專利名稱：用于存儲(chǔ)器件的方柱形開(kāi)關(guān)元件及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明一般性涉及用于存儲(chǔ)器件的開(kāi)關(guān)元件及其制造方法，并且更具體涉及用于 存儲(chǔ)器件的方柱形開(kāi)關(guān)元件及其制造方法。
背景技術(shù)：
近來(lái)，已經(jīng)進(jìn)行研究以希望開(kāi)發(fā)可高度集成并具有簡(jiǎn)單結(jié)構(gòu)的具有非易失性存儲(chǔ) 器件特性的新型存儲(chǔ)器件。研究中的一類新型存儲(chǔ)器件是相轉(zhuǎn)變存儲(chǔ)器件。通常，在相轉(zhuǎn)變存儲(chǔ)器件中，在上電極和下電極之間插入相轉(zhuǎn)變膜。通過(guò)上電極和 下電極之間的電流流動(dòng)，相轉(zhuǎn)變膜從有序結(jié)晶固態(tài)可逆地轉(zhuǎn)變?yōu)闊o(wú)序非晶固態(tài)。因此，相轉(zhuǎn) 變存儲(chǔ)器件可通過(guò)利用相轉(zhuǎn)變膜的可變物理性能例如可變電阻以區(qū)分存儲(chǔ)于單元中的信 息而用作存儲(chǔ)器件。例如，晶態(tài)相轉(zhuǎn)變膜和非晶態(tài)相轉(zhuǎn)變膜之間的電阻差異可用于確定存 儲(chǔ)于單元中的信息的邏輯水平。在開(kāi)發(fā)相轉(zhuǎn)變存儲(chǔ)器件時(shí)必須考慮的最重要的設(shè)計(jì)因素之一是最小化編程電流。 一種減小編程電流的方法是采用垂直型PN 二極管取代晶體管用作單元開(kāi)關(guān)元件。由于與 晶體管相比，垂直型PN 二極管能夠使得電流易于流動(dòng)，由此導(dǎo)致編程電流減小，所以認(rèn)為 垂直型PN 二極管可有利地用作單元開(kāi)關(guān)元件。此外，垂直型PN 二極管能夠減小單元尺寸， 因此垂直型PN 二極管的應(yīng)用有助于相轉(zhuǎn)變存儲(chǔ)器件的高度集成。然而，采用PN二極管作為開(kāi)關(guān)元件的常規(guī)相轉(zhuǎn)變存儲(chǔ)器件的問(wèn)題在于在PN二極 管和P-型襯底之間形成寄生雙極結(jié)晶體管，因此引起驅(qū)動(dòng)電流損失。此外，包括PN 二極管的常規(guī)相轉(zhuǎn)變存儲(chǔ)器件具有其中PN 二極管通過(guò)形成在有源 區(qū)表面上的N+區(qū)域而電互連的結(jié)構(gòu)。由于該結(jié)構(gòu)，N+區(qū)域的電阻變高，導(dǎo)致單元之間驅(qū)動(dòng) 電流的變化，因此需要改善其設(shè)計(jì)和工藝。此外，包括PN 二極管的常規(guī)相轉(zhuǎn)變存儲(chǔ)器件的問(wèn)題在于其制造工藝復(fù)雜，這是因 為必須實(shí)施復(fù)雜的單元工藝?yán)缤庋庸に嚨纫孕纬蒔N 二極管。此外，在包括PN 二極管的常規(guī)相轉(zhuǎn)變存儲(chǔ)器件中，形成用于將字線連接至硅襯底 的字線接觸，以解決可歸因于硅襯底高電阻的問(wèn)題。然而，這引起制造相轉(zhuǎn)變存儲(chǔ)器件所需 工藝數(shù)量的增加以及相轉(zhuǎn)變存儲(chǔ)器件所占用面積的增加，由此使得經(jīng)濟(jì)效率降低。同時(shí)，為了解決可歸因于硅襯底高電阻的問(wèn)題，使用肖特基二極管作為相轉(zhuǎn)變存 儲(chǔ)器件的開(kāi)關(guān)元件。使用肖特基二極管作為開(kāi)關(guān)元件的相轉(zhuǎn)變存儲(chǔ)器件可使硅襯底的電阻 減小為三分之一。這些肖特基二極管形成在利用圓柱形式的孔型掩模所形成的孔中。然而，在應(yīng)用 4F2技術(shù)的存儲(chǔ)器件中，難以形成小尺寸的肖特基二極管。
