[发明专利]相变化记忆体及其制造方法

说明书

本发明揭露一种相变化记忆体及其制造方法。相变化记忆体包含一主动元件、一下电极、一加热器、一相变化层、一上电极以及一保护层。下电极耦接主动元件，而加热器位于下电极上，且加热器的长度沿一第二方向延伸。相变化层接触加热器，且相变化层的长度沿一第一方向延伸，其中第一方向与第二方向彼此交错。上电极，位于相变化层上方，而保护层覆盖加热器、相变化层与上电极。

技术领域

本发明是有关于一种相变化记忆体及其制造方法。

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，包含一主动元件、一下电极、一加热器、一相变化层、一上电极以及一保护层。下电极耦接主动元件，而加热器位于下电极上，且加热器的长度沿一第二方向延伸。相变化层接触加热器，且相变化层的长度沿一第一方向延伸，其中第一方向与第二方向彼此交错。上电极，位于相变化层上方，而保护层覆盖加热器、相变化层与上电极。

本发明的另一方面在于提供一种制造相变化记忆体的方法，包含下列步骤。形成一第一绝缘层至一下电极与一介电层上，且第一绝缘层具有一第一开口暴露下电极。形成一第一间隙壁于第一开口的侧壁，并形成一阻障墙覆盖第一间隙壁的侧壁与第一开口的底部。形成一条状加热材料层至第一开口的剩余部分中，并削减条状加热材料层与阻障墙的厚度。形成一第二绝缘层至条状加热材料层上，且第二绝缘层具有一第二开口暴露条状加热材料层。形成一第二间隙壁于第二开口的侧壁，与形成一条状相变化层至第二开口的剩余部分中。之后削减条状相变化层的厚度。

附图说明

图1A与图1B分别为依照本发明数个实施方式的相变化记忆体的剖面示意图；

图1C绘示图1A与图1B的相变化记忆体中部分结构的立体示意图；

图2、3、4、5与6A为依照本发明数个实施方式的制造相变化记忆体的方法，在制程各个阶段延着第一方向的剖面示意图；

图6B绘示图6A的制程中间结构的上视示意图；

图6C图6B的制程中间结构沿着第二方向的剖面示意图；

图7、8、9、10与11C为依照本发明数个实施方式的制造相变化记忆体的方法，在制程各个阶段延着第二方向的剖面示意图；

图11B绘示图11C的制程中间结构的上视示意图；

图11A为图11B的制程中间结构沿着第一方向的剖面示意图；

图12B绘示制程中间结构的上视示意图；

图12A为图12B的制程中间结构沿着第一方向的剖面示意图；以及

图12C图12B的制程中间结构沿着第二方向的剖面示意图。

具体实施方式