的材料可以是氧化物,例如氧化硅,形成方式可以是化學氣相沉積法(CVD)等。底部電極30 的材料可以是Si或摻雜多晶硅。形成底部電極的方法可以為先在第一介電層302中定義出底部電極圖案的開口,然后將底部電極材料填充到開口中,以形成底部電極30加?;?01以及位于同一層的底部電極30 和第一介電層302共同構(gòu)成前端器件結(jié)構(gòu)300。如圖;3B所示,在前端器件結(jié)構(gòu)300上形成如圖2所示的納米顆粒303。納米顆粒303的平均直徑為Ι-lOnm,主要由金屬材料制成。所述金屬可以包括鉬(Pt)、金(Au)、 鈦(Ti)、釩(V)、鉻(Cr)、錳(Mn)、鐵 0 )、鈷(Co)、鎳(Ni)、銅(Cu)、鎵(( )、鋯(Zr).fg (Nb)、鉬(Mo)、銀(Ag)、銦an)、錫(Sn)、銻(Sb)、鉭(Ta)、鎢(W)等中的一種或多種。納米顆粒303可以采用離子注入、磁控濺射結(jié)合快速退火、電子束蒸發(fā)結(jié)合快速退火、化學氣相沉積、原子層沉積結(jié)合退火工藝以及旋涂等方法形成。根據(jù)本發(fā)明一個優(yōu)選實施方式,采用原子層沉積法結(jié)合退火工藝形成納米顆粒303。具體地,在前端器件結(jié)構(gòu)300上形成厚度為 5-30埃的金屬薄膜,然后進行快速退火,退火溫度為500-1IOO0C。在退火過程中,較薄的金屬薄膜會聚集形成I-IOnm的顆粒,從而在前端器件結(jié)構(gòu)300上形成納米顆粒303。原子層沉積法可以在每個周期內(nèi)精確地沉積一個原子層,能夠在納米尺度上對沉積工藝進行完全控制,以形成具有幾個納米厚的超薄薄膜。因此,可以準確控制退火后形成的納米顆粒的尺寸。另外,采用原子層沉積法形成的納米顆粒尺寸均勻,有利于相變層和底部電極之間的均勻接觸。如圖3C所示,在底部電極30 的上表面未被納米顆粒303覆蓋的區(qū)域形成絕緣層304。根據(jù)本發(fā)明的實施方式,底部電極的材料為硅,因此可以采用氧化或氮化工藝在底部電極30 上直接形成絕緣層304。氧化/氮化工藝包括熱氧化/氮化工藝以及等離子體氧化/氮化工藝。熱氧化/氮化工藝是將具有納米顆粒303的前端器件結(jié)構(gòu)300放置于氧 /氮蒸氣環(huán)境中加熱到一定溫度來形成氧化物/氮化物。等離子體氧化/氮化工藝是將具有納米顆粒303的前端器件結(jié)構(gòu)300放置于氧/氮的等離子體中,并在一定溫度來下反應形成氧化物/氮化物。為了實現(xiàn)底部電極和相變層之間僅通過納米顆粒303導電,絕緣層304須具有一定的厚度,但最大只能略大于納米顆粒303的平均尺寸,通常要求所形成的絕緣層304的厚度大于等于1.5nm,并且與納米顆粒303的平均直徑之間的差異小于等于lOnm。絕緣層304的厚度由氧化或氮化工藝的反應時間、功率以及反應氣體的流速等條件來控制。根據(jù)本發(fā)明一個實施方式,采用等離子體氧化或氮化工藝來形成絕緣層304。反應溫度小于等于200°C,優(yōu)選為室溫至70°C ;反應腔室內(nèi)的壓力為3-40毫托,優(yōu)選為10毫托;功率為 100-3000瓦;反應時間為10-200秒;反應氣體包含O2或N2,另外,還可以包含氦氣或氬氣等惰性氣體,以起到稀釋反應氣體的作用。其中,sccm是標準狀態(tài)下,也就是1個大氣壓、 25攝氏度下每分鐘1立方厘米(Icm3Aiin)的流量。如圖3D所示,在還原氣氛下退火,以保證納米顆粒的導電性。所述還原工藝中需通入還原性氣體,例如,氫氣(H2)、一氧化碳(CO)等。另外,還可以通入惰性氣體,例如,氦氣(He)、氬氣(Ar)等。通入保護氣體的目的在于,一方面可以保持反應室內(nèi)的壓力,另一方面可以稀釋反應氣體。根據(jù)本發(fā)明一個實施方式,在還原工藝中通入氫氣和氦氣來還原納米顆粒。氫氣的流速為lO-lOOsccm,優(yōu)選地為20sccm。氦氣的流速為50-200sccm,優(yōu)選地為lOOsccm。氣體的通入時間為20s,反應溫度為250°C。根據(jù)納米顆粒的材料,所述還原氣氛下退火的步驟為可選的。具體地,當納米顆粒為易氧化的材料制成時,在形成絕緣層304過程中,其表面容易形成一層氧化膜,從而影響納米顆粒的導電性,因此需進行還原處理,以保證納米顆粒的導電性。相反,如果納米顆粒為鉬、金或鎳基合金等高溫下不易氧化的材料形成時,所述還原工藝可以省略。