[发明专利]相变随机存取存储器件及其制造方法

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求2011年6月21日向韩国专利局提交的申请号为10-2011-0060110的韩国专利申请的优先权，其全部内容通过引用合并于此。

技术领域

本发明涉及一种半导体存储器件，更具体而言，涉及一种相变随机存取存储(PCRAM)器件及其制造方法。

背景技术

一般地，由于硫族化合物的相转变，PCRAM器件利用非晶态与晶态之间的电阻差来储存数据。更具体而言，根据施加到相变材料的脉冲的宽度和长度，PCRAM器件利用包括硫族化合物锗(Ge)-锑(Sb)-碲(Te)的相变材料层的可逆的相转变来将数据储存为逻辑“0”和逻辑“1”。

图1是说明现有的PCRAM器件的截面图。

参见图1，在现有的PCRAM器件中，在半导体衬底110上形成有用作字线的结区120，并且在结区120上形成有开关器件130。

在开关器件130上形成有下电极140，在下电极140上形成有相变层150以及在相变层150上形成有上电极160。这里，附图标记135、145和155分别表示第一至第三层间绝缘层。

另外，形成字线接触170和金属字线180以与指定数目个单元串结区120连接。

图2是现有的PCRAM器件的布局图。

如图2所示，在现有的PCRAM器件中，在金属字线180的延伸方向上为每指定数目个单元串(例如，8个)形成字线接触170。

这里，在现有的PCRAM器件中，形成金属字线接触170以减小结区120的电阻。随着PCRAM器件被高度集成，因为结区120的电阻被增大，所以要形成这种减小结区120的电阻的结构。

然而，由于在指定数目个单元串之间形成字线接触170，所以不能增加单元串的数目，且芯片尺寸增大。

发明内容

本发明的示例性实施例涉及一种能增加单元串的数目并减小芯片尺寸的相变随机存取存储(PCRAM)器件及其制造方法。

根据示例性实施例的一个方面，提供了一种PCRAM器件。所述PCRAM可以包括：半导体衬底；结字线，所述结字线被形成在所述半导体衬底上；外延字线，所述外延字线被形成在所述结字线上；以及开关器件，所述开关器件被形成在所述外延字线上。

根据示例性实施例的另一个方面，提供了一种制造PCRAM器件的方法。所述方法包括以下步骤：提供半导体衬底；在所述半导体衬底上形成结字线；在所述结字线上生长外延层以形成外延字线；在所述外延字线上形成层间绝缘层；刻蚀所述层间绝缘层以形成接触孔；以及在所述接触孔中形成开关器件。

附图说明

从以下结合附图的详细描述中将更加清楚地理解本发明的主题的以上和其它的方面、特征以及其它的优点，其中：

图1是说明现有的相变随机存取存储(PCRAM)器件的截面图；

图2是说明现有的PCRAM器件的布局图；

图3是说明根据本发明的一个示例性实施例的PCRAM器件的截面图；

图4是说明根据本发明的一个示例性实施例的PCRAM器件的布局图；以及

图5A至5D是说明根据本发明的一个示例性实施例的制造PCRAM器件的方法的过程的图。

具体实施方式

在下文中，将参照附图来更详细地描述示例性实施例。

本发明参照截面图来描述示例性实施例，截面图是示例性实施例(以及中间结构)的示意性说明。如此，可以预见说明的形状的变化是例如制造技术和/或公差的结果。因而，示例性实施例不应解释为限于本发明所说明的区域的具体形状，而是可以包括例如源自制造的形状差异。在附图中，为了清晰起见，可以夸大层和区域的长度和尺寸。相同的附图标记在附图中表示相同的元件。也可以理解当提及一层在另一层或衬底“上”时，其可以直接在另一层或衬底上，或也可以存在中间层。

图3是说明根据本发明的一个示例性实施例的PCRAM器件的截面图。

参见图3，在本发明的一个示例性实施例的PCRAM器件300中，在半导体衬底310上形成有包含n型杂质的结字线(junction word line)321。这里，使用n型杂质来形成结字线321，但是示例性实施例不限制于此。可以使用相反类型的杂质或金属材料来形成结字线321。