相变材料可变电容器的制造方法

相变材料可变电容器的制造方法
【专利摘要】本发明涉及相变材料可变电容器。一种制造可变电容器的方法包括形成电容器导体。所述方法还包括邻近所述电容器导体形成相变材料。所述方法进一步包括在所述电容器导体上形成第一接触。所述方法附加地包括在所述相变材料上形成第二接触和第三接触。
【专利说明】相变材料可变电容器

【技术领域】
[0001] 本发明涉及集成电路器件和，更具体地，涉及利用相变材料的可变电容器和制造 其方法。

【背景技术】
[0002] 可变电容器通常用在诸如可变频率振荡器、调谐放大器、相移器、阻抗匹配电路等 等的电路中。机械控制可变电容器典型地包括在一对电极之间的电极间的间距（或电极重 叠区域），该间距可受控制地改变以选择性改变电极之间的电容。电控制可变电容器依赖不 断地施加直流DC偏置电压到电容器的元件以改变元件的电特性，因此只要施加偏置电压 则改变电容。常规地，通常使用氧化硅（Si0 2)薄膜、氮化硅（Si3N4)薄膜以及氧化钽（Ta20 5) 薄膜用于形成薄膜电容器。最近的趋势是使用微机电系统（MEMS)技术制造可变电容器。但 是，所有这些方法涉及物理地移动电容器的一部分和/或不断地施加直流DC偏置电压以改 变电容。


【发明内容】

[0003] 在本发明的第一方面，提出一种制造可变电容器的方法。所述方法包括形成电容 器导体。所述方法也包括邻近所述电容器导体形成相变材料。所述方法还包括在所述电容 器导体上形成第一接触。所述方法附加地包括在所述相变材料上形成第二接触和第三接 触。
[0004] 在本发明的另一方面，提出一种改变电容器的电容的方法。所述方法包括选择性 地设置包括在所述电容器中的相变材料到晶相和非晶相中的一种。
[0005] 在本发明的另一方面，可变电容器包括电容器导体和在第一相和第二相中的一种 之间被选择性可变的相变材料。所述可变电容器具有当所述相变材料位于所述第一相时的 第一电容和当所述相变材料处于所述第二相时的不同于所述第一电容的第二电容。
[0006] 在本发明的另一方面，提供了一种有形地体现在机器可读存储介质用于设计、制 造或测试集成电路的设计结构。所述设计结构包括本发明的所述结构。在又一实施例中， 在包括元件的机器可读数据存储介质上编码的硬件描述语言（HDL)设计结构产生当在计 算机辅助设计系统中处理时包含本发明的所述结构的可变电容器的机器可执行的表示的 元件。仍在又一实施例中，提供了一种在计算机辅助设计系统中用于产生所述可变电容器 的功能设计模型的方法。所述方法包括产生所述可变电容器的所述结构元件的功能表示。

【专利附图】

【附图说明】
[0007] 以本发明的示例性实施例的非限制性实例的形式参考注释的多个附图，在下面的 详细描述中描述本发明。
[0008] 图1-3示出根据本发明的方面的可变电容器结构；
[0009] 图4-11示出根据本发明的方面的处理步骤和结构；以及
[0010] 图12是用于半导体设计、制造和/或测试的设计过程的流程图。

【具体实施方式】
[0011] 本发明涉及集成电路器件和，更具体地涉及利用相变材料的可变电容器和制造其 方法。根据本发明的方面，使用可以在第一相（例如，非晶态）和第二相（例如，晶态）中 的一种之间选择性改变的相变材料形成电容器。在实施例中，第一相和第二相提供具有不 同电特性的相变材料，这样，当相变材料位于第一相时电容器具有第一电容而当相变材料 位于第二相时电容器具有不同的第二电容。以这种方式，本发明的实施方式提供通过设置 相变材料到第一相和第二相中的一种而可被选择性地设置到第一电容和第二电容中的一 种的可变电容器。
[0012] 在此使用的术语"相变材料"指的是可以在第一相和不同的第二相之间可逆切换 的材料，诸如在非晶相和晶相之间、在多晶相和单晶相之间和/或在不同的晶体结构的第 一和第二单晶相之间。在相变材料中的相变可经由各种机制获得，该机制包括但不限于：在 不同温度下加热，施加不同电压或电流等。相变典型地导致相变材料的体积膨胀或收缩。
