本发明专利技术揭示增加关联于光刻特征的存储单元数目的系统和方法。此等系统包括藉由使用各种沉积和蚀刻工艺形成于光刻特征的侧壁的存储元件。该侧壁存储单元（１１５）能够具有晶片（８０６）的位线（６１０）作为第一电极（１０４、１５０２），并与第二形成电极（１１０、１５０４）操作以激活形成于其间的有机物质之一部分。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术大体上系关于半导体结构制造，详言的，系关于在半导体芯片中形成存储元件的系统和方法。
技术介绍
可携式计算机和电子装置的快速增长和增加使用，已大大增加对存储单元(memory cell)的需求。数字相机、数字音频播放机、个人数字助理、以及类似装置通常寻求使用大容量的存储单元(例如，闪存、智能型媒体、小型闪存、或类似存储装置)。存储单元能大致次分成挥发性和非挥发性(non-volatile)型式。挥发性存储单元通常在失去供应电源时会失去他们的数据，且一般需要周期更新循环以维持他们的信息。挥发性存储单元例如包括随机存取存储(RAM)、DRAM、SRAM、以及类似装置。非挥发性存储单元不管是否维持其电源供应都会维持其信息。非挥发性存储单元包括，但是并不限于，ROM、可程序只读存储器(PROM)、可抹除可程序只读存储器(EPROM)、电可抹除可程序只读存储器(EEPROM)、快闪EEPROM、以及类似装置。挥发性存储单元较的非挥发性存储单元通常提供较低成本的较快速操作。存储单元时常包括存储单元阵列。各存储单元能够存取或“读取”、“写入”、和“抹除”信息。存储单元维持信息于“关断(off)”或“导通(on)”状态，亦称的为“0”和“1”。一般而言，存储单元寻址以撷取特定数目的位组(例如，每个位组有8个存储单元)。对于挥发性存储单元，存储单元必须被周期性地更新，以维持他们的状态。此等存储单元通常由执行此等功能的半导体装置制成，并能够切换和维持此两个状态。同时，储存信息的需求增加相对应于存储单元具有持续增加的储存容量(例如，对每个晶粒或芯片增加储存)，以及集成电路技术的进展，特征已显示于持续减少存储单元的大小。较小的装置产生较大的封装密度和增加速度的双重利益。然而，界定较小以及较密的特征(feature)受限于用来创造这些特征的光刻解析工艺(lithographic resolutionprocess)。习知方式藉由嵌入(inlay)工艺而界定特征，其中包括形成于晶片上的存储单元和其它装置的衬底表面，首先覆盖譬如氧化物的介电层。然后在介电质表面上形成图案化的光阻轮廓。光阻轮廓在对应于在介电质中形成有通孔区域的光阻中具有开口或孔洞。光阻的其它区域形成延伸入开口，以建立互联机。然后蚀刻覆盖光阻的介电层以去除于光阻中下面开口的氧化物。然后剥离光阻。然后使用铜或其它适当的金属以填满通孔和互联机，一般使用化学气相沉积(CVD)法沉积该金属。所得到的是其中在各层具有导电金属的介电层。一般使用化学机械抛光(CMP)工艺来平滑介电层的表面。然后加上额外的介电层以完成用于芯片的所需互联机。此等具有藉由嵌入工艺所形成互联机和通孔的介电层有时称的为层间(interlevel)介电质，或代的称的为层间介电层。最初，使用可见光，但是希望有较小的特征大小而导致使用紫外光(UV)和x射线。因此，藉由使用高解析光刻，而在介电质中建立超薄线和通孔。藉由导向所希望的光图案至光阻上，开口的图案形成重叠于光阻上，光的波长系光阻可感光范围。接着，“显影”光阻以去除曝光区，留下光阻屏蔽于介电质表面。然后使用光阻屏蔽来后续蚀刻下层介电质的图案。如此，光学微影分辨率影响和最小特征大小以及建立的存储单元的各种特征因此由光学微影分辨率所限制。因此，当使用光学微影技术于半导体制造时，需要增加半导体芯片的存储储存。
技术实现思路
下列表示本专利技术的简单概述，以便提供本专利技术一个或多个态样的基本了解。此概述并非为本专利技术的延伸概观。并不欲用来证明本专利技术的关键以及重要元件，或描述其范围。而是，此概述的唯一的目的是要以简化的形式表示本专利技术之一些概念，作为表现于下文中更详细说明的序言。本专利技术提供一种用来增加关联于光刻特征的有机存储单元数目的系统和方法。依照本专利技术之一个或多个态样，聚合物存储元件于半导体工艺期间形成在各光刻特征的侧壁。初始，依照嵌入工艺形成包含具有相关阻挡的导电材料(例如铜)的位线于晶片表面上，而使得位线图案突起，并竖立在硅表面上。此位线突起，在效果上，形成依照本专利技术的存储单元的底部电极(亦即，位线电极)。接着，于扩散和植入阶段期间，在位线上形成选择性导电层包含被动层或媒介(例如，Cu2S化合物)、以及有机层或媒介(例如，聚合物形成物)。此选择性导电层以如形成隆起或沙丘状沉积在硅衬底和位线上。其次使用蚀刻工艺，并蚀刻掉选择性导电层以及导电位线的水平表面。因此造成被动层(例如，Cu2S)以及位线突起具有平滑表面。于此蚀刻工艺后，剩余的结构包括两条选择性导电层，每条各在位线突起之一侧。换言的，现在位线突起夹在两条选择性导电材料之间，而因此形成存储单元状结构。