[发明专利]相变化记忆体结构的制造方法

说明书

技术领域

本发明是关于一种相变化记忆体结构的制造方法，特别是关于一种具有墙形加热器的相变化记忆体的制造方法。

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

本发明的一方面在于提供一种相变化记忆体结构的制造方法，包含下列步骤。先形成一加热材料层覆盖一下电极，接着形成一牺牲层至加热材料层上，并图案化牺牲层以形成一图案覆盖在加热材料层上。形成一罩幕层共形地覆盖牺牲层与图案的侧壁与未被此图案覆盖的部分加热材料层，并非等向性地移除部分罩幕层，以自罩幕层形成一墙形罩幕层于图案的侧壁。之后移除牺牲层，并以墙形罩幕层作为遮罩，移除部分加热材料层以形成一墙形加热器于下电极上。

在本发明的一或多个实施方式中，图案的侧壁于垂直投影方向与下电极重叠。

在本发明的一或多个实施方式中，图案为一开口。

在本发明的一或多个实施方式中，图案为一牺牲件，且此牺牲件为一部分的牺牲层。

在本发明的一或多个实施方式中，墙形加热器具有一顶部与一底部，且顶部沿着一第一方向的宽度小于底部沿着第一方向的宽度。

在本发明的一或多个实施方式中，墙形加热器还具有一墙面，其具有一长度沿一第二方向延伸，且第一方向与第二方向彼此交错。

在本发明的一或多个实施方式中，相变化记忆体结构的制造方法，还包含图案化墙形加热器以令使墙形加热器的长度小于或等于下电极的一截面宽度。

在本发明的一或多个实施方式中，相变化记忆体结构的制造方法，还包含下列步骤。再形成一平坦化层覆盖墙形加热器，并形成一图案化光阻层至平坦化层上。之后蚀刻部分平坦化层与墙形加热器，并移除平坦化层与图案化光阻层。

在本发明的一或多个实施方式中，平坦化层的材质包含非晶碳，而牺牲层的材质包含非晶硅。

在本发明的一或多个实施方式中，相变化记忆体结构的制造方法，还包含下列步骤。形成一绝缘层覆盖墙形加热器，并平坦化绝缘层以暴露墙形加热器。接着形成一相变化层与一上电极至墙形加热器上，再图案化相变化层与上电极。

上述的相变化记忆体结构能够提升加热相变化层的效率，进而增进相变化记忆体的读写速度。

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、图2A、图3A、图4A、图5A、图6A、图7A、图8A与图9A绘示本发明部分实施方式中一种相变化记忆体结构，在制程各个阶段的上视图；

图1B、图2B、图3B、图4B、图5B、图6B、图7B、图8B与图9B分别绘示本发明部分实施方式中，图1A、图2A、图3A、图4A、图5A、图6A、图7A、图8A与图9A的相变化记忆体结构沿着线段AA的剖面图；

图1C、图2C、图3C、图4C、图5C、图6C、图7C、图8C与图9C分别绘示本发明部分实施方式中，图1A、图2A、图3A、图4A、图5A、图6A、图7A、图8A与图9A的相变化记忆体结构沿着线段BB的剖面图；

图9D绘示本发明部分实施方式中，图9A至图9C的相变化记忆体的爆炸图；

图10A、图11A与图12A绘示本发明其他部分实施方式中一种相变化记忆体结构，在制程各个阶段的上视图；

图10B、图11B与图12B分别绘示本发明部分实施方式中，图10A、图11A与图12A的相变化记忆体结构沿着线段AA的剖面图；以及