电子器件及其制造方法技术

在用于制造包括半导体存储器的电子器件的方法中，该方法包括：形成层叠结构，层叠结构中的每个层叠结构包括可变电阻图案；在层叠结构上形成覆盖层，覆盖层包括杂质；在层叠结构之间形成间隙填充层；以及通过用紫外光照射覆盖层和间隙填充层来去除覆盖层中的杂质并且使间隙填充层致密化。

Electronic Devices and Their Manufacturing Methods

In the method for manufacturing electronic devices including semiconductor memory, the method includes: forming a cascade structure, each cascade structure in the cascade structure includes a variable resistance pattern; forming a cover layer on the cascade structure, including impurities; forming a gap filling layer between the cascade structures; and removing the cover layer by irradiating the cover layer and the gap filling layer with ultraviolet light. The impurities in the layer also densify the gap filling layer.

【技术实现步骤摘要】
电子器件及其制造方法相关申请的交叉引用本专利要求2017年9月15日提交的申请号为10-2017-0118687的韩国申请的优先权，其公开内容通过引用整体合并于此。
本公开的一方面涉及一种存储电路或存储器件，以及其在电子器件中的应用。
技术介绍
近来，随着电子器件趋向于小型化、低功耗、高性能、多功能等，本领域中需要能够将信息储存在各种电子产品(诸如计算机和便携式通信设备)中的半导体器件。因此，已经对能够储存与器件的不同电阻状态相对应的数据并且能够根据施加的电压或电流而在不同电阻状态之间切换的一类半导体器件的开发进行了研究。该类型的半导体器件的示例包括电阻式随机存取存储器(RRAM)、相变随机存取存储器(PRAM)、铁电式随机存取存储器(FRAM)、磁性随机存取存储器(MRAM)、电熔丝(E-fuse)等。
技术实现思路
实施例提供一种具有改进的操作特性和可靠性的存储单元的电子器件以及用于制造该电子器件的方法。根据本公开的一个方面，提供了一种用于制造包括半导体存储器的电子器件的方法，该方法包括：形成层叠结构，该层叠结构中的每个层叠结构包括可变电阻图案；在层叠结构上形成覆盖层，覆盖层包括杂质；在层叠结构之间形成间隙填充层；以及通过用紫外光照射覆盖层和间隙填充层来去除覆盖层中的杂质并且使间隙填充层致密化。根据本公开的一个方面，提供了一种用于制造包括半导体存储器的电子器件的方法，该方法包括：形成层叠结构，层叠结构中的每个层叠结构包括可变电阻图案；在层叠结构上形成覆盖层，覆盖层包括杂质；在层叠结构之间形成间隙填充层；以及通过用等离子体处理覆盖层和间隙填充层来去除覆盖层中的杂质并且使间隙填充层致密化。根据本公开的一个方面，提供了一种包括半导体存储器的电子器件，其中，半导体存储器包括：层叠结构；第一覆盖层，其覆盖层叠结构的侧壁的第一部分；第二覆盖层，其覆盖第一覆盖层和层叠结构的侧壁的第二部分，该第二部分由第一覆盖层暴露；以及间隙填充层，其填充层叠结构之间的一个或更多个间隙，其中，第一覆盖层中的氢基杂质的浓度低于第二覆盖层中的氢基杂质的浓度。附图说明图1A和图1B是示出根据本公开实施例的电子器件的结构的截面图。图2A至图2C是示出根据本公开实施例的电子器件的阵列结构的视图。图3A至图3C是示出根据本公开实施例的用于制造包括半导体存储器的电子器件的方法的截面图。图4A至图4E是示出根据本公开实施例的用于制造包括半导体存储器的电子器件的方法的截面图。图5和图6是示出根据本公开实施例的存储系统的配置的框图。图7和图8是示出根据本公开实施例的计算系统的配置的框图。具体实施方式在下文中，将参考附图详细描述各种实施例。然而，本公开可以以不同的形式来实施，并且不应该被解释为限于本文所阐述的实施例。相反，提供这些实施例使得本公开透彻和完整，并且将本公开的范围充分地传达给本领域技术人员。贯穿本公开，在本公开的各个附图和实施例中，相同的附图标记指代相同的部件。