[发明专利]相变随机存取存储器的制造方法

权利要求书

1.一种相变随机存取存储器的制造方法，包括：

提供一基底；

在所述基底上形成氧化层，并刻蚀所述氧化层形成一沟槽；

在所述沟槽中依次覆盖第一阻挡层和填充金属层；

对所述金属层和第一阻挡层进行回刻蚀工艺，所述第一阻挡层的刻蚀速率大于所述金属层的刻蚀速率，以去除位于所述金属层侧壁的第一阻挡层和部分金属层，在所述金属层和所述氧化层之间形成空隙；

在所述氧化层和金属层上形成第二阻挡层，所述第二阻挡层填充所述空隙；

刻蚀去除位于所述金属层上的第二阻挡层；以及

在所述金属层及第二阻挡层上形成相变材料层。

2.如权利要求1所述的相变随机存取存储器的制造方法，其特征在于，所述第二阻挡层的材质为氮化钛，采用化学气相沉积法形成。

3.如权利要求1所述的相变随机存取存储器的制造方法，其特征在于，所述第二阻挡层的材质为低介电常数材料层，采用旋转涂覆的方法形成。

4.如权利要求1所述的相变随机存取存储器的制造方法，其特征在于，所述基底包括半导体衬底、位于半导体衬底上的介质层以及贯穿于所述介质层中的引出线，所述引出线位于所述金属层下方并与所述金属层相连。

5.如权利要求4所述的相变随机存取存储器的制造方法，其特征在于，所述引出线的直径为40nm～100nm。

6.如权利要求1所述的相变随机存取存储器的制造方法，其特征在于，所述第一阻挡层和金属层的形成过程包括：

形成第一阻挡层薄膜，所述第一阻挡层薄膜覆盖所述氧化层和沟槽的底面和侧壁；

形成金属层薄膜，所述金属层薄膜覆盖所述第一阻挡薄膜并填充所述沟槽；

进行化学机械研磨工艺，直至暴露所述氧化层。

7.如权利要求1所述的相变随机存取存储器的制造方法，其特征在于，在对所述金属层和第一阻挡层进行回刻蚀工艺的步骤中，刻蚀物质包括SF₆、O₂、NF₃、CF₄及Ar，SF₆的流量为10sccm～80sccm，O₂的流量为1sccm～10sccm，NF₃的流量为10sccm～80sccm，CF₄的流量为10sccm～80sccm，Ar的流量为50sccm～200sccm，环境压力为2mt～20mt，反应时间为5s～40s，反应功率为500W-100W。

8.如权利要求1所述的相变随机存取存储器的制造方法，其特征在于，在对所述金属层和第一阻挡层进行回刻蚀工艺的步骤之后，所述金属层的直径为20nm～60nm，高度为30埃～800埃。

9.如权利要求1所述的相变随机存取存储器的制造方法，其特征在于，对所述金属层和第一阻挡层进行回刻蚀工艺与在所述氧化层和金属层上覆盖第二阻挡层的步骤之间，还包括：

对所述氧化层进行回拉工艺；以及

对所述金属层和氧化层进行刻蚀后处理。

10.如权利要求9所述的相变随机存取存储器的制造方法，其特征在于，在进行刻蚀后处理的步骤中，通入氮气和氢气，环境温度为20℃～40℃。

11.如权利要求1至10中任意一项所述的相变随机存取存储器的制造方法，其特征在于，所述第一阻挡层的材质为氮化钛及氮化钽中的一种或其组合。

12.如权利要求1至10中任意一项所述的相变随机存取存储器的制造方法，其特征在于，所述金属层的材质为钨及铜中的一种或其组合。

13.如权利要求1至10中任意一项所述的相变随机存取存储器的制造方法，其特征在于，所述相变材料层为硫族元素化合物材料。

14.如权利要求13所述的相变随机存取存储器的制造方法，其特征在于，所述相变材料层为GeSeTe系列材料。