[发明专利]相变化记忆体的制备方法

说明书

技术领域

本发明是有关一种相变化记忆体的制备方法。

背景技术

电子产品(例如：手机、平板电脑以及数字相机)常具有储存数据的记忆体元件。已知记忆体元件可透过记忆体单元上的储存节点储存信息。其中，相变化记忆体利用记忆体元件的电阻状态(例如高阻值与低阻值)来储存信息。记忆体元件可具有一可在不同相态(例如：晶相与非晶相)之间转换的材料。不同相态使得记忆体单元具有不同电阻值的电阻状态，以用于表示储存数据的不同数值。

相变化记忆体单元在操作时，可施加电流使得记忆体元件的温度提升以改变材料的相态。已知相变化记忆体元件的加热器与其耦接的记忆体元件具有较大的接触面积，此将增加表面孔洞的缺陷，且升温及降温的速度也较慢(高阻值与低阻值之间的转换不够迅速)，相对所需的电流量也较大。然而，传统的技术在制造小接触面积的加热器的制程需具精确的对准机制，此将使制程繁复与难以控制，相对提升相变化记忆体的成本。因此，业界亟需一种新颖且有效率的制程以制备相变化记忆体。

发明内容

本发明的一方面是提供一种相变化记忆体的制备方法，包含下列步骤。先形成一第一罩幕层于一介电层上，再形成一第二罩幕层于第一罩幕层上。之后图案化第一罩幕层与第二罩幕层，以暴露第一罩幕层的一侧面，并自第一罩幕层的侧面处移除部分的第一罩幕层，以形成一柱状突出物。接着移除第二罩幕层，并形成一加热材料层共形地覆盖柱状突出物的侧壁与上表面。最后移除柱状突出物的上表面的加热材料层，以自加热材料层形成一环状加热器环绕柱状突出物。

根据本发明一或多个实施方式，相变化记忆体的制备方法还包含下列步骤。在形成环状加热器后移除柱状突出物，并形成一绝缘层覆盖环状加热器。之后平坦化绝缘层以暴露环状加热器，并形成一相变化层于环状加热器上。

根据本发明一或多个实施方式，是以一湿蚀刻制程自第一罩幕层的侧面处移除部分第一罩幕层。

根据本发明一或多个实施方式，湿蚀刻制程更移除部分的第二罩幕层，且第一罩幕层的移除速率大于第二罩幕层的移除速率。

根据本发明一或多个实施方式，在形成加热材料层共形地覆盖柱状突出物的侧壁与上表面前，更形成一阻障层共形地覆盖柱状突出物的侧壁与上表面。

根据本发明一或多个实施方式，是以一干蚀刻制程移除柱状突出物的上表面的加热材料层与阻障层，且干蚀刻制程停止于柱状突出物。

本发明的另一方面是提供一种相变化记忆体的制备方法，包含下列步骤。先形成一罩幕层于一介电层上，并图案化罩幕层。接着等向性移除部分的罩幕层以形成一柱状突出物于介电层上，更形成一加热材料层共形地覆盖柱状突出物的侧壁与上表面。最后移除柱状突出物的上表面的加热材料层，以自加热材料层形成一环状加热器环绕柱状突出物。

根据本发明一或多个实施方式，还包含下列步骤。在形成环状加热器后移除柱状突出物，并形成一绝缘层覆盖环状加热器。接着平坦化绝缘层以暴露环状加热器，并形成一相变化层于环状加热器上。

根据本发明一或多个实施方式，是以一湿蚀刻制程等向性移除部分的罩幕层。

根据本发明一或多个实施方式，在形成加热材料层共形地覆盖柱状突出物的侧壁与上表面前，更形成一阻障层共形地覆盖柱状突出物的侧壁与上表面。

附图说明

为让本发明的上述和其他目的、特征、优点与实施例能更明显易懂，所附附图的详细说明如下：

图1A至图1I绘示本发明部分实施方式中，一种相变化记忆体在制程各个阶段的剖面图；

图2A至图2H绘示本发明其他部分实施方式中，一种相变化记忆体在制程各个阶段的剖面图；以及

图3绘示本发明部分实施方式中，图1I的相变化记忆体的立体爆炸示意图。

具体实施方式

以下将以附图揭露本发明的多个实施方式，为明确说明起见，许多实务上的细节将在以下叙述中一并说明。然而，应了解到，这些实务上的细节不应用以限制本发明。也就是说，在本发明部分实施方式中，这些实务上的细节是非必要的。此外，为简化附图起见，一些已知惯用的结构与元件在附图中将以简单示意的方式绘示。