[发明专利]无漂移相变存储器

说明书

底部电极(110)沉积在衬底(105)的顶部上。介电材料层(115)沉积在底部电极(110)的顶部上。在介电材料层(115)中产生孔。在介电材料层(115)上旋涂并烘烤剥离层(116)。在剥离层(116)上旋涂并烘烤光致抗蚀剂层(117)。执行UV光刻以在介电材料层(115)中的孔上方产生开口。Ag层(120)沉积在剩余的图案化的介电材料层和光致抗蚀剂层(117)的顶部上。在Ag层(120)的顶部上沉积碲锗锑(GST)层(130)。顶部电极(140)沉积在GST层的顶部上(130)。去除Ag层(120)、GST层(130)和位于光致抗蚀剂层(117)顶部上的顶部电极(140)以及光致抗蚀剂层(117)和剥离层(116)。

发明领域

本发明总体上涉及相变存储器，并且更具体地涉及无漂移的相变(phase-change)存储器的制造。

背景技术

相变存储器(PCM)是一种类型的非易失性随机存取存储器(NVRAM)。相变存储器可被称为PCM或PCRAM。PCM使用相变材料的独特性质来存储非晶相和结晶相两者中的信息。该材料可以在相之间快速且重复地切换。这种切换经常通过经由光脉冲加热或电加热来完成。

信息或数据存储在材料的相中。可以通过测量PCM单元的电阻来读取该数据。PCM可以提供更快的RAM速度，但是以低功率需求存储数据。

PCM使用特殊合金，包括碲锗锑(Germanium Antimony Tellurium)(GST)。可以用热改变GST以具有两种不同的状态或“相”(结晶的和无定形的)。

发明内容

本发明的实施例包括一种用于制造相变存储器(PCM)的方法。在实施例中，底部电极沉积在衬底的顶部上。介电材料层沉积在底部电极的顶部上。在介电材料层中产生孔。在介电材料层上旋涂(spun)并烘烤剥离层。在剥离层上旋涂并烘烤光致抗蚀剂层。执行UV光刻以在介电材料层中的孔上方产生开口。Ag层沉积在剩余的图案化的介电材料层和光致抗蚀剂层的顶部上。在Ag层的顶部上沉积碲锗锑(GST)层。顶部电极沉积在GST层的顶部上。去除Ag层、GST层和位于光致抗蚀剂层顶部上的顶部电极以及光致抗蚀剂层和剥离层。

附图说明

图1A、1B、1C、1D、1E、1F和1G是描绘根据本发明的第一实施例的包括Ag和GST层的结构的示意图(通过截面图)；

图2A、2B、2C、2D、2E、2F、2G和2H是描绘根据本发明的第二实施例的包括两个Ag层和GST层的结构的示意图(通过截面图)；

图3A、3B、3C、3D、3E、3F和3G是描绘根据本发明的第三实施例的包括Ag和GST层的结构的示意图(通过截面图)；以及

图4A、图4B、图4C、图4D、图4E和图4F是描绘根据本发明的第四实施例的包括Ag掺杂GST层的结构的示意图(通过截面图)。

具体实施方式

本发明的实施例大体上提供一种用于制造相变存储器(PCM)的方法。具体地，本发明的实施例通过包括蒸发和溅射的物理沉积技术来提供Ag和碲锗锑(GST)的多层叠置体，以使相变存储器结构中的复位电阻漂移最小化。

本发明的实施例认识到，在相变材料中存在有害电阻漂移。通常，相变材料的电阻应当随时间保持恒定。不幸的是，这种电阻漂移破坏相变存储器的稳定性并且限制发展。具体地，本发明的实施例通过在顶部电极与底部电极之间沉积Ag和GST的不同层来减小相变材料中的电阻漂移。