換言之，隨著存儲(chǔ)器件高集成度的增加，通過(guò)曝光工藝很難實(shí)現(xiàn)作為肖特基二極 管形成區(qū)域的小尺寸的孔。此外，孔之間距離減小，從而使得光敏膜的容限也減小，導(dǎo)致孔 圖案化工藝逐漸變得更難。此外，由于作為肖特基二極管形成區(qū)域的孔是通過(guò)絕緣膜圖案化工藝形成的，所 以問(wèn)題在于孔不能穩(wěn)定地形成在期望區(qū)域中而是可形成為未對(duì)準(zhǔn)的狀態(tài)，因此肖特基二極 管的特性會(huì)劣化。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的實(shí)施方案提供可防止單元之間驅(qū)動(dòng)電流差異的用于存儲(chǔ)器件的開(kāi)關(guān)元 件及其制造方法。此外，本發(fā)明的實(shí)施方案提供減小其所需工藝數(shù)量及其面積的用于存儲(chǔ)器件的開(kāi) 關(guān)元件及其制造方法。此外，本發(fā)明的實(shí)施方案提供其中形成小尺寸二極管以有助于存儲(chǔ)器件高度集成 的用于存儲(chǔ)器件的開(kāi)關(guān)元件及其制造方法。一方面，本發(fā)明提供一種用于存儲(chǔ)器件的開(kāi)關(guān)元件，包括包括多個(gè)線型溝槽的基 底層；在除溝槽以外的基底層上形成的第一絕緣圖案；以薄膜形式在溝槽底部上形成的第 一二極管部；在溝槽中的第一二極管部上形成并彼此間隔以在每個(gè)溝槽中形成孔的第二絕 緣圖案；和在孔中形成以便與第一二極管部接觸的方柱形第二二極管部。包括溝槽的基底層可由氧化物膜構(gòu)成。溝槽可具有直角傾斜。第一絕緣圖案可由選自非晶碳膜、氮化物膜、氮化硅膜和多晶硅膜(poly film)中 的任意一種構(gòu)成。第一二極管部可由金屬膜構(gòu)成。金屬膜可由選自鋁(A1)、鎢(W)、鈷(Co)、鎳(Ni)和銅(Cu)中的任意一種制成。第二絕緣圖案可由氧化物膜構(gòu)成。第二二極管部可由P-型多晶硅膜構(gòu)成。第二二極管部可由N-型多晶硅膜構(gòu)成。用于存儲(chǔ)器件的開(kāi)關(guān)元件還可包括插入在第一二極管部和第二二極管部之間的 阻擋層。阻擋層可由選自硅化鈦(TiSi2)、硅化鎢(WSi2)、硅化鈷(CoSi2)、硅化鎳(NiSi2) 和氮化鈦(TiN)中的任意一種制成。另一方面，本發(fā)明提供一種制造用于存儲(chǔ)器件的開(kāi)關(guān)元件的方法，包括以下步驟 在基底層上形成彼此間隔規(guī)則間距的線型硬掩模圖案；蝕刻由硬掩模圖案暴露出的基底層 以形成多個(gè)線型溝槽；在溝槽底部上形成第一二極管部；在其中提供有第一二極管部的溝 槽中包埋絕緣材料；沿垂直于硬掩模圖案的方向在硬掩模圖案和絕緣材料上形成彼此間隔 規(guī)則間距的線型掩模圖案；移除由掩模圖案暴露出的絕緣材料以形成暴露出第一二極管部 表面的孔；移除掩模圖案；和在孔中形成第二二極管部?；讓涌捎裳趸锬?gòu)成。硬掩模圖案可由選自非晶碳膜、氮化物膜、氮化硅膜和多晶硅膜中的任意一種構(gòu)成。第一二極管部可由金屬材料制成。金屬材料可包括選自鋁(A1)、鎢(W)、鈷(Co)、鎳(Ni)和銅(Cu)中的任意一種。絕緣材料可包括氧化物。掩模圖案可包括光敏膜圖案。制造用于存儲(chǔ)器件的開(kāi)關(guān)元件的方法還可包括以下步驟在移除掩模圖案的步驟 和在孔中形成第二二極管部的步驟之間，在第一二極管部上形成阻擋層。阻擋層可由選自硅化鈦(TiSi2)、硅化鎢(WSi2)、硅化鈷(CoSi2)、硅化鎳(NiSi2) 和氮化鈦(TiN)中的任意一種制成。第二二極管部可由P-型型多晶硅膜或N-型多晶硅膜構(gòu)成。


