制造熔丝相变随机存取存储器的方法技术

一种制造一存储器元件的方法，包括在一基材上形成一电极层，其包含以前端工艺制造的电路。为形成每一相变存储器单元，电极层包含一第一电极、一第二电极及介于第一及第二电极间的绝缘部。为形成每一相变存储器单元，在电极层的顶表面、跨越绝缘部形成一存储器材料桥。藉由在该桥上形成图案化导电层，及在该第一电极及该图案化导电层间形成接触，以在该电极层上形成一存取结构。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术关于一种以相变式存储器材料为主的高密度存储器元件及其制造方法，而相变式存储器材料包含硫属化合物(chalcogenide)的材料及其他材料。
技术介绍
相变式存储器材料广泛地应用在读写的光碟机，其至少包含二种固相，一般如包含非晶固相及结晶固相，而激光脉冲在读写光碟机中，用于在二种固相间转换，且在相转换后读取材料上的光学特征。在制造集成电路时，若提供一定程度的电流，亦有可能导致硫属化合物等或其他材质记忆基材的相变化。一般非晶状态具有比一般结晶状态的电阻率高的特征，因而可较易于被检测以显示数据。这些特性有利于使用可控式电阻材料来形成非易失性存储器电路，而可被随机存取的读和写。从非晶状态转变成结晶状态一般是在一较低电流操作，而从结晶状态转变成非晶状态(在此称之重设)一般则是在一较高电流操作，包含用一短且高的电流密度脉冲去熔化或破坏结晶结构，当相变材料快速冷却之后，淬熄相变过程，让至少一部份的相变结构在非晶状态下稳定。所期望的是能使相变材料从结晶状态转变成非晶状态时的重设电流强度最小化，可藉由减少单元中相变材料元件的大小以及电极和相变材料间接触面积的大小，来降低所需的重设电流的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种制造一存储器元件的方法，包括：形成有一顶表面的一电极层，该电极层包含一第一电极及一第二电极及介于该第一及第二电极间的一绝缘部，其中该第一及第二电极及该绝缘部延伸至该电极层的该顶表面，且该绝缘部在该顶表面、该第一及该第二电极间具有 一宽度；在该电极层的该顶表面上，形成跨越该绝缘部的一存储器材料桥，该桥包含有一第一端及一第二端的一存储器材料区块（ｐａｔｃｈ），且在该第一端与该第一及第二电极接触，该桥在该第一及第二电极间、跨越该绝缘（ｉｎｓｕｌｔｉｎｇ）部定义一电 极间路径（ｉｎｔｅｒ－ｅｌｅｃｔｒｏｄｅｐａｔｈ），且该电极间路径具有由该绝缘部的宽度定义的一路径长度，...

