相变化记忆体装置、相变化记忆体结构和其制造方法与流程

本公开是关于一种相变化记忆体的装置、结构和其制造方法。

背景技术：

1、相变化随机存取记忆体(phase-change random-access memory，pcm或pcram)是非挥发性随机存取计算机记忆体的一种型态。相变化随机存取记忆体技术是基于在正常环境温度下可以是非晶态或结晶态的材料。在材料处于非晶态的条件下，材料具有高电阻。非晶态可以称为高电阻态(high resistance state，hrs)。在材料处于结晶态的条件下，材料具有低电阻。结晶态可以称为低电阻态(low resistance state，lrs)。

技术实现思路

1、根据本公开的一些实施例，一种相变化记忆体装置包括形成在互连层上方的第一电极、形成在第一电极上方的相变化记忆体元件、形成在相变化记忆体元件上方的第二电极，以及形成在相变化记忆体元件的侧壁上的无氧间隔物层。

2、根据本公开的一些实施例，一种相变化随机存取记忆体结构包括多个字元线、多个位元线及多个相变化记忆体单元。各个相变化记忆体单元包括电性连接至字元线中的一者的第一电极、形成在第一电极上方且具有非欧姆电流-电压特性的选择器元件、形成在选择器元件上方的相变化记忆体元件、形成在相变化记忆体元件上方且电性连接至位元线中的一者的第二电极，以及形成在相变化记忆体元件的侧壁上的无氧间隔物层。

3、根据本公开的一些实施例，一种制造相变化记忆体装置的方法包括以下步骤。在互连层上依序沉积第一导电层、相变化材料层和第二导电层。在第二导电层上形成无氧图案化遮罩。使用无氧图案化遮罩蚀刻第二导电层和相变化材料层，以形成第二电极和相变化元件。蚀刻无氧图案化遮罩以形成无氧间隔物层，无氧间隔物层配置为保护第二电极和相变化元件的侧壁，其中无氧间隔物层包括从无氧图案化遮罩蚀刻出的遮罩材料。蚀刻第一导电层以形成第一电极。

技术特征：

1.一种相变化记忆体装置，其特征在于，包括：

2.如权利要求1所述的相变化记忆体装置，其特征在于，该相变化记忆体元件进一步包括锗锑碲合金或铝锑合金。

3.如权利要求1所述的相变化记忆体装置，其特征在于，进一步包括一碳层，形成在该第一电极和该相变化记忆体元件之间。

4.如权利要求1所述的相变化记忆体装置，其特征在于，该无氧间隔物层包括sin、sic或sicn。

5.如权利要求4所述的相变化记忆体装置，其特征在于，该无氧间隔物层进一步包括氯、氟、氩、氯与氩、氟与氩或氯、氟、氩的混合。

6.如权利要求4所述的相变化记忆体装置，其特征在于，该无氧间隔物层包括随着该无氧间隔物层内的位置变化的成分。

7.一种相变化随机存取记忆体结构，其特征在于，包括：

8.一种制造相变化记忆体装置的方法，其特征在于，包括：

9.如权利要求8所述的方法，其特征在于，进一步包括：

10.如权利要求9所述的方法，其特征在于，蚀刻该无氧图案化遮罩进一步包括：

技术总结
本公开的一种相变化记忆体装置、相变化记忆体结构和其制造方法，相变化记忆体装置包括形成在互连层上方的第一电极、形成在第一电极上方的相变化记忆体元件、形成在相变化记忆体元件上方的第二电极，及形成在相变化记忆体元件的侧壁上的无氧间隔物层。相变化记忆体元件可包括锗锑碲合金或铝锑合金。相变化记忆体装置可包括形成在第一电极和相变化记忆体元件之间且配置为加热元件的碳层。无氧间隔物层可包括SiN、SiC或SiCN且可进一步包括氯、氟、氩、氯与氩、氟与氩或氯、氟、氩的混合。无氧间隔物层可进一步包括随着无氧间隔物层内的位置变化的成分。

技术研发人员：杨宗学,黄昶智,宋福庭
受保护的技术使用者：台湾积体电路制造股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13