[0013] 图1示出根据本发明的实施例具有相变材料（PCM)的可变电容器C。在实施例中， PCM层1位于上介电层2与下介电层4之间。直接在上介电层2的之上是作为在电容器C 中的电极且也作为电容器C的端子的上导体层3。直接在下介电层4之下是作为在电容器 C中的其它电极且也作为电容器C的其它端子的下导体层5。
[0014] 在实施例中，PCM层1在PCM层1的一侧上具有接触6 (例如，小连接金属控制端 子）且在PCM层1的相反侧上具有接触7 (例如，另一小连接金属控制端子）。接触6和7 允许用于PCM层1的体积和电特性的控制。
[0015] 经由在接触6和7之间施加电压差，可以改变PCM层1的体积和电特性。通过施 加热到PCM层1以诱导相变也可以改变PCM层1的体积和电特性。
[0016] 由于PCM的特性，热或电仅需要被施加一次以改变PCM的电特性且因此改变可变 电容器的电容。这是优于传统的可变电容器的优点，因为传统的电容器必须连续施加偏置 电压以改变电容，然而对于PCM可变电容器，在预定义时间段内仅施加一次电压（S卩，以影 响相变）且电容将留在静态所需的电容值。
[0017] PCM层1是由具有相变特性的任何合适材料或材料的任何混合物组成，其中在混 合物中至少一种材料具有相变特性。用于PCM层的一种选择将是硫属化物，虽然本发明不 限于该材料且如在此所述可以使用其他材料。
[0018] 图2示出根据本发明的另一实施例的具有相变材料的可变电容器C'。如在上文实 施例中，在PCM层1之上存在氧化层2且导体层3在氧化层2之上。接触6和7也存在且 功能如上所述。但是，在电容器C'中，没有下氧化层和没有下金属层。
[0019] 图3示出根据本发明的另一实施例的具有相变材料的可变电容器C"。如在上文实 施例中，在PCM层1之上存在导体层3。接触6和7也存在且功能如上所述。但是，在电容 器C"中，没有氧化层和没有下金属层。在该实施例中导体层3与PCM层1为直接接触。
[0020] 图4-9示出根据本发明的方面的处理步骤和结构，其中类似的附图标记表示与上 文描述相似的元件。特别地，图4示出包括衬底15的半导体结构10的一部分的截面图，该 半导体结构10可以包含任何合适的衬底，诸如绝缘体上硅（SOI)衬底（例如，包括衬底、掩 埋绝缘层以及半导体层）或体材料衬底（例如，包括典型地称为阱的掺杂区域）。衬底15 由任何合适的材料组成，该材料包括但不限于，Si、SiGe、SiGeC、SiC、GE合金、GaAs、InAs、 InP和其他III/V或II/VI化合物半导体。
[0021] 如图4所示,在衬底15上形成至少一个绝缘体层20。至少一个绝缘体层20包 括任何希望数目的电绝缘材料层（例如，介电材料），诸如二氧化硅（Si0 2)、原硅酸四乙 酯（TE0S)、硼磷硅酸盐玻璃（BPSG)、氢倍半硅氧烷（HSQ)等。此类层通常被称为层间介电 (ILD)层、布线层等。例如，至少一个绝缘体层20的最低的一层具有的垂直厚度足以覆盖 (例如，包封）在衬底15的顶部表面上形成的任何器件（例如，晶体管等），同时至少一个 绝缘体层20的随后层具有任何希望的厚度范围，例如，从用于下层的大约0. 2 μ m到用于上 层的大约4-6 μ m。
[0022] 仍参考图4,在至少一个绝缘体层20上形成绝缘体层20a和下导体层5。使用传 统的半导体制造工艺形成绝缘体层20a和下导体层5。例如，使用化学气相沉积（CVD)或其 他合适的沉积工艺在至少一个绝缘体层20上形成绝缘体层20a。在形成之后，使用光刻掩 蔽和蚀刻构图绝缘体层20a。更具体地，经由在绝缘体层20a的最上层形成光致抗蚀剂材料 层提供光掩模，暴露光致抗蚀剂材料到光的图形，并显影暴露的光致抗蚀剂材料。然后使用 诸如一个或多个反应离子蚀刻（RIE)工艺的蚀刻工艺经由去除未经光掩模覆盖的材料以 在绝缘体层20a中形成一个或多个沟槽。在蚀刻之后，使用传统的灰化或剥离工艺去除光 掩模。在构图之后，在绝缘体层20a中的沟槽中形成下导体5。例如，经由CVD、溅射或其他 合适的工艺形成下导体5。在形成下导体5之后执行诸如化学机械抛光（CMP)的平面化工 艺以使得下导体5的上表面与绝缘体层20a基本共面。
