積小于通孔的橫截 面積，使得對(duì)相變層的加熱面積較小，對(duì)相變層的加熱效率提高，從而使所述相變存儲(chǔ)器具 有較低的功耗。
【附圖說(shuō)明】
[0035] 圖1是本發(fā)明的現(xiàn)有技術(shù)的相變存儲(chǔ)器的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0036] 圖2至圖11是本發(fā)明的實(shí)施例的相變存儲(chǔ)器的形成過(guò)程的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0037]如【背景技術(shù)】中所述，現(xiàn)有技術(shù)的相變存儲(chǔ)器的性能還有待進(jìn)一步的提高。
[0038]發(fā)明人研究發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)有相變存儲(chǔ)器的功耗較大，在工作過(guò)程中，有大量的能量流 失。請(qǐng)繼續(xù)參考圖1，所述相變存儲(chǔ)器的底部接觸電極21的電阻以及熱導(dǎo)率對(duì)相變存儲(chǔ)器 的性能影響較大，電阻越大，所述底部接觸電極21越容易產(chǎn)生熱量，而底部接觸電極21的 熱導(dǎo)率越小，產(chǎn)生的熱量越不容易流失。所以，可以通過(guò)提高底部接觸電極21的電阻以及 降低底部接觸電極21的熱導(dǎo)率來(lái)提高相變存儲(chǔ)器的性能。
[0039]發(fā)明人進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)，通過(guò)減小底部接觸電極21的截面積，降低底部接觸電極 21與相變層22之間的接觸面積，可以提高該底部接觸電極21的電阻，從而在相同電流的情 況下，可以提高底部接觸電極21的加熱效率，并且，由于底部接觸電極21與相變層22的接 觸面積減小，需要加熱的面積減小，可以降低相變存儲(chǔ)器工作時(shí)的功耗。
[0040] 但是，在形成所述底部接觸電極21的過(guò)程中，首先在介質(zhì)層20內(nèi)形成通孔，然后 在所述通孔內(nèi)填充電極材料，形成底部接觸電極21，所述底部接觸電極21的橫截面積與通 孔的尺寸相關(guān)。由于在刻蝕介質(zhì)層20形成通孔的過(guò)程中，通孔大小受到光刻分辨率的限 制，無(wú)法進(jìn)一步的縮小，從而很難通過(guò)降低通孔大小來(lái)降低底部接觸電極21與相變層22之 間的接觸面積。
[0041] 本發(fā)明的實(shí)施例中，提供一種相變存儲(chǔ)器的形成方法，在介質(zhì)層內(nèi)形成通孔之后， 在所述通孔的側(cè)壁表面形成犧牲層，使通孔尺寸減小，然后再在所述通孔內(nèi)填充金屬層，形 成底部接觸電極，然后去除底部接觸電極兩側(cè)的部分犧牲層，形成凹槽，在凹槽內(nèi)形成絕緣 層，然后在所述介質(zhì)層、絕緣層和金屬層表面形成相變層，使底部接觸電極與相變層的接觸 面尺寸小于通孔尺寸，從而降低相變存儲(chǔ)器的功耗。
[0042]為使本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能夠更為明顯易懂，下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明 的具體實(shí)施例做詳細(xì)的說(shuō)明。
[0043] 請(qǐng)參考圖2,提供襯底100,在所述襯底100表面形成介質(zhì)層200。
[0044] 所述襯底100的材料為介質(zhì)材料，本實(shí)施例中，所述襯底100的材料為氧化硅，在 本發(fā)明的其他實(shí)施例中，所述襯底100的材料還可以是Si0C、Si0N或SiC等絕緣介質(zhì)材料。
[0045] 所述襯底100可以是形成在半導(dǎo)體襯底上的介質(zhì)層，所述半導(dǎo)體襯底內(nèi)形成有晶 體管，對(duì)后續(xù)形成的相變存儲(chǔ)器進(jìn)行控制。
[0046] 所述襯底100內(nèi)可以具有金屬互連結(jié)構(gòu)（圖中未不出），所述金屬互連結(jié)構(gòu)的部分 表面與襯底100表面齊平，后續(xù)在所述半導(dǎo)體襯底上，形成與所述金屬互連結(jié)構(gòu)連接相變 存儲(chǔ)器的底部接觸電極，通過(guò)所述金屬互連結(jié)構(gòu)給相變存儲(chǔ)器供電。
[0047] 所述介質(zhì)層200的材料可以是低K或超低K介質(zhì)材料，例如，可以是SiOC或SiON 等絕緣介質(zhì)材料?？梢圆捎玫蜏鼗瘜W(xué)氣相沉積工藝、等離子體增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積工藝等形 成所述介質(zhì)層200。