圖1是示出根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施方案的用于存儲(chǔ)器件的開(kāi)關(guān)元件的透視圖；圖2A 2H是示出說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施方案制造用于相轉(zhuǎn)變存儲(chǔ)器件的開(kāi)關(guān) 元件的方法的透視圖；圖3A 3H是示出說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施方案制造用于相轉(zhuǎn)變存儲(chǔ)器件的開(kāi)關(guān) 元件的方法的平面圖；圖4A 4H是用于說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施方案制造用于相轉(zhuǎn)變存儲(chǔ)器件的開(kāi)關(guān) 元件的方法的沿圖3A 3H的線X-X'截取的截面圖；和圖5A 5H是用于說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施方案制造用于相轉(zhuǎn)變存儲(chǔ)器件的開(kāi)關(guān) 元件的方法的沿圖3A 3H的線Y-Y'截取的截面圖。
具體實(shí)施例方式以下，將參考附圖詳細(xì)描述本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方案。附圖沒(méi)有必要按比例繪制，在 有些情況下，可將比例放大以更清晰地描述本發(fā)明的一些特征。圖1是示出根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施方案的用于存儲(chǔ)器件的開(kāi)關(guān)元件的透視圖。如圖1所示，根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案的開(kāi)關(guān)元件160包括具有多個(gè)溝槽 110a的基底層110 ；和在除多個(gè)溝槽110a以外的基底層110上形成的第一絕緣圖案130a。 優(yōu)選地，開(kāi)關(guān)元件包括由氧化物膜構(gòu)成并具有多個(gè)溝槽的基底層110，其中溝槽的底部與 溝槽的側(cè)面成直角。第一絕緣圖案130a由非晶碳膜、氮化物膜、氮化硅膜和多晶硅膜中的 任意一種構(gòu)成。在溝槽110a的底部上形成由金屬薄膜構(gòu)成的第一二極管部120。在一個(gè)實(shí)施方 案中，第一二極管部120由鋁(A1)、鎢(W)、鈷(Co)、鎳(Ni)和銅(Cu)中的任意一種制成。 在每個(gè)溝槽110a的第一二極管部120上設(shè)置第二絕緣圖案130d。第二絕緣圖案130d彼此 間隔以在具有第一二極管部120的溝槽110a中形成孔。在一個(gè)實(shí)施方案中，第二絕緣圖案 130d由氧化物膜構(gòu)成。在第一二極管部120上方的孔中形成方柱形第二二極管部150。在一個(gè)實(shí)施方案 中，方柱形第二二極管部150由P-型多晶硅膜或N-型多晶硅膜構(gòu)成。因此，每個(gè)肖特基二 極管均為具有第一二極管部120和第二二極管部150的層疊結(jié)構(gòu)的開(kāi)關(guān)元件，肖特基二極
6管形成為每個(gè)肖特基二極管的上部末端均具有方柱形狀。此外，在第一二極管部120和第 二二極管部150之間可分別形成阻擋膜140。在一個(gè)實(shí)施方案中，在相應(yīng)的第一二極管部 120和第二二極管部150之間形成阻擋膜，所述阻擋膜由硅化鈦(TiSi2)膜、硅化鎢(WSi2) 膜、硅化鈷(CoSi2)膜、硅化鎳(NiSi2)膜和氮化鈦(TiN)膜中的任意一種構(gòu)成。同時(shí)，在上述用于存儲(chǔ)器件的開(kāi)關(guān)元件中，根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案的開(kāi)關(guān)元 件可具有氧化物膜和金屬膜的層疊結(jié)構(gòu)或N-型硅膜和P-型硅膜的層疊結(jié)構(gòu)，而不是金屬 膜和P-型硅膜的層疊結(jié)構(gòu)或金屬膜和N-型硅膜的層疊結(jié)構(gòu)。