[0023] 备选地，在绝缘体层20a之前形成下导体5。例如，在至少一个绝缘体层20上保形 沉积下导体5并例如使用掩模和蚀刻构图。然后在下导体5和至少一个绝缘体层20上形 成绝缘体层20a并使用平面化工艺（例如，CMP)以去除覆盖下导体5的绝缘体层20a的部 分。
[0024] 也可以使用传统半导体制造材料形成绝缘体层20a和下导体5。例如，绝缘体层 20a可由诸如关于绝缘体层20描述的这些任何合适的ILD材料组成。下导体5可由任何合 适的导电材料组成，诸如：金属（例如，钨、钛、钽、钌、锆、钴、铜、铝、铅、钼、锡、银、金等）、导 电金属化合物材料（例如，氮化钽、氮化钛、硅化钨、氮化钨、氧化钌、硅化钴、硅化镍等）、合 金或任何数量的这些材料的任何合适的组合。导电材料可又包括在沉积期间或沉积之后并 入的掺杂剂。
[0025] 如图5所示，在绝缘体层20a和下导体5上形成绝缘体层20b和下介电层4。以 关于绝缘体层20a和下导体5描述的类似方式形成绝缘体层20b和下介电4,例如，使用沉 积、掩蔽和蚀刻以及平面化步骤的任何合适组合。绝缘体层20b可由诸如关于绝缘体层20 已经描述的那些任何合适的ILD材料组成。下绝缘体4可由适合用作在电容器中电绝缘体 的任何绝缘体材料组成，包括但不限于：氧化物、氮化物、氮氧化物等。
[0026] 如图6所示，在绝缘体层20b和下电介质4上形成绝缘体层20c和相变材料 (PCM) 1。以关于绝缘体层20a和下导体5描述的类似方式形成绝缘体层20c和PCM1，例如， 使用沉积、掩蔽和蚀刻以及平面化步骤的任何合适组合。绝缘体层20c可由诸如关于绝缘 体20已经描述的那些任何合适的ILD材料组成。
[0027] PCM1由能够在两个稳定相、晶态和非晶态之间可逆改变的材料组成。在实施例中， PCM1 为硫属化物玻璃，诸如 GeSbTe、AgSbTe、AglnSbTe、InSe、SbSe、SbTe、InSbSe、InSbTe、 GeSbSe、GeSbTeSe、AgInSbS eTe等，虽然本发明不限于这些实例且可以使用任何合适的相变 材料。使用诸如有机金属化学气相沉积（M0CVD)等的传统制造技术形成PCM1。
[0028] 如图7所示，在绝缘体层20c和PCM1上形成绝缘体层20d和上电介质2。以关于 绝缘体层20a和下导体5描述的类似方式形成绝缘体层20d和上电介质2,例如，使用沉积、 掩蔽和蚀刻以及平面化步骤的任何合适的组合。绝缘体层20d可由诸如关于绝缘体层20 已经描述的这些任何合适的ILD材料组成。上电介质2可由适合用作为电容器中电绝缘体 的任何绝缘体材料组成，包括但不限于：氧化物、氮化物、氧氮化物等。
[0029] 如图8所示，在绝缘体层20d和上电介质2上形成绝缘体层20e和上导体3。以 关于绝缘体层20a和下导体5描述的类似方式形成绝缘体层20e和上导体3,例如，使用沉 积、掩蔽和蚀刻以及平面化步骤的任何合适的组合。绝缘体层20e可由诸如关于绝缘体层 20已经描述的那些任何合适的ILD材料组成。上导体3可由适合用作在电容器中电导体的 任何导电材料组成，包括但不限于：金属、导电金属化合物、合金等。
