相变化记忆体及其制造方法_5

文档序号:9728996阅读:来源:国知局
1b及第二窄部731z’的边缘731b’接触相变化元件160的侧壁160b。第二导电接触结构770配置于相变化元件160上,而且接触相变化元件160的顶面160a。在一实施方式中,第二窄部731z’实质上平行第一窄部731z,而且第二窄部731z’的长度L2实质上等于第一窄部731z的长度L1。
[0090]如前文所述,本实施方式7的加热元件731包含宽部731x、第一窄部731z及第二窄部731z’,因为宽部731x的宽度D4大于第一窄部731z的宽度D6与第二窄部731z’的宽度D7的总和,当电流由宽部731x传递至第一窄部731z及第二窄部731z’时,第一窄部731z的边缘731b及第二窄部731z’的边缘731b’能够提供更大的电流密度,有助于让相变化元件160快速地发生晶相改变,从而能够提高写入数据的速度及可靠度。此外,由于加热元件731与相变化元件160之间具有两个接触点(S卩-边缘7 3 lb、731b’),因此当其中一个接触点接触不良时,电流仍有另一个接触点可做为通路,使相变化记忆体可维持正常的运作。
[0091]类似于实施方式6,在实施方式7的一实施方式中,加热元件731包含相互堆叠的多个子结构层7311/7312/7313,上述各子结构层的材料、厚度及其他特征或功能可与前文关于实施方式3所述的内容相同。
[0092]类似于实施方式6,在实施方式7的另一实施方式中,上述加热元件731的第一窄部731z及第二窄部731z’可以嵌入相变化元件160的侧壁160b,第一窄部731z及第二窄部731z嵌入侧壁160b的长度及其他的细节或特征,可与前文关于图14C所述的内容相同。
[0093]虽然本发明已以实施方式揭露如上,然其并非用以限定本发明,任何熟悉此技艺者,在不脱离本发明的精神和范围内,当可作各种的更动与润饰,因此本发明的保护范围当视所附的权利要求书所界定的范围为准。
【主权项】
1.一种制造相变化记忆体的方法,其特征在于包含以下操作: 形成一第一导电接触结构贯穿一第一介电层; 形成一图案化加热材料层覆盖该第一导电接触结构的一顶面及一部分的该第一介电层; 形成一第二介电层覆盖该图案化加热材料层; 形成一第一凹口贯穿该第二介电层及该图案化加热材料层,其中该第一凹口将该图案化加热材料层断开而形成一第一加热元件以及一第二加热元件,该第一加热元件的一底面接触该第一导电接触结构的该顶面;以及 形成一相变化元件于该第一凹口中,且该相变化元件接触该第一加热元件的一边缘及该第二加热元件的一边缘。2.如权利要求1所述的制造相变化记忆体的方法,其特征在于,还包括以下操作: 形成一第三介电层覆盖该相变化元件及该第二介电层; 形成一第二凹口贯穿该第三介电层及该第二介电层以暴露出该第二加热元件的一部分;以及 形成一第二导电接触结构于该第二凹口中以及该第三介电层上,其中该第二导电接触结构的一底面接触该第二加热元件的该部分。3.如权利要求1所述的制造相变化记忆体的方法,其特征在于,该第一凹口进一步延伸至该第一介电层中。4.如权利要求3所述的制造相变化记忆体的方法,其特征在于,在形成该第一凹口之后,还包括:蚀刻该第一凹口内的该第一介电层的一侧壁以及该第二介电层的一侧壁,使该第一加热元件的该边缘凸出该第一介电层的该侧壁以及该第二介电层的该侧壁。5.如权利要求4所述的制造相变化记忆体的方法,其特征在于,该第一加热元件的该边缘凸出该第一介电层的该侧壁或该第二介电层的该侧壁的一长度为该第一加热元件的一厚度的1/5至1/20。6.如权利要求1所述的制造相变化记忆体的方法,其特征在于,形成该图案化加热材料层的操作包括以下步骤: 形成一加热材料层于该第一导电接触结构及该第一介电层上; 形成一图案化遮罩于该加热材料层上; 蚀刻该加热材料层,而将该图案化遮罩的一图案移转至该加热材料层,以形成该图案化加热材料层;以及 移除该图案化遮罩。7.如权利要求1所述的制造相变化记忆体的方法,其特征在于,在形成该图案化加热材料层的操作中,该图案化加热材料层具有一矩形的上视图案。8.如权利要求1所述的制造相变化记忆体的方法,其特征在于,在形成该图案化加热材料层的操作中,该图案化加热材料层包括一第一宽部、一第二宽部以及一颈部,该颈部桥接该第一宽部与第二宽部,且该第一宽部的一宽度及该第二宽部的一宽度大于该颈部的一宽度;且其中形成该第一凹口的操作包含移除该颈部的一部分,而断开该图案化加热材料层。9.如权利要求1所述的制造相变化记忆体的方法,其特征在于,在形成该图案化加热材料层的操作中,该图案化加热材料层包括一第一宽部、一第二宽部、一第一窄部以及一第二窄部,该第一窄部及该第二窄部桥接该第一宽部与第二宽部,该第一宽部的一宽度及该第二宽部的一宽度大于该第一窄部的一宽度以及该第二窄部的一宽度;且其中形成该第一凹口的操作包含移除该第一窄部的一部分及该第二窄部的一部分,而断开该图案化加热材料层。10.如权利要求1所述的制造相变化记忆体的方法,其特征在于,该第一加热元件的一厚度为2至40nmo11.