[发明专利]相变存储器的形成方法

权利要求书

1.一种相变存储器的形成方法，其特征在于，包括：

提供基底，在基底上形成具有多个通孔的介质层；

在所述通孔中形成垫衬层和电极层，所述垫衬层位于通孔和介质层之间，覆盖通孔底部和侧壁，所述电极层、垫衬层上表面与介质层上表面持平；

去除所述电极层表面的垫衬材料，所述垫衬材料是在形成垫衬层时的残留物；

去除电极层表面的垫衬材料后，刻蚀部分厚度的电极层和垫衬层，剩余电极层作为底电极。

2.如权利要求1所述的形成方法，其特征在于，所述垫衬层的材料为氮化钛。

3.如权利要求2所述的形成方法，其特征在于，去除所述电极层表面的垫衬材料的方法为：使用氯等离子体对电极层表面进行处理。

4.如权利要求3所述的形成方法，其特征在于，对氯气进行等离子体化形成氯等离子体；

使用氯等离子体对电极层表面进行处理的过程中，对氯气进行等离子体化的射频发生器的射频功率范围为200～1000W，射频发生器的偏压范围为0～500V，氯气的流量范围为20～200sccm，处理时间范围为5～30s。

5.如权利要求1所述的形成方法，其特征在于，形成垫衬层和电极层的方法包括：

在所述介质层上形成垫衬材料层，所述垫衬材料层覆盖介质层、通孔的底部和侧壁；

在垫衬材料层上形成导电材料层，所述导电材料层填充满通孔；

化学机械研磨导电材料层和垫衬材料层，至所述介质层上表面停止，分别形成电极层和垫衬层。

6.如权利要求5所述的形成方法，其特征在于，在垫衬材料层上形成导电材料层的方法为化学气相沉积或溅射工艺。

7.如权利要求1所述的形成方法，其特征在于，刻蚀部分厚度的电极层和垫衬层的方法包括：

以所述介质层为掩模，刻蚀部分厚度电极层；

以所述介质层为掩模，刻蚀部分厚度垫衬层，剩余电极层与垫衬层上表面齐平。

8.如权利要求1所述的形成方法，其特征在于，刻蚀部分厚度的电极层的方法为干法刻蚀，在干法刻蚀过程中使用的刻蚀气体为SF₆、NF₃中的一种或多种。

9.如权利要求5所述的形成方法，其特征在于，在去除所述电极层表面的垫衬材料前，使用氧等离子体对电极层表面、垫衬层表面和介质层表面进行处理，去除抛光剂，所述抛光剂是在化学机械研磨导电材料层和垫衬材料层后的残留抛光剂。

10.如权利要求1所述的形成方法，其特征在于，所述电极层的材料为钨、铝或铜。

11.如权利要求1所述的形成方法，其特征在于，在所述基底表面形成有场效应晶体管，所述电极层的底部为场效应晶体管的漏极；或者，在所述基底表面形成有二极管，所述电极层的底部为二极管的阳极。

12.如权利要求1所述的形成方法，其特征在于，在刻蚀部分厚度的电极层和垫衬层后，还包括：

刻蚀所述电极层上的通孔侧壁的介质层，形成开口；

在所述开口中形成相变层；

在所述相变层上形成电连接相变层的顶电极。

13.如权利要求12所述的形成方法，其特征在于，在所述开口中形成相变层的方法包括：

在所述介质层上形成相变材料层，相变材料层覆盖介质层、填充满开口；

去除高出所述介质层上表面的相变材料层，剩余相变材料层作为相变层。

14.如权利要求13所述的形成方法，其特征在于，去除高出所述介质层上表面的相变材料层的方法为化学机械研磨或回刻蚀。

15.如权利要求12所述的形成方法，其特征在于，所述相变层材料为锗-锑-碲合金。