[0030] 如图9所示，在绝缘体层20e和上导体3上形成绝缘体层20f，并形成接触6、7、25、 26。以例如CVD的传统方式形成绝缘体层20f，并绝缘体层20f由诸如关于绝缘体层20已 经描述的这些传统的ILD材料组成。经由在绝缘体层中产生孔并用导电材料填充孔而形成 接触6、7、25以及26。经由掩蔽和蚀刻形成孔，例如，在绝缘体层20f上形成和构图掩模并 通过掩模蚀刻孔到绝缘体层。蚀刻为诸如RIE的任何合适的蚀刻工艺。在蚀刻之后，孔被 填充任何合适的导电材料，例如，金属、导电金属化合物、合金等，诸如铝、铜、钛或钨。使用 诸如CVD等的任何合适工艺在孔中形成导电材料。在实施例中，在形成接触之后去除掩模， 例如，在形成孔之后或填充孔之后。
[0031] 在本发明的方面中，接触6和7延伸穿过绝缘体层20d、20e和20f并直接接触 PCM1。在本发明的附加方面中，接触25延伸穿过绝缘体层20f并直接接触上导体3,且接触 26延伸穿过绝缘体层20b-f并直接接触下导体5。以这种方式，接触6和7提供导电路径 到PCM1，接触25提供导电路径到上导体3,且接触26提供导电路径到下导体5。
[0032] 仍参考图9,在实施例中，接触6和7位于PCM1的相反的横向端。在本发明的方面 中，例如，当接触6和7垂直形成时，PCM1横向延伸超过上导体3和上电介质2以为接触6 和7提供着陆区。这导致上导体3和上电介质2横向位于接触6和7之间。在本发明的其 它方面中，当接触26垂直形成时，下导体5横向延伸超过PCM1以为接触26提供着陆区。
[0033] 根据本发明的方面，接触6和7构成控制端子用于在晶态和非晶态之间改变PCM1 的相。更具体地，在实施例中，PCM1的相（例如，晶态或非晶态）通过加热和冷却过程和出现 的所产生的欧姆加热被编程，该加热和冷却过程通过使电流经由接触6和7通过PCM1 (例 如，经由跨接触6和7施加电压电势）被电控制。经由加热邻近PCM1的元件附加或备选地 提供PCM1的加热。根据施加到PCM1的加热的特定施加温度和持续时间，PCM1或者被"设 置"到较低电阻率晶相或者被"复位"到较高电阻率非晶相（例如，高于低电阻率晶相）。
[0034] PCM1的相变化典型地需要高温度（例如，根据材料特性超过200°C到900°C )，可 以通过来自流过相变材料或分立电阻的电流的焦耳加热获得。当PCM1被加热到高于其熔 化温度然后迅速冷却后，PCM1变为非晶态且具有相对高的电阻率（S卩，作为电绝缘体）。备 选地，当PCM1被加热到高于其结晶温度并在冷却前保持在该温度预定时间时，PCM1变为晶 态并具有相对低的电阻率（即，作为电导体）。
[0035] 在PCM1的示例性热循环操作中，第一热循环操作包括用于将PCM1从晶态转换到 非晶态的形式的"复位"脉冲，以及第二热循环操作包括用于将PCM1从非晶态转换到晶态 的形式的"设置"脉冲。在复位脉冲期间，通过经由接触6和7施加通过PCM1的电流来提 高PCM1的温度高于其熔化温度（Tm)，随后通过在短的预定时间\快速淬火。作为快速淬 火的结果，PCM1的原子的无序排列由于熔化被保留。因此，在复位脉冲之后PCM1留在了高 电阻率（即，电绝缘）非晶相。在设置脉冲期间，PCM1在相对于熔化温度的较低温度下退 火（例如,通过经由接触6和7施加通过PCM1的电流进行加热），并持续相对于h的较长 预定时间t 2。该过程使非晶态形式结晶为较低电阻相，使PCM1处于低电阻率（S卩，导电） 晶相。
[0036] 根据本发明的方面，通过控制器件30控制加热PCM1以选择性设置PCM1为晶相和 非晶相中的一种（例如，设置或复位脉冲），该控制器件30连接到接触6和7的至少一个， 例如，通过布线、连接线等。控制器件30包含用于经由接触6和7中的至少一个施加来自 电流/电压源35的电流（电压）到PCM1的一个或多个电路元件（例如，开关、定时器等）。 在与PCM1相同的芯片上形成控制器件30和/或电流/电压源35中的一些或全部。
