一种半导体器件及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种半导体器件及其制备方法，先在衬底上形成金属层和存储堆叠层，再通过双重图案化工艺形成多个沟槽和多个独立的存储单元，然后采用解耦等离子体氧化工艺在所述存储单元的侧壁形成黏附增强层，最后在所述黏附增强层的表面形成填充所述沟槽的隔热材料。采用这种解耦等离子体氧化工艺的方式，可以形成致密的氧化层，在保护存储单元的同时可以增强与隔热材料之间的黏附性。

【技术实现步骤摘要】
一种半导体器件及其制备方法
本专利技术总体上涉及电子器件，并且更具体的，涉及一种半导体器件及其制备方法。
技术介绍
半导体存储器是信息技术的基础，在全球范围内具有数千亿美金的市场。作为下一代的非易失半导体存储器的候选者，相变存储器(PhaseChangeRandomAccessMemory,PCRAM)由于高速读取、高可擦写次数、非易失性、元件尺寸小、功耗低、抗强震动和抗辐射等优点，得到广泛的关注。相变存储器是一种基于相变材料的半导体存储器，所述相变材料就是在非晶态和多晶态之间可以进行电转换的材料。相变存储器的基本原理是利用电脉冲信号作用于器件单元上，使相变材料在非晶态与多晶态之间发生可逆相变，通过分辨非晶态时的高阻与多晶态时的低阻，实现信息的写入、擦除和读出的操作。在目前已经投产的3DPCM存储结构中，WL和BL都是由20nm的Line和Space组成的重复图形。存储单元位于BL和WL的交叉处，而形成多个存储单元后，如何增强存储单元侧壁的材料和隔热材料之间的黏附性是亟待解决的问题。专利技术内容本专利技术本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种半导体器件的制备方法，其特征在于，包括：/n提供衬底；/n在所述衬底上由下至上依次堆叠形成金属层和存储堆叠层；/n由上至下刻蚀所述存储堆叠层和金属层以在垂直于所述衬底的纵向形成贯穿所述金属层和存储堆叠层的多个沟槽，所述多个沟槽将所述金属层分成多条地址线，且将所述存储堆叠层分成多个独立的存储单元；/n采用解耦等离子体氧化工艺在所述存储单元的侧壁形成黏附增强层；/n在所述多个沟槽中填充隔热材料。/n

【技术特征摘要】
1.一种半导体器件的制备方法，其特征在于，包括：
提供衬底；
在所述衬底上由下至上依次堆叠形成金属层和存储堆叠层；
由上至下刻蚀所述存储堆叠层和金属层以在垂直于所述衬底的纵向形成贯穿所述金属层和存储堆叠层的多个沟槽，所述多个沟槽将所述金属层分成多条地址线，且将所述存储堆叠层分成多个独立的存储单元；
采用解耦等离子体氧化工艺在所述存储单元的侧壁形成黏附增强层；
在所述多个沟槽中填充隔热材料。


2.根据权利要求1所述的半导体器件的制备方法，其特征在于，形成所述黏附增强层的步骤之前，还包括：在所述存储单元的侧壁沉积保护层；形成所述黏附增强层的步骤，包括：对所述保护层进行解耦等离子体氧化处理，以形成所述黏附增强层。


3.根据权利要求2所述的半导体器件的制备方法，其特征在于，所述保护层的材料包括氮化硅，所述黏附增强层的材料包括氧化硅。


4.根据权利要求1所述的半导体器件的制备方法，其特征在于，所述黏附增强层的厚度为4-5nm。


5.根据权利要求1所述的半导体器件的制备方法，其特征在于，形成所述存储堆叠层的步骤包括：在所述金属层上依次形成第一导体层、选通材料层、第二导体层、相变材料层和第三导体层。


6.根据权利要求5所述的半导体器件的制备方法，其特征在于，形成所述多个沟槽的步骤，包括：
在所述存储堆叠层的表面形成硬掩膜层；
利用双重图案化工艺，先刻蚀所述第三导体层和相变材料层以形成第一沟槽，再刻蚀所述第二导体层、选通材料层、第一导体层和金属层以...

【专利技术属性】
技术研发人员：张恒，刘峻，
申请(专利权)人：长江先进存储产业创新中心有限责任公司，
类型：发明
国别省市：湖北;42