[实用新型]合金材料的嵌入式结构

说明书

【技术领域】

本实用新型涉及集成电路制造领域，尤其涉及合金材料的嵌入式结构。

【背景技术】

相变存储器是一种新型的数据存储器件，利用相变合金层材料在晶态和非晶态之间相互转化时所表现出来的导电性差异来存储数据。

目前的相变合金层材料通常采用锗锑碲合金(Ge₂Sb₂Te₅：GST)作为相变合金层材料。由于此种材料并不是传统半导体工艺中的常见材料，因此在加工工艺中面临很多新的问题。

相变存储器中所用的相变合金材料通常生长于二氧化硅或者其他介质材料的表面，形成多个独立的相变合金岛状结构。并在岛状结构的相对两端设置电极，从而形成电学回路，利用相变合金材料发生相变时所表现出的导电性差异来达到存储信号的目的。

为了使相变合金材料与介质材料之间可以牢固的接触，不至于使相变合金材料岛状结构从介质材料表面脱落，现有技术中的相变合金材料通常生长成嵌入式结构。如附图1所示为现有技术中的相变合金材料的嵌入式结构的俯视图，附图2为附图1所示结构沿AA方向的剖视图。参考附图1和附图2，所述嵌入式结构包括衬底110、介质层120和由多个相变合金嵌入岛130所构成的阵列。在相变合金嵌入岛130的下方的衬底中可以布置下电极140。所述下电极140的材料可以是铜、铝或者钨等金属。所述相变合金嵌入岛130的截面形状为矩形，具有陡直的侧壁。相变合金嵌入岛130与介质层120之间的结合依赖于所述侧壁以及底面。

附图1与附图2所示的结构是制作相变存贮器的中间结构，在后续工艺中需要在此结构的相变合金嵌入岛130的表面继续生长上电极等其他结构以获得相变存储器。

现有技术的缺点在于，相变合金嵌入岛与介质层之间的结合依赖于陡直的侧壁以及底面，因此两者接触的牢固程度仍不理想，需要进一步改进。

【发明内容】

本实用新型所要解决的技术问题是，提供一种合金材料的嵌入式结构，可以改进合金嵌入岛与介质层之间结合的牢固程度。

为了解决上述问题，本实用新型提供了一种合金材料的嵌入式结构，包括衬底；位于衬底的表面之介质层，所述介质层表面具有凹槽；以及合金材料嵌入岛，所述合金材料嵌入岛镶嵌于所述介质层的凹槽中，所述合金材料嵌入岛位于介质层表面以下的部分与凹槽的侧壁和底面贴合，所述合金材料嵌入岛位于介质层表面以下的部分的截面包括一矩形和一梯形，所述矩形的一个边与介质层的表面处于同一水平高度，所述矩形的另一个边与梯形的底边重合，所述梯形两底边中，与矩形重合的底边的长度大于另一底边的长度。

作为可选的技术方案，所述合金材料为锗锑碲。

作为可选的技术方案，所述梯形为等腰梯形。

作为可选的技术方案，所述合金材料嵌入岛进一步包括位于介质层表面以上部分，所述位于介质层表面以上部分沿与介质层表面平行方向的宽度大于凹槽的宽度，且宽出部分与介质层的表面贴合。

作为可选的技术方案，所述凹槽开口处的宽度范围是0.5微米至0.6微米，所述梯形的长底边的长度范围是0.4微米至0.5微米，短底边的长度范围是0.2微米至0.3微米，所述用于容置合金材料的凹槽的深度范围是100纳米至200纳米。

作为可选的技术方案，所述介质层的材料选自于氧化硅、氮化硅或氮氧化硅中的一种。

本实用新型的优点在于，采用带有界面为梯形的介质层凹槽，可以增大合金材料与介质层之间的接触面积，进而改善两者之间结合的牢固程度。

【附图说明】

附图1所示为现有技术中的相变合金材料的嵌入式结构的俯视图

附图2所示为现有技术中的相变合金材料的嵌入式结构的剖视图

附图3所示为本实用新型提供的合金材料的嵌入式结构第一具体实施方式所述之合金材料嵌入式结构的示意图。

附图4所示为本实用新型提供的合金材料的嵌入式结构第二具体实施方式所述之合金材料嵌入式结构的示意图。

【具体实施方式】

下面结合附图对本实用新型提供的合金材料的嵌入式结构具体实施方式做详细说明。

首先给出本实用新型所述合金材料的嵌入式结构的第一具体实施方式。