OI)、绝缘体上层叠娃（SSOI)、绝缘体上 层叠锗化硅（S-SiGeOI)、绝缘体上锗化硅（SiGeOI)以及绝缘体上锗（GeOI)中的至少一种。 半导体衬底400中可以形成有用于隔离有源区的浅沟槽隔离（STI)等，浅沟槽隔离可以由 氧化硅、氮化硅、氮氧化硅、氟掺杂玻璃和/或其他现有的低介电材料形成。
[0037] 在本实施例中，底电极101与前端器件中的接触孔相连接。关于前端器件100的具 体结构，可以参照现有技术中的各种相变存储器在形成底电极之前的结构，此处不再赘述。
[0038] 示例性地，层间介电层1010可以为氧化硅层，包括利用热化学气相沉积（thermal CVD)制造工艺或高密度等离子体（HDP)制造工艺形成的有掺杂或未掺杂的氧化硅的材料 层，例如未经掺杂的硅玻璃（USG)、磷硅玻璃（PSG)或硼磷硅玻璃（BPSG)。此外，层间介电 层1010也可以是掺杂硼或掺杂磷的自旋涂布式玻璃（spin-on-glass，S0G)、掺杂磷的四乙 氧基硅烷（PTEOS)或掺杂硼的四乙氧基硅烷（BTEOS)。
[0039] 此外，层间介电层1010的材料还可以包括例如碳氟化合物（CF)、掺碳氧化硅 (SiOC)、或碳氮化硅（SiCN)等。或者，也可以使用在碳氟化合物（CF)上形成了 SiCN薄膜 的膜等。碳氟化合物以氟（F)和碳（C)为主要成分。碳氟化合物也可以使用具有非晶体 (非结晶性）构造的物质。层间介电层1010还可以使用例如掺碳氧化硅（SiOC)等多孔质 构造。
[0040] 底电极101可以为钨或其他合适的材料。示例性地，形成底电极101的方法，可 以包括如下步骤：通过刻蚀在层间介电层1010内形成接触孔；在接触孔内填充金属并进行 CMP (化学机械抛光）。
[0041] 步骤S202 :形成覆盖底电极101的相变材料层1020,如图IA所示。
[0042] 其中，相变材料层1020的材料可以包括硫族化合物，如锗-锑-碲（Ge-Sb-Te)、 砷-锑-碲（As-Sb-Te)、锡-锑-碲（Sn-Sb-Te)、锡-铟-锑-碲（Sn-In-Sb-Te)、 砷-锗-锑-碲（As-Ge-Sb-Te)、钽锑碲（Ta-Sb-Te)、铌锑碲（Nb-Sb-Te)、钒锑碲 (V-Sb-Te)、钨锑碲（W-Sb-Te)等等。本发明的优选实施例中，相变材料层为GST (即，锗、锑、 碲的合成材料Ge2Sb2Te5)。当然，相变材料层1020还可包括本领域技术人员所熟知的其它 相变材料。
[0043] 相变材料层1020的沉积方法可选自化学气相沉积（CVD)、原子层沉积（ALD)、金属 有机化学气相沉积（MOCVD)、等离子体化学气相沉积（PECVD)、喷射气相沉积（JVP)或其他 适合的沉积技术来沉积。
[0044] 步骤S203 :对相变材料层1020进行刻蚀以形成位于底电极101上方且与底电极 101相连接的相变层102,如图IB所示。
[0045] 具体地，在所述相变材料层1020上形成图案化的光刻胶，使相变材料层1020上 方对应底电极的区域形成有光刻胶。之后，对所述相变材料层1020进行刻蚀，可采用本领 域技术人员熟知的任何适用的方法，例如干法蚀刻或湿法蚀刻。干法蚀刻工艺包括但不限 于：反应离子蚀刻（RIE)、离子束蚀刻、等离子体蚀刻或者激光切割。最好通过一个或者多 个RIE步骤进行干法蚀刻。
[0046] 步骤S204 :对所述相变层进行退火处理。
[0047] 对相变层进行退火处理，所述退火处理的方式可采用管炉退火、快速退火、激光退 火等等。控制退火温度在高于所述相变层的结晶温度低于所述相变层的熔化温度的范围 内。可选地，退火温度范围为100~600°C，但并不局限于上述温度，根据所选择相变材料的 结晶温度和熔化温度的不同，可进行适当调整。退火后，相变层由非晶态转变为结晶态，体 积发生了收缩。
[0048] 步骤S205 :形成覆盖所述相变层102的盖帽层103,如图IC所示。