[0048] 在形成所述介質(zhì)層200之前，還可以在襯底100表面先形成一層阻擋層，所述阻擋 層的材料可以是Ti或TiN等致密的金屬材料，所述阻擋層可以在后續(xù)刻蝕介質(zhì)層形成通孔 過(guò)程中保護(hù)襯底100表面，且可以阻擋后續(xù)在介質(zhì)層200內(nèi)形成的底部接觸電極的金屬原 子內(nèi)下擴(kuò)散進(jìn)入襯底100內(nèi)。并且，所述阻擋層還可以阻擋后續(xù)工藝中的反應(yīng)氣體與襯底 100以及介質(zhì)層200反應(yīng)，并且與介質(zhì)層200之間較高的粘附性。
[0049] 請(qǐng)參考圖3,形成穿透介質(zhì)層200的通孔201。
[0050] 所述通孔底部201位于襯底100內(nèi)的金屬互連結(jié)構(gòu)（圖中未示出），所述通孔201 的寬度為20nm~200nm。本實(shí)施例中，所述通孔201的橫截面為圓形，所述通孔201的直徑 為 20nm~200nm。
[0051] 所述通孔201的形成方法包括：在所述介質(zhì)層200表面形成具有開(kāi)口的掩膜層，所 述開(kāi)口定義出待形成的通孔201的位置和尺寸；以所述掩膜層為掩膜，對(duì)所述介質(zhì)層200進(jìn) 行各向異性刻蝕，至襯底100,形成穿透介質(zhì)層200的通孔201。所述掩膜層的材料可以是 光刻膠、無(wú)定形碳、氮化娃等掩膜材料。
[0052] 刻蝕所述介質(zhì)層200的方法可以是等離子體刻蝕工藝，刻蝕氣體可以是CF4、C2F6、 C3Fs等含氟氣體。
[0053] 請(qǐng)參考圖4,在所述通孔201內(nèi)壁表面形成粘合層202。
[0054] 本實(shí)施例中，所述粘合層202包括Ti層和位于Ti層表面的TiN層，或者包括Ta 層和位于Ta層表面的TaN層。形成所述粘合層202的方法包括物理氣象沉積、化學(xué)氣象沉 積或原子層沉積工藝。
[0055] 所述粘合層202可以提高后續(xù)形成的犧牲層與通孔201內(nèi)壁之間的粘附力，提高 犧牲層與通孔201內(nèi)壁表面之間的界面質(zhì)量，并且有利于后續(xù)在通孔內(nèi)形成犧牲層和金屬 層。
[0056] 所述粘合層202的厚度為50 /\~500A。本實(shí)施例中，所述粘合層202還覆蓋介 質(zhì)層200的表面，后續(xù)通過(guò)平坦化工藝，去除位于所述介質(zhì)層200表面的粘合層202。
[0057] 在本發(fā)明的其他實(shí)施例中，也可以不形成所述粘合層202,在形成通孔201之后， 直接在通孔201的內(nèi)壁表面形成犧牲層。
[0058] 請(qǐng)參考圖5,在所述通孔201內(nèi)壁表面形成犧牲層203。
[0059] 由于本實(shí)施例中，在通孔201內(nèi)壁表面形成了粘合層202,所以，所述犧牲203形成 在粘合層202的表面。在本發(fā)明的其他實(shí)施例中，也可以直接在通孔201內(nèi)壁表面形成所 述犧牲層203。
[0060] 所述犧牲層203為導(dǎo)電材料，且所述犧牲層203的材料與后續(xù)犧牲層203表面形 成的金屬層材料之間的濕法刻蝕選擇比大于5,便于后續(xù)在刻蝕犧牲層203的過(guò)程中，不對(duì) 金屬層造成損傷。所述犧牲層203采用導(dǎo)電材料，具體的，所述犧牲層203的材料可以是金 屬材料，例如鎢、氮化鈦、鈦硅氮化合物、鉭硅氮化合物、鈦銅氮化合物、鈦鋁氮化合物或硅 鎢化合物等，可以采用原子層沉積工藝或化學(xué)氣相沉積工藝形成所述犧牲層203。所述犧 牲層203采用導(dǎo)電材料從而不會(huì)影響后續(xù)在犧牲層203表面形成的金屬層與其下方的襯底 100內(nèi)的金屬互連結(jié)構(gòu)之間的導(dǎo)電性能。
[0061] 本實(shí)施例中，所述犧牲層203的材料為鎢，采用化學(xué)氣相沉積工藝形成所述犧 牲203層，具體的，所述化學(xué)氣相沉積工藝采用的反應(yīng)氣體為WF6和SiH4，其中，WF6的流 量為 50sccm-500sccm，SiH4 的流量為 30sccm-500sccm，反應(yīng)溫度為 300°C_450°C，壓強(qiáng)為 5T〇rr-50T〇rr。上述化學(xué)氣相沉積工藝所形成的犧牲層203的材料較為疏松。
[0062] 在形成所述犧牲層203的過(guò)程中，所述粘合層202還可以阻擋反應(yīng)氣體與襯底100 發(fā)生反應(yīng)。
[0063] 所述犧牲層203的厚度大于通孔201半徑的1/4,小于通孔201半徑的3/4。本 實(shí)施例中，所述通孔201的直徑