一种相变存储器及其制造方法和电子装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种相变存储器及其制造方法和电子装置，所述制造方法包括：提供前端器件，在所述前端器件上形成层间介电层以及位于所述层间介电层内的底电极；形成覆盖所述底电极的相变材料层；对所述相变材料层进行刻蚀以形成位于所述底电极上方且与所述底电极相连接的相变层；对所述相变层进行退火处理。根据本发明专利技术的方法，通过退火将非晶态的相变层转变为结晶态，避免了其在之后步骤中体积收缩问题的出现，不会引起沉积在相变层上的盖帽层的剥落，进而提高了相变存储器的良率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及半导体
，具体而言涉及一种相变存储器及其制造方法和电子装置。
技术介绍
在半导体
中，相变存储器(PCRAM)以其低功耗、尺寸易于小型化、高读写速度等优点而成为非易失性存储器的首选。基于上述有优点，相变存储器不仅能够取代现有的存储器，而且还在普通存储器达不到的一些领域(诸如空间、航天技术和军事等领域)产生新的应用。相变材料通过电脉冲引起的局部发热而将其相态转变为晶态和非晶态，相变存储器就是利用该特性存储二进制信息的半导体器件。然而，相变材料的体收缩问题一直是本领域亟待解决的技术问题。利用相变材料制造相变存储器或者其他器件期间，相变材料从非晶态到结晶态的转变缩小相变材料的体积。如果在器件的制作过程中，相变材料在低温下被沉积，则相变材料处于非晶态。在之后的制作步骤期间，相变材料可以被加热到超过结晶温度。在相变材料被加热超过结晶温度的情况下，相变材料从非晶态转变到结晶态，从非晶态到晶态的转变使相变材料的体积缩小很大，这样的体积缩小足以引起沉积在相变材料上的材料层剥落，进而降低相变存储器的良率。因此，为了解决上述问题，有必要提出一种新的相变存储器的制造方法，以提高相变存储器的良率。
技术实现思路
在
技术实现思路
部分中引入了一系列简化形式的概念，这将在具体实施方式部分中进一步详细说明。本专利技术的
技术实现思路
部分并不意味着要试图限定出所要求保护的技术方案的关键特征和必要技术特征，更不意味着试图确定所要求保护的技术方案的保护范围。针对现有技术的不足，本专利技术提出一种相变存储器的制造方法，所述方法包括：提供前端器件，在所述前端器件上形成层间介电层以及位于所述层间介电层内的底电极；形成覆盖所述底电极的相变材料层；对所述相变材料层进行刻蚀以形成位于所述底电极上方且与所述底电极相连接的相变层；对所述相变层进行退火处理。进一步，在进行所述退火处理步骤之后还形成覆盖所述相变层的盖帽层的步骤。进一步，所述相变材料层的材料为锗、锑、碲的合成材料Ge2Sb2Te5。进一步，在进行所述退火处理步骤时，控制退火温度在高于所述相变层的结晶温度低于所述相变层的熔化温度的范围内。进一步，所述相变层由非晶态转变为结晶态，体积发生了收缩。进一步，所述盖帽层的材料包括氮化钛。本专利技术实施例二提供一种采用实施例一中的方法制造的相变存储器。本专利技术实施例三提供一种电子装置，包括实施例二中所述的相变存储器。综上所述，根据本专利技术的方法，通过退火将非晶态的相变层转变为结晶态，避免了其在之后步骤中体积收缩问题的出现，不会引起沉积在相变层上的盖帽层的剥落，进而提高了相变存储器的良率。附图说明本专利技术的下列附图在此作为本专利技术的一部分用于理解本专利技术。附图中示出了本专利技术的实施例及其描述，用来解释本专利技术的原理。附图中：图1A至图1C为本专利技术实施例一的相变存储器的制造方法的相关步骤形成的结构的剖视图；图2为本专利技术实施例一的相变存储器的制造方法的一种流程图。具体实施方式在下文的描述中，给出了大量具体的细节以便提供对本专利技术更为彻底的理解。然而，对于本领域技术人员而言显而易见的是，本专利技术可以无需一个或多个这些细节而得以实施。在其他的例子中，为了避免与本专利技术发生混淆，对于本领域公知的一些技术特征未进行描述。应当理解的是，本专利技术能够以不同形式实施，而不应当解释为局限于这里提出的实施例。相反地，提供这些实施例将使公开彻底和完全，并且将本专利技术的范围完全地传递给本领域技术人员。