此存储单元状结构允许各位线突起同时接触或关联于两个包含选择性导电材料的邻接条。其次，基于存储单元结构，沉积顶部电极层而由此形成隆起或沙丘状。此提供了复数个边缘共享于顶部电极层与存储单元结构之间。效果上，选择性导电层正夹于一侧是位线突起，与另一侧是顶部电极层之间。其次，藉由使用蚀刻工艺，蚀刻掉顶部电极层的水平表面，而形成两个电极条，各堆栈位于存储单元结构之一侧，而因此，形成依照本专利技术的存储单元。在效果上，所得存储单元的结构允许位线突起(存储单元的底部电极)，关联于两组的存储元件(各组包括选择性导电材料和顶部电极层)。换言的，能够被选择性致动的两条存储单元的位线，现在可得到并关联于依照本专利技术所创造的光刻特征。依照本专利技术的另一个态样，蚀刻工艺使用于不同的阶段，并仅在选择性导电层和顶部电极层已沉积以后。而且，蚀刻工艺不限于水平蚀刻工艺，并可使用于不同的角度，选择性地蚀刻不同层部分以便建造存储元件于光刻特征的壁上。再者，依照本专利技术的另一个态样，经由使用金属有机前驱物的电浆增强化学蒸气沉积(PECVD)，被动层沉积于导电层上。前驱物辅助沉积促进导电性化合物，于缺少有毒硫化氢及相对低温和压力(例如，大约分别于0.2帕(Pa)，约473至573K之间)情况下。能监视并控制沉积工艺以促进沉积各层于各不同位置至所希望的厚度，及其它事项。而且，本专利技术的其它态样提供其它将使用的导电促进化合物，以代替或附加至Cu2S。欲完成上述和相关目的，则本专利技术包括下文中完全说明的特征。下列说明和所附图式详细提出本专利技术的某些例示态样。然而，该等态样系指示性的而较少可使用本专利技术原理的变化方法。由下列本专利技术的详细说明，并考虑结合所附图式，本专利技术的各态样、优点和新颖特征将变得很清楚。为了方便阅读各图式，某些图式各图之间或所绘示图形内，可不按尺寸绘制。附图说明图1为依照本专利技术的态样的有机存储装置的透视图。图1(a)显示依照本专利技术之一态样的复数个横向堆栈存储单元。图2为使用于依照本专利技术的态样的有机存储装置的被动层的方块图。图3显示依照本专利技术的态样藉由CVD工艺形成有机聚合物层的方块图。图4显示依照本专利技术的态样藉由CVD工艺形成另一有机聚合物层的方块图。图5为依照本专利技术的态样藉由CVD工艺所形成的又另一有机聚合物层的方块图。图6为依照本专利技术的态样描绘于被动层和有机聚合物层之间接口的本质电场效果的曲线图。图7为显示依照本专利技术的态样范例存储单元的电荷载子分布的曲线图。图8为显示依照本专利技术的态样范例存储单元的电荷载子分布的曲线图。图9为显示依照本专利技术的态样范例本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种存储装置（１３００），包括：关联于晶片表面的光刻特征的存储器成形阵列，各存储器成形包括：由晶片（８０６）的位线（６１０）所形成的第一电极（１０４、１５０２）；位于该第一电极（１０４、１５０２）侧边的两个第二电极（ １１０、１５０４）；以及设置于该第一电极（１０４、１５０２）与每一该第二电极（１１０、１５０４）之间的选择性导电媒介，该第一电极（１０４、１５０２）可与各该第二电极（１１０、１５０４）操作以选择性地激活该选择性导电媒介的存储部分。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】US 2003-11-3 10/699,9031.一种存储装置(1300)，包括关联于晶片表面的光刻特征的存储器成形阵列，各存储器成形包括由晶片(806)的位线(610)所形成的第一电极(104、1502)；位于该第一电极(104、1502)侧边的两个第二电极(110、1504)；以及设置于该第一电极(104、1502)与每一该第二电极(110、1504)之间的选择性导电媒介，该第一电极(104、1502)可与各该第二电极(110、1504)操作以选择性地激活该选择性导电媒介的存储部分。2.如权利要求1所述的存储装置(1300)，每一第二电极(110、1504)基本上垂直并邻近于该第一电极(104、1502)的侧面而横向堆叠。3.如权利要求1所述的存储装置(1300)，该选择性导电媒介包括被动材料(106、200)和有机材料(108、300、400、402、500)的至少其中之一。4.如权利要求3所述的存储装置(1300)，该第一电极(104、1502)与该第二电极(110、1504)操作，以便激活该有机材料(108、300、400、402、500)的存储部分。5.一种制造存储单元的方法，包括提供晶片(806)，该晶片(806)具有在衬底层(612)上方具突起表面的位线电极；在该突起表面和该衬底层(61...
【专利技术属性】
技术研发人员：CF莱昂斯，MS常，SD洛帕京，R苏布拉马尼安，P昌，MV努，JV奥格尔斯比，
申请(专利权)人：斯班逊有限公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]
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