[发明专利]相变存储器件及其形成方法

权利要求书

1.一种形成相变存储器件的方法，包括：

在衬底上方形成介电层，所述介电层具有顶面；

在所述介电层中蚀刻开口；

在所述开口内形成底电极，所述底电极包括阻挡层；

在所述开口内及在所述底电极上形成相变材料(PCM)层，其中，所述相变材料层的顶面与所述介电层的所述顶面齐平或位于所述介电层的所述顶面的下方；以及

在所述相变材料层上形成顶电极。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述相变材料层的侧壁没有所述阻挡层。

3.根据权利要求1所述的方法，其中，形成所述底电极包括：

在所述开口中沉积所述阻挡层；

在所述阻挡层上沉积导电材料；以及

蚀刻所述阻挡层和所述导电材料，其中，所述蚀刻将所述开口的侧壁暴露出来。

4.根据权利要求3所述的方法，其中，在蚀刻所述阻挡层和所述导电材料之后，所述导电材料的所述顶面凸出。

5.根据权利要求3所述的方法，其中，在蚀刻所述阻挡层和所述导电材料之后，所述阻挡层的所述顶面与所述导电材料的所述顶面齐平。

6.根据权利要求1所述的方法，其中，形成所述相变材料层包括：

在所述底电极和所述介电层上方沉积相变材料；以及

蚀刻所述相变材料以从所述介电层的所述顶面去除所述相变材料。

7.根据权利要求1所述的方法，其中所述底电极的厚度在所述介电层的厚度的25％到50％之间。

8.根据权利要求1所述的方法，其中，所述相变材料层的厚度在所述介电层的厚度的30％到70％之间。

9.一种形成相变存储器件的方法，包括：

在第一导电部件上方沉积金属间介电(IMD)层；

形成暴露所述第一导电部件的所述金属间介电层；

在所述开口中形成第二导电部件；

执行第一回蚀刻工艺以将所述第二导电部件凹进至所述开口中；

在所述开口中和所述第二导电部件上方沉积相变材料(PCM)；

执行第二回蚀刻工艺以去除所述相变材料的上部；以及

在所述相变材料上沉积导电材料。

10.一种相变存储器件，包括：

金属化层，位于半导体衬底上方；

金属间介电(IMD)层，位于所述金属化层上方；以及

相变随机存取存储器(PCRAM)单元，所述相变随机存取存储器单元包括：

底电极，位于金属间介电层中并与所述金属化层电连接；

相变材料(PCM)层，位于所述底电极上并位于所述金属间介电层内，其中，所述金属间介电层围绕所述相变材料层，并且其中所述金属间介电层的顶面没有所述相变材料层；以及

顶电极，位于所述相变材料层上和所述金属间介电层的所述顶面上。