在附图中，为了清楚，层和区的尺寸以及相对尺寸可能被夸大。自始至终相同附图标记表示相同的元件。应当明白，当元件或层被称为“在...上”、“与...相邻”、“连接到”或“耦合到”其它元件或层时，其可以直接地在其它元件或层上、与之相邻、连接或耦合到其它元件或层，或者可以存在居间的元件或层。相反，当元件被称为“直接在...上”、“与...直接相邻”、“直接连接到”或“直接耦合到”其它元件或层时，则不存在居间的元件或层。应当明白，尽管可使用术语第一、第二、第三等描述各种元件、部件、区、层和/或部分，这些元件、部件、区、层和/或部分不应当被这些术语限制。这些术语仅仅用来区分一个元件、部件、区、层或部分与另一个元件、部件、区、层或部分。因此，在不脱离本专利技术教导之下，下面讨论的第一元件、部件、区、层或部分可表示为第二元件、部件、区、层或部分。空间关系术语例如“在...下”、“在...下面”、“下面的”、“在...之下”、“在...之上”、“上面的”等，在这里可为了方便描述而被使用从而描述图中所示的一个元件或特征与其它元件或特征的关系。应当明白，除了图中所示的取向以外，空间关系术语意图还包括使用和操作中的器件的不同取向。例如，如果附图中的器件翻转，然后，描述为“在其它元件下面”或“在其之下”或“在其下”元件或特征将取向为在其它元件或特征“上”。因此，示例性术语“在...下面”和“在...下”可包括上和下两个取向。器件可以另外地取向(旋转90度或其它取向)并且在此使用的空间描述语相应地被解释。在此使用的术语的目的仅在于描述具体实施例并且不作为本发明的限制。在此使用时，单数形式的“一”、“一个”和“所述/该”也意图包括复数形式，除非上下文清楚指出另外的方式。还应明白术语“组成”和/或“包括”，当在该说明书中使用时，确定所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或部件的存在，但不排除一个或更多其它的特征、整数、步骤、操作、元件、部件和/或组的存在或添加。在此使用时，术语“和/或”包括相关所列项目的任何及所有组合。这里参考作为本专利技术的理想实施例(和中间结构)的示意图的横截面图来描述专利技术的实施例。这样，可以预期由于例如制造技术和/或容差导致的从所示形状的变化。因此，本专利技术的实施例不应当局限于在此所示的区的特定形状，而是包括由于例如制造导致的形状偏差。例如，显示为矩形的注入区在其边缘通常具有圆的或弯曲特征和/或注入浓度梯度，而不是从注入区到非注入区的二元改变。同样，通过注入形成的埋藏区可导致该埋藏区和注入进行时所经过的表面之间的区中的一些注入。因此，图中显示的区实质上是示意性的，它们的形状并不意图显示器件的区的实际形状且并不意图限定本专利技术的范围。为了彻底理解本专利技术，将在下列的描述中提出详细的步本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种相变存储器的制造方法，其特征在于，所述方法包括：提供前端器件，在所述前端器件上形成层间介电层以及位于所述层间介电层内的底电极；形成覆盖所述底电极的相变材料层；对所述相变材料层进行刻蚀以形成位于所述底电极上方且与所述底电极相连接的相变层；对所述相变层进行退火处理。

【技术特征摘要】
1.一种相变存储器的制造方法，其特征在于，所述方法包括：
提供前端器件，在所述前端器件上形成层间介电层以及位于所述
层间介电层内的底电极；
形成覆盖所述底电极的相变材料层；
对所述相变材料层进行刻蚀以形成位于所述底电极上方且与所
述底电极相连接的相变层；
对所述相变层进行退火处理。
2.如权利要求1所述的相变存储器的制造方法，其特征在于，
在进行所述退火处理步骤之后还形成覆盖所述相变层的盖帽层的步
骤。
3.如权利要求1所述的相变存储器的制造方法，其特征在于，
所述相变材料层的材料为锗、锑、碲的合成材料Ge...

【专利技术属性】
技术研发人员：王蕾，詹奕鹏，冯高明，李莹，李志超，
申请(专利权)人：中芯国际集成电路制造上海有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31