【技术特征摘要】
US 2005-6-17 11/155,4511.一种制造一存储器元件的方法，包括形成有一顶表面的一电极层，该电极层包含一第一电极及一第二电极及介于该第一及第二电极间的一绝缘部，其中该第一及第二电极及该绝缘部延伸至该电极层的该顶表面，且该绝缘部在该顶表面、该第一及该第二电极间具有一宽度；在该电极层的该顶表面上，形成跨越该绝缘部的一存储器材料桥，该桥包含有一第一端及一第二端的一存储器材料区块(patch)，且在该第一端与该第一及第二电极接触，该桥在该第一及第二电极间、跨越该绝缘(insulting)部定义一电极间路径(inter-electrode path)，且该电极间路径具有由该绝缘部的宽度定义的一路径长度，其中该存储器材料至少具有两固相。2.如权利要求1所述的方法，其中该绝缘部的该宽度约50纳米或更小，该形成一桥包含形成有宽度约50纳米或更小及厚度约50纳米或更小的该区块。3.如权利要求1所述的方法，其中该绝缘部之该宽度约20纳米或更小，该形成一桥包含形成有宽度约20纳米或更小及厚度约20纳米或更小的该区块。4.如权利要求1所述的方法，其中该形成一桥包含形成有宽度约10纳米或更小及厚度约10纳米或更小的该区块。5.如权利要求1所述的方法，其中该绝缘部的该宽度小于20纳米。6.如权利要求1所述的方法，其中该形成一电极层包含定义多对第一及第二电极及隔离(isolation)部，该隔离部将该多对中的一对与该多对中另一对分隔。7.如权利要求1所述的方法，其中该形成一电极层包含定义多对第一及第二电极，其中分别的对中作为该第一电极的两电极共用配置于该两电极间的一第二电极，且以绝缘部与该两电极分隔，藉此所提供的两对该第一及第二电极具有共用的第二电极，且更包含定义隔离部，该隔离部将该多对中的两对与该多对中的其他对分隔。8.如权利要求1所述的方法，其中该形成一电极层包含在一基材上形成一介电层；在该介电层上形成一第一导电层；在该第一导电层中蚀刻一图案，该图案包含堆叠及堆叠间暴露该基材的区域，在该基材上的该堆叠包含该介电层的留存(remaining)部及该第一导电层的留存部，该堆叠具有侧壁在该堆叠上形成一侧壁介电层，且蚀刻该侧壁介电层，以在该堆叠的该侧壁上形成侧壁间隙壁；在该堆结间的该区域、该侧壁间隙壁及该堆叠上形成一第二导电层；研磨该第二导电层以定义该电极层，其中该侧壁间隙壁在该顶表面暴露且作为该绝缘部，该堆叠中的部分该第一导电层在该顶表面暴露且作为该第一电极，在该堆叠间的该区域中的部分该第二导电层在该顶表面暴露且作为该第二电极。9.如权利要求8所述的方法，其中该研磨包含化学机械研磨。10.如权利要求1所述的方法，其中该形成一桥包含在该电极层的该顶表面形成一存储器材料层；图案化该存储器材料层，以在该电极层的该顶表面上定义一存储器材料带；以及图案化该存储器材料带以定义该桥。11.如权利要求1所述的方法，其中该形成一桥包含在该电极层的该顶表面形成一存储器材料层；在该存储器材料层上形成一电阻材料层；使用一微影工艺，图案化该电阻材料层，以定义一带；削减该带的宽度，以在该存储器材料层上定义一更窄的电阻材料带；蚀刻未被该更窄的电阻材料层带所保护的该存储器材料层，以形成一存储器材料带；以及图案化该存储器材料带以定义该桥。12.如权利要求11所述的方法，其中该微影工艺的特征在于一最小特征尺寸，且该存储器材料带具有小于该最小特征尺寸的一宽度。13.如权利要求1所述的方法，其中该形成一桥包含形成一存储器材料层；在该存储器材料层上形成一图案材料层；蚀刻该图案材料层以在该第一及第二电极上的该图案材料中定义一突出(ledge)；在该图案材料上沉积一侧壁材料，且蚀刻该侧壁材料及该存储器材料层，以在该第一及第二电极上的一结构上的该突出上形成一侧壁结构，该侧壁结构具有一宽度；移除该图案材料及该存储器材料的存留部，且留下具有与该侧壁的该宽度相等的一宽度的一存储器材料带；以及图案化该存储器材料带，以在该第一及第二电极上形成该存储器材料桥。14.如权利要求1所述的方法，其中该形成该第一及第二电极包含一双镶嵌工艺。15.如权利要求1所述的方法，包含在该桥上形成一图案化的导电层，及在该第一电极及该图案化导电层间形成一接触。16.如权利要求1所述的方法，其中该存储器材料包含一合金，该合金包含锗(Ge)、锑(Sb)及碲(Te)的一组合物。17.如权利要求1所述的方法，其中该存储器材料包含一合金，该合金包含选自锗(Ge)、锑(Sb)、碲(Te)、硒(Se)、铟(In)、钛(Ti)、镓(Ga)、铋(Bi)、锡(Sn)、铜(...

【专利技术属性】
技术研发人员：龙翔澜，陈士弘，
申请(专利权)人：旺宏电子股份有限公司，
类型：发明
国别省市：71[中国|台湾]