如权利要求1所述的制造相变化记忆体的方法,其特征在于,该图案化加热材料层包含相互堆叠的多个子结构层,其中至少两相邻的子结构层的材料彼此相异,所述至少两相邻的子结构层的材料之间存在一电阻率差值。12.如权利要求11所述的制造相变化记忆体的方法,其特征在于,该电阻率差值为所述子结构层中具有最小电阻率的材料的3倍至80倍。13.一种相变化记忆体,其特征在于包括: 一第一导电接触结构; 一第一加热元件,位于该第一导电接触结构的一顶面上,且从该顶面横向延伸至超越该顶面的一位置; 一第二加热元件,在与该位置相同的一高度上横向延伸,且该第二加热元件与该第一加热元件间隔一间距; 一相变化元件,配置于该第一加热元件与该第二加热元件之间的该间距,其中该相变化元件包含一第一侧壁以及一第二侧壁,分别接触该第一加热元件的一边缘及该第二加热元件的一边缘;以及 一第二导电接触结构,接触且配置于该第二加热元件上。14.如权利要求13所述的相变化记忆体,其特征在于,该第一加热元件及该第二加热元件各自具有一矩形的上视图案。15.如权利要求13所述的相变化记忆体,其特征在于,该第一加热元件包含一宽部以及一窄部,该宽部及该窄部在该高度上横向延伸,且该宽部的一宽度大于该窄部的一宽度,其中该宽部位于该第一导电接触结构的该顶面上,该窄部从该宽部延伸到该相变化元件的该第一侧壁。16.如权利要求13所述的相变化记忆体,其特征在于,该第一加热元件包含一宽部、一第一窄部以及一第二窄部,该第一窄部及该第二窄部从该宽部延伸到该相变化元件的该第一侧壁。17.如权利要求13所述的相变化记忆体,其特征在于,该第一加热元件的一厚度为2至40nmo18.如权利要求13所述的相变化记忆体,其特征在于,该第一加热元件包含相互堆叠的多个子结构层,其中至少两相邻的子结构层的材料彼此相异,所述至少两相邻的子结构层的材料之间存在一电阻率差值。19.如权利要求18所述的相变化记忆体,其特征在于,该电阻率差值为所述子结构层中具有最小电阻率的材料的3倍至80倍。20.如权利要求13所述的相变化记忆体,其特征在于,该第一加热元件的该边缘嵌入该相变化元件的该第一侧壁。21.如权利要求20所述的相变化记忆体,其特征在于,该第一加热元件的该边缘嵌入该相变化元件的该第一侧壁的一长度为该第一加热元件的一厚度的1/5至1/20。22.一种相变化记忆体,其特征在于包括: 一第一导电接触结构; 一加热元件,包含一宽部以及一第一窄部,其中该宽部位于该第一导电接触结构的一顶面上,该第一窄部从该宽部横向延伸出该顶面,且该宽部的一宽度大于该第一窄部的一宽度; 一相变化元件,包含一侧壁,该侧壁实体接触该加热元件的该第一窄部;以及 一第二导电接触结构,配置于该相变化元件上,且接触该相变化元件的一顶面。23.如权利要求22所述的相变化记忆体,其特征在于,该加热元件还包含一第二窄部,该第二窄部由该宽部横向延伸至该相变化元件的该侧壁,其中该第二窄部的一宽度等于该第一窄部的该宽度。24.如权利要求22所述的相变化记忆体,其特征在于,该第二窄部平行该第一窄部,且该第二窄部的一长度等于该第一窄部的一长度。25.如权利要求22所述的相变化记忆体,其特征在于,该加热元件的一厚度为2至40nm。26.如权利要求22所述的相变化记忆体,其特征在于,该加热元件包含相互堆叠的多个子结构层,其中至少两相邻的子结构层的材料彼此相异,所述至少两相邻的子结构层的材料之间存在一电阻率差值。27.如权利要求26所述的相变化记忆体,其特征在于,该电阻率差值为所述子结构层中具有最小电阻率的材料的3倍至80倍。28.如权利要求22所述的相变化记忆体,其特征在于,该加热元件的该第一窄部的一端嵌入该相变化元件的该侧壁。29.如权利要求22所述的相变化记忆体,其特征在于,该第一窄部的该端嵌入该相变化元件的该侧壁的一长度为该加热元件的一厚度的1/5至1/20。
【专利摘要】本发明揭露一种相变化记忆体及其制造方法。制造相变化记忆体的方法包括以下操作:(i)形成第一导电接触结构贯穿第一介电层;(ii)形成图案化加热材料层覆盖第一导电接触结构的顶面及部分的第一介电层;(iii)形成第二介电层覆盖图案化加热材料层;(iv)形成第一凹口贯穿第二介电层及图案化加热材料层,而将图案化加热材料层断开而形成第一加热元件以及第二加热元件;以及(v)形成相变化元件于第一凹口中,且相变化元件接触第一加热元件的边缘及第二加热元件的边缘。在此亦揭露一种相变化记忆体。在此揭露的相变化记忆体具有更高的写入数据速度及可靠度。
【IPC分类】H01L27/24, H01L45/00
【公开号】CN105489759
【申请号】CN201610034388
【发明人】吴孝哲, 陶义方, 王博文
【申请人】宁波时代全芯科技有限公司, 英属维京群岛商时代全芯科技有限公司
【公开日】2016年4月13日
【申请日】2016年1月19日
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