[发明专利]制造存储单元的自对准空洞及底电极的方法

权利要求书

1.一种在制造存储单元时在电介质材料中生成自对准空洞的方法，包括：

形成基底层，其包括导电元件；

在所述基底层上形成上层，所述上层形成步骤包括在所述基底层上形成第三、平坦化停止层、在所述第三层上形成第二层以及在所述第二层上形成第一层；

形成微孔开口穿透所述上层以暴露所述导电元件的表面、并生成第一存储单元子组件，所述微孔开口包括形成在所述第一层中的第一上开口部分、形成在所述第二层中的第二开口部分以及形成在所述第三层中的第三开口部分，所述第一与第二开口部分分别具有第一与第二宽度，所述第一层具有凸悬部分延伸进入所述开口，使得所述第一宽度小于所述第二宽度；以及

在所述微孔开口部分沉积电介质材料，以生成第二存储单元子组件，其在所述沉积的电介质材料中包含空洞，所述空洞为所述微孔开口中的自对准的空洞。

2.一种在制造存储单元时用以生成自对准空洞底电极的方法，包括：

生成如权利要求1所述的存储单元子组件；

各向异性蚀刻所述第二存储单元子组件，因此在所述微孔开口中产生电介质侧壁，其具有与所述空洞自对准且暴露所述导电元件的电极孔；

在所述电极孔中沉积电极材料，且与所述导电元件电接触，以生成第三存储单元子组件；以及

平坦化所述第三存储单元子组件至所述第三、平坦化停止层以生成第四存储单元子组件，其具有所述电极材料的底电极以及由所述底电极、所述电介质材料与所述第三层所定义的平坦上表面。

3.如权利要求2所述的方法，还包括选择锗锑碲(GST)做为所述存储材料。

4.如权利要求2所述的方法，其中所述蚀刻步骤、所述电极材料沉积步骤、以及所述平坦化步骤的进行，使得所述底电极具有小于所述第一宽度的宽度。

5.如权利要求2所述的方法，其中所述蚀刻步骤、所述电极材料沉积步骤、以及所述平坦化步骤的进行，使得所述底电极在所述平坦上表面处具有实质小于所述微孔开口形成步骤的最小特征尺寸的宽度。

6.如权利要求2所述的方法，其中所述蚀刻步骤、所述电极材料沉积步骤、以及所述平坦化步骤的进行，使得所述底电极在所述平坦上表面处具有一宽度，所述平坦上表面不受限于最小光刻特征尺寸。

7.一种用以在制造存储单元时在电介质材料中生成自对准底电极的方法，包括：

生成如权利要求2所述的第四存储单元子组件；以及

在所述平坦上表面沉积存储材料并与所述底电极接触以生成存储单元。

8.如权利要求1所述的方法，其中形成所述微孔的步骤包含增加所述第一层的体积。

9.如权利要求1所述的方法，其中形成所述微孔的步骤包含回蚀刻所述第二层。

10.如权利要求1所述的方法，其中所述自对准的空洞具有小于所述第一宽度的宽度。

11.如权利要求1所述的方法，其中形成所述微孔的步骤包含：

选择第一层材料，其在选定工艺时，可增加所述第一层材料的体积；

选择第二层材料，其在所述选定工艺时，并不会增加所述第二层材料的体积；

形成穿透所述上层以暴露所述导电元件的表面的开口，并生成第一存储单元子组件，所述开口包括形成在第一上开口部分、以及第二开口部分；以及

使所述第一存储单元子组件进入所述选定工艺，以增加所述第一层的体积并生成凸悬部分延伸进入所述开口且同时不增加所述第二层的体积。

12.如权利要求11所述的方法，其中所述多个材料选择步骤包括选择硅做为所述第一层且选择氧化硅做为所述第二层，并且还包含选择氮化硅做为所述第三、平坦化停止层。

13.如权利要求11所述的方法，其中所述材料选择步骤包括选择一材料，其在所述选定工艺时，并不会增加所述材料的体积。

14.如权利要求11所述的方法，其中形成所述开口步骤会产生在此开口步骤中的最小尺寸开口。

15.如权利要求11所述的方法，其中形成所述开口步骤以光刻方式产生在此开口步骤中的最小尺寸开口。