[发明专利]纳米级相变存储器单元的垂直电极配置结构的加工方法

权利要求书

1.一种用于纳米级相变存储器单元的垂直电极配置结构的加工方法，其特征在于，所述垂直电极配置结构(100)包括上层电极材料层(120)、中间相变材料层(130)、下层电极材料层(140)，其制造及使用方法包括如下步骤：

S1、首先经过第一次光刻曝光工序在硅基底上形成下层电极材料层(140)的光刻胶掩膜版图形，以及用于中间相变材料层(130)、上层电极材料层(120)对准的定标图形；

S2、然后生长下层电极材料层(140)，经过光刻去胶工序去除第一次光刻曝光工序的光刻胶，此时需要沉积一层绝缘介质保护层(150)填充下层电极材料层(140)光刻后形成的侧方空隙；

S3、在开始中间相变材料层(130)制备前，利用步骤S1中的定标图形，使用第二次光刻曝光工序在下层电极材料层(140)的上表面形成中间相变材料层(130)的光刻胶掩膜版图形；

S4、然后在下层电极材料层(140)和绝缘介质保护层(150)上生长中间相变材料层(130)，随后经过光刻去胶工序去除第二次光刻曝光工序的光刻胶；

S5、在开始上层电极材料层(120)制备前，利用步骤S1中的定标图形，使用第三次光刻曝光工序在中间相变材料层(130)的上表面形成上层电极材料层(120)的光刻胶掩膜版图形；

S6、然后以与下层电极材料层(140)形成部分交叠上下电极结构的方式，生长上层电极材料层(120)，上层电极材料层(120)与下层电极材料层(140)一者相对于另一者均具有水平投影面积重叠的正对面积分量，也具有水平投影面积不重叠的非正对面积分量，且正对面积分量全部对应设置有所述中间相变材料层(130)，部分或全部非正对面积分量也对应设置有所述中间相变材料层(130)；随后经过光刻去胶工序去除第三次光刻曝光工序的光刻胶；上层电极材料层(120)和下层电极材料层(140)可进行源漏端交换。

2.如权利要求1所述的用于纳米级相变存储器单元的垂直电极配置结构的加工方法，其特征在于：

在步骤S2、步骤S4、步骤S6中所述下层电极材料层(140)、中间相变材料层(130)和上层电极材料层(120)任一的生长，是以磁控溅射的方式进行。

3.如权利要求1所述的用于纳米级相变存储器单元的垂直电极配置结构的加工方法，其特征在于：

在步骤S2、步骤S4和/或步骤S6中的光刻去胶工序，采用剥离或刻蚀的方式。

4.如权利要求1所述的用于纳米级相变存储器单元的垂直电极配置结构的加工方法，其特征在于：

如果下层电极材料层(140)选用与中间的相变材料相适配的惰性电极，则直接在下层电极材料层(140)和绝缘介质保护层(150)上进行中间相变材料层(130)的沉积；

和/或，

如果上层电极材料层(120)选用与中间的相变材料相适配的惰性电极，则直接在中间相变材料层(130)上进行上层电极材料层(120)的沉积。

5.如权利要求1所述的用于纳米级相变存储器单元的垂直电极配置结构的加工方法，其特征在于：

如果下层电极材料层(140)选用活性电极，则在下层电极材料层(140)和中间相变材料层(130)之间的电极接触面(140A)先生长一层金属粘附层或电极匹配层；利用步骤S1中的定标图形，使用第二次光刻曝光工序在该金属粘附层或电极匹配层的上表面形成中间相变材料层(130)的光刻胶掩膜版图形，再在该金属粘附层或电极匹配层上进行中间相变材料层(130)的沉积；

和/或，

如果上层电极材料层(120)选用活性电极，则在中间相变材料层(130)和上层电极材料层(120)之间的电极接触面(120A)先生长一层金属粘附层或电极匹配层，利用步骤S1中的定标图形，使用第三次光刻曝光工序在该金属粘附层或电极匹配层的上表面形成上层电极材料层(120)的光刻胶掩膜版图形，再在该金属粘附层或电极匹配层上进行上层电极材料层(120)的沉积。