如圖3E所示,在前端器件結(jié)構(gòu)300上形成第二介電層305和相變層30 ,此時的前端器件結(jié)構(gòu)300上形成有納米顆粒303和絕緣層304。其中,相變層30 位于底部電極 302a的正上方,在相變層30 和底部電極30 之間具有納米顆粒303和絕緣層304。第二介電層305包圍相變層30 的四周。接著,在第二介電層305和相變層30 上形成第三介電層306和頂部電極306a,其中,第三介電層306包圍頂部電極306a的四周,且頂部電極306a形成在相變層30 上對準底部電極30 的位置。從而完成相變存儲器元件的制作。根據(jù)本發(fā)明的實施方式制作的相變存儲器元件,在相變層和底部電極之間形成納米顆粒和絕緣層共同存在的特殊結(jié)構(gòu),即相變層和底部電極之間僅通過納米顆粒來導電, 從而可以縮小相變層和底部電極的接觸面積,提高兩者的接觸電阻。當通過底部電極對相變層進行加熱時,獲得良好的加熱效果,因此,提高了相變存儲器元件的讀寫速度,而且兩者的接觸面積可以通過工藝進行調(diào)整,簡單方便,易于生產(chǎn)制造。如圖4所示,為根據(jù)本發(fā)明實施例的制作相變存儲器元件的工藝流程圖。在步驟 401中,提供前端器件結(jié)構(gòu),所述前端器件結(jié)構(gòu)包括基底以及包含底部電極的第一介電層。 在步驟402中,在前端器件結(jié)構(gòu)上形成納米顆粒。在步驟403中,在底部電極的上表面未被納米顆粒覆蓋的區(qū)域形成絕緣層。在步驟404中,可選地,在還原氣氛下退火,以保證納米顆粒的導電性。在步驟405中,在前端器件結(jié)構(gòu)上形成第二介電層和相變層。其中,相變層位于底部電極的正上方,且第二介電層包圍相變層的四周。在步驟406中,在第二介電層和相變層上形成第三介電層和頂部電極。其中,第三介電層包圍頂部電極的四周,且頂部電極形成在相變層上對準底部電極的位置,完成相變存儲器元件的制作。根據(jù)如上所述的實施例制造的相變存儲器元件可應用于多種集成電路(IC)中。 根據(jù)本發(fā)明的IC例如是存儲器電路,如隨機存取存儲器(RAM)、動態(tài)RAM(DRAM)、同步 DRAM (SDRAM)、靜態(tài)RAM(SRAM)、或只讀存儲器(ROM)等等。根據(jù)本發(fā)明的IC還可以是邏輯器件,如可編程邏輯陣列(PLA)、專用集成電路(ASIC)、合并式DRAM邏輯集成電路(掩埋式動態(tài)隨機存取存儲器)、射頻器件或任意其他電路器件。根據(jù)本發(fā)明的IC芯片可用于例如用戶電子產(chǎn)品,如個人計算機、便攜式計算機、游戲機、蜂窩式電話、個人數(shù)字助理、攝像機、 數(shù)碼相機、手機等各種電子產(chǎn)品中,尤其是射頻產(chǎn)品中。 本發(fā)明已經(jīng)通過上述實施例進行了說明,但應當理解的是,上述實施例只是用于舉例和說明的目的,而非意在將本發(fā)明限制于所描述的實施例范圍內(nèi)。此外本領域技術(shù)人員可以理解的是,本發(fā)明并不局限于上述實施例,根據(jù)本發(fā)明的教導還可以做出更多種的變型和修改,這些變型和修改均落在本發(fā)明所要求保護的范圍以內(nèi)。本發(fā)明的保護范圍由附屬的權(quán)利要求書及其等效范圍所界定。
權(quán)利要求
1.一種相變存儲器元件,包括 底部電極;納米顆粒,所述納米顆粒位于所述底部電極的上表面;絕緣層,所述絕緣層形成在所述底部電極的上表面未被所述納米顆粒覆蓋的區(qū)域; 相變層,所述相變層形成在所述納米顆粒和所述絕緣層之上,并且位于所述底部電極的正上方;以及頂部電極,所述頂部電極形成在所述相變層上對準所述底部電極的位置, 其中,所述納米顆粒用于電連接所述底部電極和所述相變層。
2.如權(quán)利要求1所述的相變存儲器元件,其特征在于,所述納米顆粒的平均直徑為 I-IOnm0
3.如權(quán)利要求1所述的相變存儲器元件,其特征在于,所述納米顆粒由金屬制成,所述金屬包括鉬、金、鈦、釩、鉻、錳、鐵、鈷、鎳、銅、鎵、鋯、鈮、鉬、銀、銦、錫、銻、鉭、鎢中的一種或多種。
4.如權(quán)利要求1所述的相變存儲器元件,其特征在于,所述底部電極的材料為Si或摻雜多晶娃。
5.如權(quán)利要求1所述的相變存儲器元件,其特征在于,所述絕緣層的厚度大于等于 1. 5nm,并且與所述納米顆粒的平均直徑之間的差異小于等于lOnm。
