JP5326080B2 - 相変化メモリ装置の製造方法 - Google Patents
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(2)標準的CMOS製造工程によりSTIを形成し、周辺回路を構築するための電界効果トランジスタを形成する。
(3)約850℃でパッド酸化し、熱酸化膜を30nm程度成長させる。
(5)Asイオンを、30keV、3×1015/cm2で注入する。これによって、N型拡散層102を形成する。
(6)O2アッシングおよび過酸化水素/硫酸ウエット処理によりレジストを除去する。
(7)次に、約850℃で30分間のアニール処理を行う。
(8)プラズマTEOS酸化膜等の層間絶縁膜103を500nm成長させる。
(10)公知の絶縁膜エッチ法によって、径200nm、アスペクト比2.5のコンタクトホールを形成する。
(11)レジストを除去する。
(12)次に、アルバック製スパッタ装置「ENTRON−EX」等のスパッタ装置によりバリアー膜(TiN/Ti)を成膜する。このとき、Ti膜を20nm、TiN膜を40nmの厚さで連続成膜することによって、コンタクトホール内壁をTiN/Ti積層膜で覆う。
(14)次に、公知のW−CMP法によって、平坦部のWおよびTiN/Ti膜を除去する。これによって、コンタクトプラグ104を形成する。そして、上記工程(7)〜(13)を繰り返すことによって、第1層配線105を同様に形成する。
(15)続いて、層間絶縁膜106をCVD法等により約100nm成長させる。
(17)公知の絶縁膜エッチ(BECエッチ)技術によって、電極用のホールをエッチングして形成する。
(18)レジストを除去する。
(20)次に、メタルCMP法によって、通常のバリアメタルCMPと同等条件を用いて、ホール外部のZrBN膜を除去する。これによって、電極E1を形成する。
(21)次に、アルバック製スパッタ装置「ENTRON−EXGST」によって、GST膜109を約100nm成長させる。
(23)そして、上部電極110のパタンを露光する。
(24)次に、W、TiNおよびGSTをエッチング処理することによって、上部電極110を形成する。
(25)続いて、層間絶縁膜111を成膜する。
(27)上部電極コンタクト(TEC)パタンを露光する。
(28)そして、通常の絶縁膜エッチ技術によって、TECエッチを行う。
(29)レジストを除去する。これによって、上部電極110と上層配線(M1:図示せず)とを接続するためのコンタクトホールを形成する。
(31)そして、CVD−Wによりコンタクトホールを埋め込む。
(32)最後に、コンタクトホール外のW/TiN/TiをCMP処理により除去し、上部電極コンタクトプラグ112を形成する。
本発明の関連発明に関して以下記載する。
相変化メモリ装置は、相変化層と、この相変化層に一端が接触する電極と、この電極の他端に接続するコンタクトプラグと、このコンタクトプラグにソースまたはドレインが電気的に接続された電界効果型トランジスタとを備えた相変化メモリ装置であって、前記電極をジルコニウムボロンナイトライドにより形成してなる。前記電極は、径100nm以下のホール内表面にジルコニウムボロンナイトライドが成膜されてなる。前記ホールのアスペクト比が1以上である。
102、302 ソース/ドレイン拡散層
103、106、111、303、306、311 層間絶縁膜
104、304 コンタクトプラグ
105、305 第1配線膜(導電膜)
107、307 導電部分
108、308 絶縁部分
109、309 GST(GeとSbとTeのカルコゲナイド化合物)
110、310 上部電極(W/TiN)
112、312 コンタクトプラグ
113 実効接続面積S1(GSTと接続する面積S1)
313 絶縁膜(Zrを含む酸化膜)
400 Zrを含む酸化膜の点欠陥
E1、E2 電極
Claims (1)
- 半導体基板上に電界効果型トランジスタを形成する工程と、この電界効果型トランジスタのソースまたはドレインに電気的に接続させてコンタクトプラグを形成する工程と、このコンタクトプラグに一端が接続する電極をジルコニウムボロンナイトライドにより形成する工程と、前記電極の他端に接続させて相変化層を形成する工程とを備えてなり、前記電極をジルコニウムボロンナイトライドにより形成する工程の後、このジルコニウムボロンナイトライド表面を酸化する工程をさらに設けたことを特徴とする相変化メモリ装置の製造方法。
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