[0037] 仍参考图9,在本发明的方面中，PCM1是类似于图1中所示的可变电容器C的部 分。更具体地，电容器C包括作为第一电容器导体（例如，第一电容器板）的上导体3、作为 第二电容器导体（例如，第二电容器板）的下导体5以及作为电容器电介质的上电介质2、 PCM1以及下电介质4的组合。电容器C的电容部分地取决于电容器电介质的介电常数。电 容器电介质具有的总介电常数为每个其部件的介电常数（即，上电介质2、PCM1以及下电介 质4中每个的介电常数）的函数。当PCM1位于较少导电的非晶相时PCM1具有第一介电常 数，而当PCM1处于较多导电的晶相时具有不同的第二介电常数。改变PCM1的相从而改变 PCM1的介电常数，这改变电容器电介质的介电常数，这改变电容器C的电容。因此，在本发 明的方面中，通过设置非晶相的PCM1 (例如，使用复位脉冲）可设置电容器C到第一电容， 并通过设置位于晶相的PCM1 (例如，使用设置脉冲）可设置电容器C到不同于第一电容的 第二电容。
[0038] 根据本发明的方面，通过经由接触6和7施加电流到PCM1预定的时间（例如，h 或t2)，来设置PCM1的相，因此设置电容器C的电容。在设置PCM1的相例如到非晶相或晶 相之后，不再经由接触6和7施加电流到PCM1。在关闭电流之后并直到在之后的时间施加 足够的电流为止（例如，直到在之后的时间施加设置或复位脉冲为止），PCM1停留在选择的 相，例如，非晶相或晶相。这样，在关闭电流之后并直到在之后的时间再次施加足够的电流 为止（例如，直到在之后的时间再次施加设置或复位脉冲为止），电容器C停留在选择的电 容，例如，第一电容或第二电容。以这种方式，电流仅以短预定时长（例如，&或&))施加 至IJ PCM1，在这之后电容器C的电容保持稳定直到PCM的相被再次改变的时间。这代表优于 其他电控制电容器的优点，该其它电控制电容器的电容改变仅能在偏置电压被连续施加到 电容器的一部分时被实现。
[0039] 图10示出包括类似于图2中示出的可变电容器C'的半导体结构。在图10的结 构中，类似附图标记表不关于图4-9描述的类似兀件。例如，电容器C'包括PCM1、上电介质 2、上导体3以及接触6、7和25,使用关于图4-9描述的类似的过程和材料形成。在电容器 C'中，接触6和7被用来提供电流到PCM1以在非晶态和晶态之间选择性改变PCM1的相，例 如，使用在此描述的开关30和电流/电压源35。
[0040] 仍参考图10,根据本发明的方面，接触6和7中的一个被用来作为第二电容器接 触。例如，接触25为第一电容器接触且接触6(或7)为第二电容器接触用于电容器C'。根 据本发明的方面，当PCM1位于第一相（例如，非晶态）时电容器C'在接触25和接触6(或 7)之间具有第一电容，而当PCM1位于第二相（例如，晶态）时电容器C'在接触25和接触 6(或7)之间具有第二电容。第二电容不同于第一电容，由于PCM1的电特性在第一相与第 二相之间不同。例如，在一方面，当PCM1处于晶相（例如，导电）时，上电介质2为电容器 电介质，同时上导体3为第一电容器导体且PCM1为第二电容器导体。在另一方面，当PCM1 处于非晶相（例如，电阻）时，上电介质2和PCM1联合作为电容器电介质，同时上导体3为 第一电容器导体且接触6(或7)为第二电容器导体。以这种方式，改变PCM1的相可以被用 来改变电容器C'的电容。
[0041] 图11示出包括类似于图3中示出的可变电容器C"的半导体结构。在图11的结 构中，类似附图标记表示关于图4-9描述的类似元件。例如，电容器C"包括PCM1、上导体3 和接触6、7和25,使用关于图4-9描述的类似的过程和材料形成。在电容器C"中，接触6 和7被用来提供电流到PCM1以在非晶态和晶态之间选择性改变PCM1的相，例如，使用在此 描述的开关30和电流/电压源35。