如上所述，根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案的用于存儲(chǔ)器件的開(kāi)關(guān)元件包括在提供 于基底層110中的多個(gè)溝槽110a中形成薄膜形式的第一二極管部120、以及在孔中形成方 柱形式的第二二極管部150。因此，根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案的相轉(zhuǎn)變存儲(chǔ)器件可具有與圓柱形二極管相 比具有更大截面面積的二極管用作開(kāi)關(guān)元件，并因此預(yù)期電流特性得到改善。此外，根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案的用于存儲(chǔ)器件的開(kāi)關(guān)元件可控制二極管和基 底層的未對(duì)準(zhǔn)，這與圓柱形二極管用作開(kāi)關(guān)元件的情況相反。圖2A 2H是示出說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施方案制造用于相轉(zhuǎn)變存儲(chǔ)器件的開(kāi)關(guān) 元件的方法的透視圖，圖3A 3H是用于說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施方案制造用于相轉(zhuǎn)變存 儲(chǔ)器件的開(kāi)關(guān)元件的方法的平面圖，圖4A 4H是用于說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施方案制造 用于相轉(zhuǎn)變存儲(chǔ)器件的開(kāi)關(guān)元件的方法的沿圖3A 3H的線X-X'截取的截面圖，圖5A 5H是用于說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施方案制造用于相轉(zhuǎn)變存儲(chǔ)器件的開(kāi)關(guān)元件的方法的沿 圖3A 3H的線Y-Y'截取的截面圖。在本發(fā)明的實(shí)施方案中，在制造用于存儲(chǔ)器件的開(kāi)關(guān)元件的方法中，將示出和描 述制造用于相轉(zhuǎn)變存儲(chǔ)器件的開(kāi)關(guān)元件的方法。參考圖2A、3A、4A和5A，在由氧化物制成的基底層110上以規(guī)則間隔形成線型硬掩 模圖案130a，以使它們彼此間隔。在一個(gè)實(shí)施方案中，硬掩模圖案130a由非晶碳膜、氮化物 膜、氮化硅膜和多晶硅膜中的任意一種構(gòu)成。優(yōu)選地，硬掩模圖案由氮化物膜構(gòu)成。參考圖2B、3B、4B和5B，使用硬掩模圖案130a作為蝕刻掩模，通過(guò)蝕刻由硬掩模圖 案130a暴露出的基底層110而形成多個(gè)線型溝槽110a。溝槽110a形成為具有直角(90° ) 傾斜，其中溝槽底部與溝槽側(cè)表面形成為直角。參考圖2C、3C、4C和5C，通過(guò)在溝槽110a中包埋第一二極管形成材料，然后蝕刻 該第一二極管形成材料，在每個(gè)溝槽110a的底部上形成薄膜形式的第一二極管部120。在 一個(gè)實(shí)施方案中，第一二極管部120由金屬膜構(gòu)成，所述金屬膜由選自鋁(A1)、鎢(W)、鈷 (Co)、鎳(Ni)和銅(Cu)中的任意一種制成，優(yōu)選由鎢(W)制成。參考圖2D、3D、4D和5D，在溝槽110a(其中提供有第一二極管部120)中填埋由氧 化物制成的絕緣材料130b，并然后使其平坦化，直至暴露出硬掩模圖案130a。