[发明专利]一种制作相变存储器元件的方法

权利要求书

1.一种制作相变存储器元件的方法，包括：

a)提供前端器件结构，所述前端器件结构包括底部电极，所述底部电极暴露在所述前端器件结构的表面；

b)在所述前端器件结构上依次形成牺牲层、无机材料层、有机抗反射层、光刻胶图案，其中，所述光刻胶图案位于所述底部电极的正上方；

c)对所述光刻胶图案和所述有机抗反射层进行刻蚀，以缩小所述光刻胶图案和所述有机抗反射层的线宽；

d)以剩余的所述光刻胶图案和所述有机抗反射层为掩膜对所述无机材料层和所述牺牲层进行刻蚀；

e)去除剩余的所述光刻胶图案、所述有机抗反射层和所述无机材料层；

f)在所述前端器件结构表面未被剩余的所述牺牲层覆盖的区域形成绝缘层；

g)去除剩余的所述牺牲层，以形成开口；

h)在所述绝缘层上形成第二介电层和相变层，其中，所述第二介电层包围所述相变层的四周，所述相变层位于所述底部电极的正上方，并填充所述开口；以及

i)在所述第二介电层和所述相变层上形成第三介电层和顶部电极，其中，所述第三介电层包围所述顶部电极的四周，所述顶部电极位于所述相变层上对准所述底部电极的位置。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，c)步骤中，所述刻蚀包括各向异性刻蚀和各向同性刻蚀。

3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述各向异性刻蚀过程中通入Cl₂、HBr、CF₄、O₂中的至少两种气体，或者N₂和H₂的混合气体，并且偏压功率为100-500W。

4.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述各向同性刻蚀过程中通入O₂或Cl₂，并且偏压功率为0-50W。

5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述各向同性刻蚀过程中还通入HBr和CH₂F₂。

6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，c)步骤中，剩余的所述光刻胶图案和所述有机抗反射层的线宽为5-40nm。

7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述绝缘层是通过选择性沉积法形成的。

8.如权利要求7所述的方法，其特征在于，所述选择性沉积法为化学液相沉积。

9.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述绝缘层的材料为氧化硅。

10.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述绝缘层的上表面低于剩余的所述牺牲层的上表面，或者与剩余的所述牺牲层的上表面齐平。

11.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述牺牲层的厚度为20-300nm。

12.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述牺牲层为有机抗反射层材料或无定形碳。

13.如权利要求12所述的方法，其特征在于，剩余的所述牺牲层采用灰化的方式去除。

14.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述无机材料层的厚度为5-40nm。

15.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述无机材料层包括氧化物和/或氮化物。

16.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在g)步骤与h)步骤之间，还包括对形成有所述绝缘层的前端器件结构进行清洗的步骤。

17.一种相变存储器元件，所述相变存储器元件是采用权利要求1所述的方法形成的。

18.一种集成电路，所述集成电路包含如权利要求17所述的相变存储器元件，其中所述集成电路选自随机存取存储器、动态随机存取存储器、同步随机存取存储器、静态随机存取存储器、只读存储器、可编程逻辑阵列、专用集成电路、掩埋式动态随机存取存储器和射频器件。

19.一种电子设备，所述电子设备包含如权利要求17所述的相变存储器元件，其中所述电子设备选自个人计算机、便携式计算机、游戏机、蜂窝式电话、个人数字助理、摄像机和数码相机。