6.一種制作相變存儲器元件的方法,包括提供前端器件結(jié)構(gòu),所述前端器件結(jié)構(gòu)包括第一介電層和露出表面的底部電極,所述第一介電層包圍所述底部電極的四周;在所述前端器件結(jié)構(gòu)的上表面形成納米顆粒; 在所述底部電極的上表面未被所述納米顆粒覆蓋的區(qū)域形成絕緣層; 在所述前端器件結(jié)構(gòu)上形成第二介電層和相變層,其中,所述相變層位于所述底部電極的正上方,所述第二介電層包圍所述相變層的四周;在所述第二介電層和相變層上形成第三介電層和頂部電極,其中,所述第三介電層包圍所述頂部電極的四周,且所述頂部電極形成在所述相變層上對準所述底部電極的位置。
7.如權(quán)利要求6所述的方法,其特征在于,所述納米顆粒是通過原子層沉積法結(jié)合退火工藝形成的。
8.如權(quán)利要求7所述的方法,其特征在于,所述原子層沉積法結(jié)合退火工藝包括 在所述前端器件結(jié)構(gòu)上形成厚度為5-30埃的薄膜;進行快速退火,其中,退火溫度為500-1100°C。
9.如權(quán)利要求6所述的方法,其特征在于,所述底部電極的材料為Si或摻雜多晶硅。
10.如權(quán)利要求6所述的方法,其特征在于,所述絕緣層是通過氧化工藝或氮化工藝形成的。
11.如權(quán)利要求10所述的方法,其特征在于,所述氧化工藝為等離子體氧化工藝,所述氮化工藝為等離子體氮化工藝。
12.如權(quán)利要求11所述的方法,其特征在于,所述等離子體氧化工藝或所述等離子體氮化工藝的反應溫度小于等于200°C,反應腔室內(nèi)的壓力為3-40毫托。
13.如權(quán)利要求12所述的方法,其特征在于,所述反應溫度為室溫至70°C,反應腔室內(nèi)的壓力為10毫托。
14.如權(quán)利要求11所述的方法,其特征在于,所述等離子體氧化工藝或所述等離子體氮化工藝中還可以通入惰性氣體。
15.如權(quán)利要求11所述的方法,其特征在于,所述等離子體氧化工藝或所述等離子體氮化工藝中,功率為100-3000瓦,反應時間為10-200秒。
16.如權(quán)利要求6所述的方法,其特征在于,在形成所述絕緣層的步驟后,還包括在還原氣氛下退火的步驟。
17.如權(quán)利要求16所述的方法,其特征在于,所述在還原氣氛下退火過程中,通入氫氣或一氧化碳。
18.如權(quán)利要求17所述的方法,其特征在于,所述氫氣的流速為lO-lOOsccm。
19.如權(quán)利要求17所述的方法,其特征在于,所述在還原氣氛下退火過程中,還通入惰性氣體。
20.一種集成電路,所述集成電路包含權(quán)利要求1-5中任一項所述的相變存儲器元件或權(quán)利要求6-19中任一項所述的方法制成的相變存儲器元件,其中所述集成電路選自隨機存取存儲器、動態(tài)隨機存取存儲器、同步隨機存取存儲器、靜態(tài)隨機存取存儲器、只讀存儲器、可編程邏輯陣列、專用集成電路、掩埋式動態(tài)隨機存取存儲器和射頻器件。
21.一種電子設備,所述電子設備包含權(quán)利要求1-5中任一項所述的相變存儲器元件或權(quán)利要求6-19中任一項所述的方法制成的相變存儲器元件,其中所述電子設備選自個人計算機、便攜式計算機、游戲機、蜂窩式電話、個人數(shù)字助理、攝像機和數(shù)碼相機。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種相變存儲器元件及其制作方法,所述相變存儲器元件包括底部電極;納米顆粒,所述納米顆粒位于所述底部電極的上表面;絕緣層,所述絕緣層形成在所述底部電極的上表面未被所述納米顆粒覆蓋的區(qū)域;相變層,所述相變層形成在所述納米顆粒和所述絕緣層之上,并且位于所述底部電極的正上方;以及頂部電極,所述頂部電極形成在所述相變層上對準所述底部電極的位置,其中,所述納米顆粒用于電連接所述底部電極和所述相變層。根據(jù)發(fā)明相變存儲器元件及其制作方法,能夠有效減小底部電極與相變層之間的接觸面積,提高底部電極對相變層的加熱效率,從而提高相變存儲器元件的讀寫速度。
文檔編號H01L45/00GK102386323SQ20101027499
公開日2012年3月21日 申請日期2010年9月3日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月3日
發(fā)明者洪中山 申請人:中芯國際集成電路制造(上海)有限公司