半导体存储器件及其制造方法技术

本发明专利技术提供一种半导体存储器件及其制造方法。硫属化物材料与硅氧化膜的接合性差，因此出现了在相变存储器的制造工序中容易剥离的课题。另外，相变存储器复位时（非晶化）必须要将硫属化物材料加热到熔点以上，因而出现了需要非常大的重写电流的课题。为解决上述课题，在硫属化物材料层和层间绝缘膜之间、以及硫属化物材料层和插塞之间，插入兼具了接合层和高电阻层（热电阻层）的功能的、由极薄的绝缘体或半导体构成的界面层。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及，尤其涉及应用于具有使用硫属化物等相变材料形成的相变存储单元的半导体集成电路器件有效的技术。
技术介绍
在以便携电话为代表的移动设备中，广泛使用了DRAM、SRAM、FLASH存储器等半导体存储器。DRAM容量大，但存取速度慢。另一方面，SRAM速度快，但由于平均1个单元需要多达4至6个晶体管，因而难以高度集成化，不适于做大容量存储器。另外，DRAM和SRAM为了保持数据，需要持续通电(易失性)。另一方面，FLASH存储器由于是非易失性的，从而不需要用于保持电存储的通电，但缺点是重写、擦除次数仅为有限的105次左右，重写与其他存储器相比要慢几个数量级。这样，各种存储器有其优点和缺点，目前，要根据其特征灵活运用。如果能实现兼具DRAM、SRAM、FLASH存储器各自的优点的通用存储器，就能够将多个存储器集成在1个芯片上，能谋求便携电话、各种移动设备的小型高性能化。另外，如果能够替换所有的半导体存储器，则影响是极大的。作为通用存储器所要求的项目，可列举出(1)与DRAM同等程度的高度集成化(大容量化)；(2)与SRAM同等程度的高速存取(写入/读取)；(3)与FLASH本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种半导体存储器件，包括半导体衬底；在上述半导体衬底的主面形成的选择晶体管；设置在上述选择晶体管之上的层间绝缘膜；插塞，贯穿上述层间绝缘膜有选择地设置，与上述选择晶体管电连接；硫属化物材料层，与上述插 塞的一端电连接，在上述层间绝缘膜之上延伸地设置；设置在上述硫属化物材料层之上的上部电极，所述半导体存储器件的特征在于：具有界面层，在上述硫属化物材料层和上述层间绝缘膜之间，至少覆盖上述插塞的一端地形成，由连续的绝缘体 构成，使上述硫属化物材料层和上述层间绝缘膜之间没有直接连...

【技术特征摘要】
JP 2005-5-19 146387/2005;JP 2006-3-31 096616/20061.一种半导体存储器件，包括半导体衬底；在上述半导体衬底的主面形成的选择晶体管；设置在上述选择晶体管之上的层间绝缘膜；插塞，贯穿上述层间绝缘膜有选择地设置，与上述选择晶体管电连接；硫属化物材料层，与上述插塞的一端电连接，在上述层间绝缘膜之上延伸地设置；设置在上述硫属化物材料层之上的上部电极，所述半导体存储器件的特征在于具有界面层，在上述硫属化物材料层和上述层间绝缘膜之间，至少覆盖上述插塞的一端地形成，由连续的绝缘体构成，使上述硫属化物材料层和上述层间绝缘膜之间没有直接连接的区域。2.根据权利要求1所述的半导体存储器件，其特征在于上述界面层，由与上述硫属化物材料层的接合性高于上述层间绝缘膜的材料构成。3.根据权利要求1所述的半导体存储器件，其特征在于上述界面层由热传导率低于上述插塞的材料构成。4.根据权利要求1所述的半导体存储器件，其特征在于上述界面层，膜厚大于等于0.5nm且小于等于5nm，连接在上述硫属化物材料层的下面形成。5.根据权利要求1所述的半导体存储器件，其特征在于上述界面层，由从Ti氧化膜、Zr氧化膜、Hf氧化膜、Ta氧化膜、Nb氧化膜、Cr氧化膜、Mo氧化膜、W氧化膜、Al氧化膜中选出的至少一种或一种以上构成。6.一种半导体存储器件，包括半导体衬底；在上述半导体衬底的主面形成的选择晶体管；设置在上述选择晶体管之上的层间绝缘膜；插塞，贯穿上述层间绝缘膜有选择地设置，与上述选择晶体管电连接；硫属化物材料层，与上述插塞的一端电连接，在上述层间绝缘膜之上延伸地设置；设置在上述硫属化物材料层之上的上部电极，所述半导体存储器件的特征在于具有界面层，在上述硫属化物材料层和上述层间绝缘膜之间，至少覆盖上述插塞的一端地形成，由连续的半导体构成，使上述硫属化物材料层和上述层间绝缘膜之间没有直接连接的区域。7.根据权利要求6所述的半导体存储器件，其特征在于上述界面层，由与上述硫属化物材料层的接合性高于上述层间绝缘膜的材料构成。8.根据权利要求6所述的半导体存储器件，其特征在于上述界面层，由热传导率低于上述插塞的材料构成。9.根据权利要求6所述的半导体存储器件，其特征在于上述界面层，由电阻率高于上述插塞的材料构成。10.根据权利要求6所述的半导体存储器件，其特征在于上述界面层，膜厚大于等于0.5nm且小于等于5nm，接在上述硫属化物材料层的下面形成。11.根据权利要求6所述的半导体存储器件，其特征在于上述界面层，由含Si的材料构成。12.一种半导体存储器件，包括半导体衬底；在上述半导体衬底的主面形成的选择晶体管；设置在上述选择晶体管之上的层间绝缘膜；插塞，贯穿上述层间绝缘膜有选择地设置，与上述选择晶体管电连接；硫属化物材料层，与上述插塞的一端电连接，在上述层间绝缘膜之上延伸地设置；设置在上述硫属化物材料层之上的上部电极，所述半导体存储器件的特征在于具有接合层，由形成在上述硫属化物材料层和上述层间绝缘膜之间的半导体构成，界面层，形成在上述硫属化物材料层和上述插塞之间，由上述接合层材料和上述插塞材料的合金构成。13.根据权利要求12所述的半导体存储器件，其特征在于上述接合层和上述界面层，由与硫属化物材料层的接合性高于上述层间绝缘膜的材料构成。14.根据权利要求12所述的半导体存储器件，其特征在于上述接合层和上述界面层，由热传导率低于上述插塞的材料构成。15.根据权利要求12所述的半导...

【专利技术属性】
技术研发人员：松井裕一，岩崎富生，高浦则克，黑土健三，
申请(专利权)人：株式会社瑞萨科技，
类型：发明
国别省市：JP[日本]