[0042] 仍参考图11，根据本发明的方面，接触6和7中的一个被用作为第二电容器接触。 例如，接触25为第一电容器接触且接触6(或7)为第二电容器接触用于电容器C"。根据本 发明的方面，当PCM1处于第一相（例如，非晶态）时电容器C"具有在接触25和接触6(或 7)之间第一电容，而当PCM1位于第二相（例如，晶态）时电容器C"具有在接触25和接触 6(或7)之间第二电容。第二电容不同于第一电容，由于PCM1的电特性在第一相与第二相 之间不同。例如，在一方面，当PCM1处于非晶相（例如，电阻的）时，PCM1作为电容器电介 质，同时上导体3为第一电容器导体且接触6(或7)为第二电容器导体。在另一方面，当 PCM1处于晶相（例如，导电的）时，电容器C"在直流DC电压下作为导电元件（例如，类似 于布线或连接线），并在较高频率下作为电容器。以这种方式，改变PCM1的相可以被用来改 变电容器C"的电容。
[0043] 如图9-11描述，根据本发明的方面可变电容器包括电容器导体（例如，上导体3) 和邻近电容器导体的相变材料（例如，PCM1)。如在此所用，邻近是指相变材料直接接触电 容器导体（例如，如图11中）或相变材料经由电容器电介质（例如，如图9和10中的上电 介质2)与电容器导体分离。
[0044] 图12示出了例如在半导体1C逻辑设计、仿真、测试、布图和制造中使用的示例性 设计流程900的方块图。设计流程900包括用于处理设计结构或器件以产生上述以及图 1-11中示出的设计结构和/或器件的逻辑上或其他功能上等效表示的过程、机器和/或机 制。由设计流程900处理和/或产生的设计结构可以在机器可读传输或存储介质上被编码 以包括数据和/或指令，所述数据和/或指令在数据处理系统上执行或以其他方式处理时， 产生硬件组件、电路、器件或系统的逻辑上、结构上、机械上或其他功能上的等效表示。机器 包括但不限于用于1C设计过程（例如设计、制造或仿真电路、组件、器件或系统）的任何机 器。例如，机器可以包括：用于产生掩模的光刻机、机器和/或设备（例如电子束直写仪）、 用于仿真设计结构的计算机或设备、用于制造或测试过程的任何装置，或用于将所述设计 结构的功能上的等效表示编程到任何介质中的任何机器（例如，用于对可编程门阵列进行 编程的机器）。
[0045] 设计流程900可随被设计的表示类型而不同。例如，用于构建专用IC(ASIC)的设 计流程900可能不同于用于设计标准组件的设计流程900,或不同于用于将设计实例化到 可编程阵列（例如，由Altera? Inc.或Xilinx? Inc.提供的可编程门阵列（pga)或现 场可编程门阵列（FPGA))中的设计流程900。
[0046] 图12示出了多个此类设计结构，其中包括优选地由设计过程910处理的输入设计 结构920。设计结构920可以是由设计过程910生成和处理以产生硬件器件的逻辑上等效 的功能表示的逻辑仿真设计结构。设计结构920还可以或备选地包括数据和/或程序指令， 所述数据和/或程序指令由设计过程910处理时，生成硬件器件的物理结构的功能表示。无 论表示功能和/或结构设计特性，均可以使用例如由核心开发人员/设计人员实施的电子 计算机辅助设计（ECAD)生成设计结构920。当编码在机器可读数据传输、门阵列或存储介 质上时，设计结构920可以由设计过程910内的一个或多个硬件和/或软件模块访问和处 理以仿真或以其他方式在功能上表示例如图1-11中示出的那些电子组件、电路、电子或逻 辑模块、装置、器件或系统。因此，设计结构920可以包括文件或其他数据结构，其中包括人 类和/或机器可读源代码、编译结构和计算机可执行代码结构，当所述文件或其他数据结 构由设计或仿真数据处理系统处理时，在功能上仿真或以其他方式表示电路或其他级别的 硬件逻辑设计。此类数据结构可以包括硬件描述语言（HDL)设计实体或遵循和/或兼容低 级HDL设计语言（例如Verilog和VHDL)和/或高级设计语言（例如C或C++)的其他数 据结构。
