[发明专利]一种三维相变存储器的形成方法及三维相变存储器

权利要求书

1.一种三维相变存储器的形成方法，其特征在于，所述方法包括：

提供一叠层结构；所述叠层结构包括依次堆叠的相变存储单元叠层和第一掩模叠层；

采用沿第一方向延伸的多个初始刻蚀图案，刻蚀所述第一掩膜叠层，以形成第一刻蚀掩膜叠层；

在所述第一刻蚀掩膜叠层表面形成第二掩模叠层；

采用沿第二方向延伸的多个二次刻蚀图案，依次刻蚀所述第二掩膜叠层和所述第一刻蚀掩膜叠层，形成二次刻蚀掩膜叠层，其中，所述二次刻蚀掩膜叠层具有网格状图案；

以所述二次刻蚀掩膜叠层为掩膜，刻蚀所述相变存储单元叠层，以形成柱状的相变存储单元；其中，所述第一方向与所述第二方向相互垂直。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述叠层结构还包括：

沿所述第一方向延伸且沿所述第二方向排布的多条位线，以及位于每一所述位线上的至少一个位线触点，所述位线触点用于连接所述位线和所述相变存储单元叠层。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一掩模叠层至少包括：从下往上依次堆叠的的第一掩模层、第二掩模层和第三掩模层；

所述第一刻蚀掩膜叠层通过以下步骤形成：

基于沿所述第一方向延伸的多个初始刻蚀图案，刻蚀所述第三掩膜层，形成具有所述初始刻蚀图案的第三刻蚀掩膜层；

以所述第三刻蚀掩膜层为掩膜，刻蚀所述第二掩膜层，并去除剩余的第三刻蚀掩膜层，形成具有所述初始刻蚀图案的第二刻蚀掩膜层；其中，所述第一掩模层和所述第二刻蚀掩膜层，构成所述第一刻蚀掩膜叠层。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述第一掩模叠层还包括：位于所述第三掩膜层之上且依次堆叠的第一芯轴层、第一介质层和第一阻挡层；

对应地，在沿所述第一方向延伸的多个初始刻蚀图案，刻蚀所述第三掩膜层之前，所述方法还包括：

对所述第一阻挡层进行图案化处理，形成第一刻蚀阻挡层；

以所述第一刻蚀阻挡层为掩膜，依次刻蚀所述第一介质层和所述第一芯轴层，并去除剩余的第一刻蚀阻挡层，形成第一刻蚀芯轴层；

基于所述第一刻蚀芯轴层的芯轴图案，沉积形成位于所述第一刻蚀芯轴层中每一第一芯轴体两侧的第一间隔体；其中，所述第一间隔体具有所述初始刻蚀图案；

去除所述第一刻蚀芯轴层，形成沿所述第一方向延伸的多个初始刻蚀图案。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，通过以下步骤刻蚀所述第三掩膜层：

以所述第一间隔体为掩膜，对所述第三掩膜层进行刻蚀，形成所述第三刻蚀掩膜层。

6.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述第二掩模叠层通过以下步骤形成：

在所述第二刻蚀掩膜层表面依次沉积形成第二芯轴层、第二介质层和第二阻挡层；

其中，所述第二芯轴层、所述第二介质层和所述第二阻挡层构成所述第二掩膜叠层。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述二次刻蚀掩膜叠层通过以下步骤形成：

采用沿所述第二方向延伸的多个二次刻蚀图案，刻蚀所述第二阻挡层，形成第二刻蚀阻挡层；

以所述第二刻蚀阻挡层为掩膜，依次刻蚀所述第二介质层和所述第二芯轴层，并去除剩余的第二刻蚀阻挡层，形成第二刻蚀芯轴层；

基于所述第二刻蚀芯轴层的芯轴图案，沉积形成位于所述第二刻蚀芯轴层中每一第二芯轴体两侧的第二间隔体；

去除所述第二刻蚀芯轴层；

以所述第二间隔体为掩膜，对第一刻蚀掩膜叠层进行二次刻蚀，形成所述二次刻蚀掩膜叠层。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述二次刻蚀掩膜叠层通过以下步骤形成：

以所述第二间隔体为掩膜，对所述第二刻蚀掩膜层进行二次刻蚀，形成二次第二刻蚀掩膜层；

去除所述第二间隔体；其中，所述第一掩模层和所述二次第二刻蚀掩膜层，构成所述二次刻蚀掩膜叠层。