附图不一定按比例绘制，并且在一些情况下，比例可能已经被放大以便清楚地示出实施例的特征。应该理解，当元件被称为在两个元件“之间”时，它可以是两个元件之间的唯一元件，或者也可以存在一个或更多个中间元件。当第一层被称为在第二层“上”或在衬底“上”时，其不仅指第一层直接形成在第二层或衬底上的情况，而且还指第三层存在于第一层和第二层或衬底之间的情况。贯穿本公开，相同的附图标记指代相同的元件。图1A和图1B是示出根据本公开实施例的电子器件的结构的截面图。参考图1A和图1B的实施例，根据本公开实施例的电子器件可以包括半导体存储器。半导体存储器可以包括覆盖层13和层叠结构14，该层叠结构14包括可变电阻图案14D。电子器件还可以包括衬底10、绝缘层11、第一信号线12、第二信号线16、间隙填充层15等。层叠结构14可以布置在第一信号线12和第二信号线16的相应交叉区域中。层叠结构14可以电耦接在第一信号线12与第二信号线16之间。第一信号线12位于衬底10上，并且可以在第一方向上平行延伸。绝缘层11可以填充相邻第一信号线12之间的间隙区域。另外，第二信号线16位于层叠结构14上，并且可以在与第一方向交叉的第二方向上延伸。第一信号线12和第二信号线16可以分别是字线和位线，反之亦然。每个层叠结构14可以是存储单元MC。例如，每个层叠结构14包括下电极14A、开关材料图案14B、中间电极14C、可变电阻图案14D和上电极14E。可变电阻图案14D根据施加到可变电阻图案14D的电压或电流而在不同的电阻状态之间可逆地切换。因此，如果可变电阻图案14D具有低电阻状态，则存储单元MC可以储存数据“1”。如果可变电阻图案14D具有高电阻状态，则存储单元MC可以存储数据“0”。这里，可变电阻图案14D可以是相变层、电阻变化层、磁隧道结层或其组合。作为示例，可变电阻图案14D是相变层并且可以包括硫族化合物基材料。硫族化合物基材料可以是Ge-Sb-Te(GST)，并且可以包括Ge2Sb2Te5、Ge2Sb2Te7、Ge1Sb2Te4、Ge1Sb4Te7等中的一种或更多种。作为另一个示例，可变电阻图案14D是电阻变化层并且可以包括过渡金属氧化物、金属氧化物(诸如钙钛矿基材料)或其组合。作为又一示例，可变电阻图案14D是磁隧道结层，并且可以是单磁隧道结层、双磁隧道结层等。另外，可变电阻图案14D可以具有单层结构或多层结构。开关材料图案14B可以是根据施加到开关材料图案14B的电压或电流的大小来控制通过开关材料图案14B的电流流动的选择元件。因此，当所施加的电压或电流的大小为预定的临界值或更小时，开关材料图案14B可以阻断电流的流动，而当所施加的电压或电流的大小超过预定的临界值时时，开关材料图案14B可以允许电流的流动。即，当所施加的电压或电流为预定的临界值或更小时，开关材料图案14B可以具有更大的电阻，而当所施加的电压或电流大于预定的临界值时，开关材料图案14B可以具有更小的电阻。作为示例，开关材料图案14B可以是双向阈值开关(OTS)元件，并且可以包括硫族化合物基材料，诸如As2Te3、As2、As2Se3或其组合。作为另一个示例，开关材料图案14B可以是金属绝缘体转变(MIT)元件，并且可以包括NbO2、TiO2等中的任意一种。作为又一个示例，开关材料图案14B可以是混合离子电子传导(MIEC)元件，并且可以包括ZrO2(Y2O3)、Bi2O3-BaO、(La2O3)x(CeO2)1-x等中的任意一种。而且，开关材料图案14B可以具有单层结构或多层结构。下电极14A电连接到第一信号线12，并且可以用作传输从第一信号线12供应的电流或电压的路径。中间电极14C可以介于开关材料图案14B与可变电阻图案14D之间。另外，上电极14E电连接到第二信号线16，并且可以用作传输从第二信号线16供应的电流或电压的路径。下电极14A、中间电极14C和上电极14E可以各自具有单层结构或多层结构，并且可以各自包括金属、金属氮化物、碳等中的一种或更多种。另外，每个层叠结构14的上部和下部可以具有彼此相同或不同的宽度。参考图1A所示的实施例，每个层叠结构14的上部和下部具有彼此相同的宽度。例如，下电极14A、开关材料图案14B、中本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于制造包括半导体存储器的电子器件的方法，所述方法包括：形成层叠结构，所述层叠结构中的每个层叠结构包括可变电阻图案；在层叠结构上形成覆盖层，所述覆盖层包括杂质；在层叠结构之间形成间隙填充层；以及通过用紫外光照射覆盖层和间隙填充层来去除覆盖层中的杂质并且使间隙填充层致密化。