[0047] 设计过程910优选地采用和结合硬件和/或软件模块，所述模块用于合成、转换或 以其他方式处理图1-11中示出的组件、电路、器件或逻辑结构的设计/仿真功能等价物以 生成可以包含设计结构（例如设计结构920)的网表980。网表980例如可以包括编译或 以其他方式处理的数据结构，所述数据结构表示描述与集成电路设计中的其他元件和电路 的连接的线缆、分离组件、逻辑门、控制电路、I/O设备、模型等的列表。网表980可以使用 迭代过程合成，其中网表980被重新合成一次或多次，具体取决于器件的设计规范和参数。 对于在此所述的其他设计结构类型，网表980可以记录在机器可读数据存储介质上或编程 到可编程门阵列中。所述介质可以是非易失性存储介质，例如磁或光盘驱动器、可编程门阵 列、压缩闪存或其他闪存。此外或备选地，所述介质可以是可在其上经由因特网或其他适合 联网手段传输和中间存储数据分组的系统或高速缓冲存储器、缓冲器空间或导电或光导器 件和材料。
[0048] 设计过程910可以包括用于处理包括网表980在内的各种输入数据结构类型的硬 件和软件模块。此类数据结构类型例如可以驻留在库元件930内并包括一组常用元件、电 路和器件，其中包括给定制造技术（例如，不同的技术节点，32纳米、45纳米、90纳米等）的 模型、布图和符号表示。所述数据结构类型还可包括设计规范940、特征数据950、检验数据 960、设计规则970和测试数据文件985,它们可以包括输入测试模式、输出测试结果和其他 测试信息。设计过程910还可例如包括标准机械设计过程，例如用于诸如铸造、成型和模压 成形等操作的应力分析、热分析、机械事件仿真、过程仿真。机械设计领域的技术人员可以 在不偏离本发明的范围和精神的情况下理解在设计过程910中使用的可能机械设计工具 和应用的范围。设计过程910还可包括用于执行诸如定时分析、检验、设计规则检查、放置 和路由操作之类的标准电路设计过程的模块。
[0049] 设计过程910采用和结合逻辑和物理设计工具（例如HDL编译器）以及仿真建模 工具以便与任何其他机械设计或数据（如果适用）一起处理设计结构920连同示出的部分 或全部支持数据结构，从而生成第二设计结构990。设计结构990以用于机械设备和结构 的数据交换的数据格式（例如以IGES、DXF、Parasolid XT、JT、DRC或任何其他用于存储或 呈现此类机械设计结构的适合格式）驻留在存储介质或可编程门阵列上。类似于设计结 构920,设计结构990优选地包括一个或多个文件、数据结构或其他计算机编码的数据或指 令，它们驻留在传输或数据存储介质上，并且由ECAD系统处理时生成图1-11中示出的本发 明的一个或多个实施例的逻辑上或以其他方式在功能上等效的形式。在一个实施例中，设 计结构990可以包括在功能上仿真图1-11中示出的器件的编译后的可执行HDL仿真模型。
[0050] 设计结构990还可以采用用于集成电路的布图数据交换的数据格式和/或符号数 据格式（例如以GDSII (GDS2)、GL1、OASIS、图文件或任何其他用于存储此类设计数据结构 的适合格式存储的信息）。设计结构990可以包括信息，例如符号数据、图文件、测试数据文 件、设计内容文件、制造数据、布图参数、线缆、金属级别、通孔、形状、用于在整个生产线中 路由的数据，以及制造商或其他设计人员/开发人员制造上述以及图1-11中示出的器件或 结构所需的任何其他数据。设计结构990然后可以继续到阶段995,例如，在阶段995,设计 结构990 :继续到流片（tape-out)，被发布到制造公司、被发布到掩模室（mask house)、被发 送到其他设计室，被发回给客户等。
[0051] 上述方法用于集成电路芯片制造。制造者可以以原始晶片形式（即，作为具有多 个未封装芯片的单晶片）、作为裸管芯或以封装的形式分发所得到的集成电路芯片。在后者 的情况中，以单芯片封装（例如，引线固定到母板的塑料载体或其他更高级别的载体）或多 芯片封装（例如，具有一个或两个表面互连或掩埋互连的陶瓷载体）来安装芯片。在任何 情况下，所述芯片然后都作为（a)中间产品（如母板）或（b)最终产品的一部分与其他芯 片、分离电路元件和/或其他信号处理装置集成。最终产品可以是任何包括集成电路芯片 的产品，范围从玩具和其他低端应用到具有显示器、键盘或其他输入设备及中央处理器的 高级计算机产品。
