[发明专利]相变存储器件及其制造方法

权利要求书

1.一种相变存储器件，包括：

形成有晶体管的半导体基底；

位于所述半导体基底上的中间绝缘层；

贯穿所述中间绝缘层并与所述晶体管连接的插塞；

位于所述中间绝缘层上的第一绝缘层；

贯穿所述第一绝缘层并与插塞电连接的底部电极和第一相变层，其中底部电极位于插塞和第一相变层之间，底部电极的截面宽度小于插塞的截面宽度；

依次位于所述第一绝缘层上的刻蚀阻挡层和第二绝缘层；

贯穿所述刻蚀阻挡层和第二绝缘层并且与所述第一相变层电连接的第二相变层，其中第二相变层的截面宽度大于第一相变层的截面宽度。

2.如权利要求1所述的相变存储器件，其特征在于，所述第一相变层和所述第二相变层由Ge₂Sb₂Te₅制成。

3.如权利要求1所述的相变存储器件，其特征在于，所述底部电极和所述第一相变层之间的界面处为程序容积区。

4.如权利要求1所述的相变存储器件，其特征在于，所述插塞的截面宽度为0.15～0.35微米。

5.如权利要求4所述的相变存储器件，其特征在于，所述底部电极的截面宽度为0.05～0.15微米。

6.如权利要求5所述的相变存储器件，其特征在于，所述第一相变层的截面宽度为0.05～0.15微米。

7.如权利要求6所述的相变存储器件，其特征在于，所述第二相变层的截面宽度为0.15～0.35微米。

8.一种相变存储器件的制造方法，包括：

提供一形成有晶体管的半导体基底；

在所述半导体基底上形成中间绝缘层，并形成连接所述晶体管的插塞；

在所述插塞和中间绝缘层上形成第一绝缘层，并形成连接所述插塞的底部电极，所述底部电极的截面宽度小于所述插塞的截面宽度；

在所述第一绝缘层和所述底部电极上依次形成刻蚀阻挡层和第二绝缘层；

形成贯穿所述第二绝缘层和所述刻蚀阻挡层的第一孔；

刻蚀所述第一孔下方的底部电极的一部分，形成第二孔，所述第一孔的截面宽度大于所述第二孔的截面宽度；

沉积相变材料层填充所述第一孔和第二孔；

平坦化所述相变材料层，以形成第一相变层和第二相变层。

9.如权利要求8所述的相变存储器件的制造方法，其特征在于，所述底部电极的形成过程包括：

在所述第一绝缘层上依次形成第一氮化物层和氧化层；

形成贯穿所述第一氮化物层和所述氧化层的第一开口，所述第一开口的截面宽度等于所述插塞的截面宽度；

沉积第二氮化物层填充所述第一开口；

以所述第二氮化物层为掩蔽，刻蚀所述氧化层、第一氮化物层和第一绝缘层，形成第二开口，所述第二开口的截面宽度小于所述第一开口的截面宽度；

沉积导电材料填充所述第一开口和所述第二开口；

去除所述第二氮化物层、氧化层和第一氮化物层，以形成所述底部电极。

10.如权利要求8所述的相变存储器件的制造方法，其特征在于，所述第一相变层和所述第二相变层由Ge₂Sb₂Te₅制成。

11.如权利要求8所述的相变存储器件的制造方法，其特征在于，所述插塞的截面宽度为0.15～0.35微米。

12.如权利要求11所述的相变存储器件的制造方法，其特征在于，所述底部电极的截面宽度为0.05～0.15微米。

13.如权利要求12所述的相变存储器件的制造方法，其特征在于，所述第一相变层的截面宽度为0.05～0.15微米。

14.如权利要求13所述的相变存储器件的制造方法，其特征在于，所述第二相变层的截面宽度为0.15～0.35微米。