此處，由氮化 物膜構(gòu)成的硬掩模圖案130a在平坦化絕緣材料130b時(shí)用作蝕刻停止膜。參考圖2E、3E、4E和5E，沿垂直于硬掩模圖案130a的方向，在硬掩模圖案130a和 絕緣材料130b上形成線型掩模圖案例如光敏膜圖案130c。線型掩模圖案彼此間隔規(guī)則間 距。參考圖2F、3F、4F和5F，通過(guò)移除由光敏膜圖案130c暴露出的絕緣材料130b，形成從中暴露出第一二極管部120的表面的多個(gè)孔110b，然后移除光敏膜圖案130c。在此， 當(dāng)通過(guò)蝕刻工藝移除絕緣材料130b時(shí)，由于硬掩模圖案130a和絕緣材料130b的蝕刻選擇 比，所以由氮化物膜構(gòu)成的硬掩模圖案130a未受到蝕刻，而由氧化物制成的絕緣材料130 受到蝕刻。結(jié)果，在溝槽110a(其中具有第一二極管部120)中形成絕緣圖案130d使得它 們彼此間隔；同時(shí)，通過(guò)硬掩模圖案130a和絕緣圖案130d在溝槽110a中形成矩形孔110b。在本發(fā)明的實(shí)施方案中，由于孔110b是通過(guò)利用線型硬掩模圖案130a和光敏膜 圖案130c的蝕刻工藝形成的，所以在作為相轉(zhuǎn)變存儲(chǔ)器件的二極管形成區(qū)域的孔110b的 形成工藝期間，與常規(guī)的孔形成工藝相比，可省去曝光工藝。因此，在制造相轉(zhuǎn)變存儲(chǔ)器件 時(shí)，可簡(jiǎn)化工藝并且可降低生產(chǎn)成本。參考圖2G、3G、4G和5G中，在一個(gè)實(shí)施方案中，在孔110b的底部中，即在溝槽110a 底部上所形成的相應(yīng)的第一二極管部120上，形成阻擋層140。在一個(gè)實(shí)施方案中，阻擋層 140由硅化鈦(TiSi2)、硅化鎢(WSi2)、硅化鈷(CoSi2)、硅化鎳(NiSi2)和氮化鈦(TiN)中的 任意一種制成。參考圖2H、3H、4H和5H，在孔110b (其中具有阻擋層140)中填埋第二二極管形成 材料，并然后使其平坦化直至暴露出硬掩模圖案130a，因此在孔110b中形成方柱形第二二 極管部150 ；由此完成肖特基二極管，其中每個(gè)肖特基二極管均為具有第一二極管部120和 第二二極管部150的層疊結(jié)構(gòu)的開(kāi)關(guān)元件。優(yōu)選地，當(dāng)?shù)诙O管部150由P-型多晶硅膜 構(gòu)成時(shí)，可形成均具有金屬膜和P-型多晶硅膜的層疊結(jié)構(gòu)的P-型肖特基二極管；當(dāng)?shù)诙?極管部150由N-型多晶硅膜構(gòu)成時(shí)，可形成均具有金屬膜和N-型多晶硅膜的層疊結(jié)構(gòu)的 N-型肖特基二極管。同時(shí)，在本發(fā)明的上述實(shí)施方案中，使用均具有金屬膜和多晶硅膜的層疊結(jié)構(gòu)的 肖特基二極管來(lái)制造用于相轉(zhuǎn)變存儲(chǔ)器件的開(kāi)關(guān)元件。作為替代方案，開(kāi)關(guān)元件可使用 均具有氧化物膜和金屬膜的層疊結(jié)構(gòu)的二極管制造；并且可使用均具有N-型多晶硅膜和 P-型多晶硅膜的層疊結(jié)構(gòu)的二極管制造。在上述根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案制造用于相轉(zhuǎn)變存儲(chǔ)器件的開(kāi)關(guān)元件的方法 中，作為開(kāi)關(guān)元件形成區(qū)域的孔通過(guò)利用硬掩模圖案和光敏膜圖案的圖案化工藝而形成， 因此與常規(guī)孔形成工藝相比，可省去曝光工藝。此外，根據(jù)本發(fā)明，由于作為開(kāi)關(guān)元件形成區(qū)域的孔不通過(guò)曝光工藝形成，所以即 使存儲(chǔ)器件高度集成時(shí)，也可克服孔和基底層的未對(duì)準(zhǔn)。