[0052] 本发明的各种实施例的描述已经被呈现以用于说明的目的，但并非旨在是穷举的 或局限于所公开的实施例。对于本领域的普通技术人员来所不脱离所描述的实施例的范围 和精神的许多修改和变化将是显而易见的。在此使用的术语被选择为最好地解释实施例的 原理、实际应用或在市场上发现的技术之上的技术改进，或使本领域的其他普通技术人员 理解在此公开的实施例。
【权利要求】
1. 一种制造可变电容器的方法，包括： 形成电容器导体； 邻近所述电容器导体形成相变材料； 在所述电容器导体上形成第一接触；以及 在所述相变材料上形成第二接触和第三接触。
2. 根据权利要求1所述的方法，进一步包括在所述相变材料和所述电容器导体之间形 成电介质。
3. 根据权利要求2所述的方法，进一步包括： 形成下电容器导体； 在所述相变材料和所述下电容器导体之间形成下电介质。
4. 根据权利要求3所述的方法，进一步包括在所述下电容器导体上形成第四接触。
5. 根据权利要求1所述的方法，其中所述相变材料由在非晶相和晶相之间选择性可变 的材料构成。
6. 根据权利要求1所述的方法，其中所述相变材料由在具有高电阻率的第一相与具有 低电阻率的第二相之间选择性可变的材料组成。
7. 根据权利要求1所述的方法，其中所述相变材料包括硫属化物材料。
8. 根据权利要求1所述的方法，其中在衬底之上的层间介电层中形成所述电容器导体 和所述相变材料。
9. 根据权利要求1所述的方法，进一步包括连接控制器件到在所述相变材料上的所述 第二接触和所述第三接触。
10. 根据权利要求9所述的方法，其中所述控制器件被配置为选择性施加电流通过所 述相变材料经过预定的时间量。
11. 根据权利要求10所述的方法，其中选择所述电流的幅值和所述预定的时间量以设 置所述相变材料到晶相或复位所述相变材料到非晶相。
12. -种改变电容器的电容的方法，包括： 选择性设置包括在所述电容器中的相变材料到晶相和非晶相中的一个。
13. 根据权利要求12所述的方法，其中设置所述相变材料到所述晶相和所述非晶相中 的一个包括加热所述相变材料到预定温度经过预定的时间量。
14. 根据权利要求13所述的方法，其中加热包括施加电流到所述相变材料。
15. -种可变电容器，包括： 电容器导体；以及 在第一相和第二相中的一个的之间选择性改变的相变材料，其中所述可变电容器具有 当所述相变材料处于所述第一相时的第一电容和当所述相变材料处于所述第二相时的不 同于所述第一电容的第二电容。
16. 根据权利要求15所述的可变电容器，进一步包括： 在所述电容器导体上的第一接触；以及 在所述相变材料上的第二接触和第三接触。
17. 根据权利要求16所述的可变电容器，进一步包括在所述电容器导体和所述相变材 料之间的电容器电介质。
18. 根据权利要求17所述的可变电容器，进一步包括： 其它电容器导体；以及 在所述其它电容器导体和所述相变材料之间的其它电容器电介质。
19. 根据权利要求15所述的可变电容器，进一步包括配置为选择性改变所述相变材料 到所述第一相和所述第二相中的一个的控制器件。
20. 根据权利要求15所述的可变电容器，其中： 在衬底之上的层间介电层中形成所述电容器导体和所述相变材料； 所述相变材料包括硫属化物材料； 所述第一相为高电阻率非晶相；以及 所述第二相为低电阻率晶相。
【文档编号】H01L23/64GK104253020SQ201410272994
【公开日】2014年12月31日 申请日期:2014年6月18日 优先权日:2013年6月25日
【发明者】M·C·拉莫雷 申请人:国际商业机器公司