[发明专利]低功耗相变存储器用限制型电极结构及制备方法

权利要求书

1.一种低功耗相变存储器用限制型电极结构的制备方法，其特征在于，所述制备方法至少包括以下步骤：

1）提供一具有金属层及覆盖于所述金属层上的绝缘层的基底；

2）利用光刻刻蚀工艺刻蚀所述绝缘层直至所述金属层，在所述基底上形成一底面为所述金属层的凹槽；

3）利用化学气相沉积工艺于所述基底上沉积钨材料，并使所述钨材料填充于所述凹槽内并覆盖于所述绝缘层的上表面；

4）利用抛光工艺将覆盖于所述绝缘层的上表面的钨材料抛除；

5）利用光刻刻蚀工艺刻蚀填充于所述凹槽内的钨材料，直至填充于所述凹槽内的钨材料的厚度小于所述凹槽的深度并达到一预设范围值，形成底部为钨材料、侧壁为绝缘层的浅槽结构；

6）利用化学气相沉积工艺或原子层沉积工艺于所述浅槽结构内及绝缘层的表面沉积c-WO_x材料；

7）利用抛光工艺将覆盖于所述绝缘层的上表面的c-WO_x材料抛除，使沉积于所述浅槽结构内的c-WO_x材料的顶面与所述绝缘层的上表面共平面；

8）利用光刻刻蚀工艺刻蚀沉积于所述浅槽结构内的c-WO_x材料，直至沉积于所述浅槽结构内的c-WO_x材料的厚度达到预设厚度，形成底部为c-WO_x材料、侧壁为绝缘层的电极槽结构；

9）于所述绝缘层的上表面及电极槽结构内沉积相变材料；

10）利用抛光工艺将覆盖于所述绝缘层的上表面的相变材料抛除，使沉积于所述电极槽结构内的相变材料的顶面所述绝缘层的上表面共平面，形成低功耗相变存储器用限制型电极结构。

2.根据权利要求1所述的低功耗相变存储器用限制型电极结构的制备方法，其特征在于：于所述步骤1）中，所述绝缘层为SiO₂，所述绝缘层的厚度为50~1000nm。

3.根据权利要求2所述的低功耗相变存储器用限制型电极结构的制备方法，其特征在于：于所述步骤2）中，在所述基底上刻蚀形成的凹槽为圆孔状槽，所述圆孔状槽的孔径为40~70nm，且所述圆孔状槽的深度等于所述绝缘层的厚度。

4.根据权利要求1所述的低功耗相变存储器用限制型电极结构的制备方法，其特征在于：于所述步骤3）中，利用化学气相沉积工艺于所述基底上沉积钨材料的反应温度为100~200℃。

5.根据权利要求1所述的低功耗相变存储器用限制型电极结构的制备方法，其特征在于：于所述步骤5）中，所述预设范围值为5~100nm。

6.根据权利要求5所述的低功耗相变存储器用限制型电极结构的制备方法，其特征在于：于所述步骤5）中，所述浅槽结构与所述金属层之间的钨材料形成钨电极，所述钨电极的高度为10~1000nm，直径为40~70nm。

7.根据权利要求1所述的低功耗相变存储器用限制型电极结构的制备方法，其特征在于：于所述步骤6）中，沉积于所述绝缘层表面的c-WO_x材料厚度为20~500nm，沉积所述c-WO_x材料的反应温度为350~600℃。

8.根据权利要求1所述的低功耗相变存储器用限制型电极结构的制备方法，其特征在于：于所述步骤8）中，刻蚀沉积于所述浅槽结构内的c-WO_x材料，直至其厚度达到预设厚度为1~20nm。

9.根据权利要求7或8所述的低功耗相变存储器用限制型电极结构的制备方法，其特征在于：所述c-WO_x材料的热导率范围为0.1~5W/mK，电导率范围为1×10¹Ω^-1m^-1~1×10³Ω^-1m^-1。