【技术特征摘要】
2017.09.15 KR 10-2017-01186871.一种用于制造包括半导体存储器的电子器件的方法，所述方法包括：形成层叠结构，所述层叠结构中的每个层叠结构包括可变电阻图案；在层叠结构上形成覆盖层，所述覆盖层包括杂质；在层叠结构之间形成间隙填充层；以及通过用紫外光照射覆盖层和间隙填充层来去除覆盖层中的杂质并且使间隙填充层致密化。2.根据权利要求1所述的方法，其中，形成层叠结构包括：形成初始层叠结构，所述初始层叠结构包括可变电阻层；通过部分地刻蚀初始层叠结构形成第一图案；在第一图案上形成第一覆盖层；通过部分地刻蚀初始层叠结构而在第一图案下方形成第二图案；以及在第二图案和第一覆盖层上形成第二覆盖层。3.根据权利要求2所述的方法，还包括：在形成第一覆盖层之后，用紫外光照射第一覆盖层。4.根据权利要求2所述的方法，还包括：在形成第二覆盖层之后，用紫外光照射第二覆盖层。5.根据权利要求2所述的方法，还包括：通过部分地刻蚀初始层叠结构而在第二图案下方形成第三图案；以及在第三图案和第二覆盖层上形成第三覆盖层。6.根据权利要求5所述的方法，还包括：在形成第三覆盖层之后，用紫外光照射第三覆盖层。7.根据权利要求1所述的方法，其中，形成层叠结构和在层叠结构上形成覆盖层包括：在下电极层上依次形成开关材料层、中间电极层、可变电阻层和上电极层；通过分别刻蚀上电极层和可变电阻层形成上电极和可变电阻图案；在上电极和可变电阻图案上形成第一覆盖层；通过分别刻蚀中间电极层和开关材料层来形成中间电极和开关材料图案；在中间电极、开关材料图案和第一覆盖层上形成第二覆盖层；通过刻蚀下电极层形成下电极；以及在下电极和第二覆盖层上形成第三覆盖层。8.根据权利要求7所述的方法，还包括：在形成第一覆盖层之后，用紫外光照射第一覆盖层。9.根据权利要求7所述的方法，还包括：在形成第二覆盖层之后，用紫外光照射第二覆盖层。10.根据权利要求7所述的方法，还包括：在形成第三覆盖层之后，用紫外光照射第三覆盖层。11.根据权利要求1所述的方法，其中，覆盖层包括氮化物材料。12.根据权利要求11所述的方法，其中，杂质是氢基化合物。13.根据权利要求12所述的方法，其中，杂质包括H2、CH3、NH3、H2O、HF、CO、HCL、CO2或其组合。14.根据权利要求1所述的方法，其中，用紫外光照射覆盖层和间隙填充层是通过改变紫外光的温度或波长来执行的，以及其中，在用紫外光照射覆盖层和间隙填充层之后，覆盖层中的剩余杂质具有梯度，每个覆盖层中的杂质的浓度在覆...

【专利技术属性】
技术研发人员：金孝俊，金治皓，曺祥薰，黄应林，
申请(专利权)人：爱思开海力士有限公司，
类型：发明
国别省市：韩国,KR