[0049] 所述盖帽层103包括11队了&队1^&中的一种或多种。作为优选，所述盖帽层103 的材料可以为氮化钛（TiN)。示例性地，所述盖帽层的厚度为50A-200A。所述盖帽层103 的沉积方法可为化学气相沉积（CVD)、原子层沉积（ALD)、金属有机化学气相沉积（MOCVD)、 等离子体化学气相沉积（PECVD)、喷射气相沉积（JVP)或其他适合的沉积技术来沉积。
[0050] 由于在步骤S204中，形成的相变层处于结晶态，在进行盖帽层沉积时其体积不会 再发生变化，故不会引起沉积在相变层上的盖帽层的剥落。
[0051] 综上所述，根据本发明的方法，通过退火将非晶态的相变层转变为结晶态，避免了 其在之后步骤中体积收缩问题的出现，不会引起沉积在相变层上的盖帽层的剥落，进而提 高了相变存储器的良率。
[0052] 实施例二
[0053] 本发明还提供一种采用实施例一中方法制造的相变存储器，其具有良好的可靠性 和良率。
[0054] 实施例三
[0055] 本发明还提供一种电子装置，其包括实施例二中的相变存储器。
[0056] 由于包括的相变存储器具有良好的可靠性和良率，该电子装置同样具有上述优 点。
[0057] 该电子装置，可以是手机、平板电脑、笔记本电脑、上网本、游戏机、电视机、V⑶、 DVD、导航仪、照相机、摄像机、录音笔、MP3、MP4、PSP等任何电子产品或设备，也可以是具有 上述半导体器件的中间产品，例如：具有该集成电路的手机主板等。
[0058] 本发明已经通过上述实施例进行了说明，但应当理解的是，上述实施例只是用于 举例和说明的目的，而非意在将本发明限制于所描述的实施例范围内。此外本领域技术人 员可以理解的是，本发明并不局限于上述实施例，根据本发明的教导还可以做出更多种的 变型和修改，这些变型和修改均落在本发明所要求保护的范围以内。本发明的保护范围由 附属的权利要求书及其等效范围所界定。
【主权项】
1. 一种相变存储器的制造方法，其特征在于，所述方法包括： 提供前端器件，在所述前端器件上形成层间介电层以及位于所述层间介电层内的底电 极； 形成覆盖所述底电极的相变材料层； 对所述相变材料层进行刻蚀以形成位于所述底电极上方且与所述底电极相连接的相 变层； 对所述相变层进行退火处理。2. 如权利要求1所述的相变存储器的制造方法，其特征在于，在进行所述退火处理步 骤之后还形成覆盖所述相变层的盖帽层的步骤。3. 如权利要求1所述的相变存储器的制造方法，其特征在于，所述相变材料层的材料 为锗、锑、碲的合成材料Ge2Sb2Te5。4. 如权利要求1所述的相变存储器的制造方法，其特征在于，在进行所述退火处理步 骤时，控制退火温度在高于所述相变层的结晶温度低于所述相变层的熔化温度的范围内。5. 如权利要求1所述的相变存储器的制造方法，其特征在于，所述相变层由非晶态转 变为结晶态，体积发生了收缩。6. 如权利要求2所述的相变存储器的制造方法，其特征在于，所述盖帽层的材料包括 氮化钛。7. -种采用权利要求1-6中任一项所述的方法制造的相变存储器。8. -种电子装置，其特征在于，包括权利要求7所述的相变存储器。
【专利摘要】本发明提供一种相变存储器及其制造方法和电子装置，所述制造方法包括：提供前端器件，在所述前端器件上形成层间介电层以及位于所述层间介电层内的底电极；形成覆盖所述底电极的相变材料层；对所述相变材料层进行刻蚀以形成位于所述底电极上方且与所述底电极相连接的相变层；对所述相变层进行退火处理。根据本发明的方法，通过退火将非晶态的相变层转变为结晶态，避免了其在之后步骤中体积收缩问题的出现，不会引起沉积在相变层上的盖帽层的剥落，进而提高了相变存储器的良率。
【IPC分类】H01L45/00
【公开号】CN105470386
【申请号】CN201410452709
【发明人】王蕾, 詹奕鹏, 冯高明, 李莹, 李志超
【申请人】中芯国际集成电路制造(上海)有限公司
【公开日】2016年4月6日
【申请日】2014年9月5日