此外，根據(jù)本發(fā)明，由于具有低電阻的肖特基二極管被用來(lái)制造開(kāi)關(guān)元件，所以在 一個(gè)單元中的二極管的串?dāng)?shù)可增加，因此實(shí)現(xiàn)單元尺寸的減小。雖然本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方案已經(jīng)公開(kāi)用于說(shuō)明性目的，但是本領(lǐng)域技術(shù)人員會(huì)理 解的是，各種改變、增加和替代是可能的，其并沒(méi)有脫離本發(fā)明在所附權(quán)利要求中公開(kāi)的范 圍和精神。
權(quán)利要求
一種用于存儲(chǔ)器件的開(kāi)關(guān)元件，包括包括多個(gè)線型溝槽的基底層；在除所述溝槽以外的所述基底層上形成的第一絕緣圖案；在所述溝槽底部上形成的薄膜形式的第一二極管部；第二絕緣圖案，所述第二絕緣圖案在所述溝槽中的所述第一二極管部上形成并彼此間隔以在每個(gè)所述溝槽中形成多個(gè)孔；和在所述第一二極管部上方的所述孔中形成的方柱形第二二極管部。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于存儲(chǔ)器件的開(kāi)關(guān)元件，其中包含所述溝槽的所述基底層 包括氧化物膜。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于存儲(chǔ)器件的開(kāi)關(guān)元件，其中所述溝槽的底部與所述溝槽 的側(cè)表面形成直角。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于存儲(chǔ)器件的開(kāi)關(guān)元件，其中所述第一絕緣圖案包括非晶 碳膜、氮化物膜、氮化硅薄膜和多晶硅膜中的任意一種。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于存儲(chǔ)器件的開(kāi)關(guān)元件，其中所述第一二極管部包括金屬膜。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的用于存儲(chǔ)器件的開(kāi)關(guān)元件，其中所述金屬膜包括鋁(Al)、鎢 (W)、鈷(Co)、鎳(Ni)和銅(Cu)中的任意一種。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于存儲(chǔ)器件的開(kāi)關(guān)元件，其中所述第二絕緣圖案包括氧化 物膜。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于存儲(chǔ)器件的開(kāi)關(guān)元件，其中所述第二二極管部包括P-型多晶硅膜。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于存儲(chǔ)器件的開(kāi)關(guān)元件，其中所述第二二極管部包括N-型多晶硅膜。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于存儲(chǔ)器件的開(kāi)關(guān)元件，還包括插入在所述第一二極管 部和每個(gè)所述第二二極管部之間的阻擋層。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的用于存儲(chǔ)器件的開(kāi)關(guān)元件，其中所述阻擋層包括硅化鈦 (TiSi2)、硅化鎢(WSi2)、硅化鈷(CoSi2)、硅化鎳(NiSi2)和氮化鈦(TiN)中的任意一種。
12.一種制造用于存儲(chǔ)器件的開(kāi)關(guān)元件的方法，包括以下步驟 在基底層上形成彼此間隔規(guī)則間距的線型硬掩模圖案；蝕刻由所述硬掩模圖案暴露出的所述基底層以形成多個(gè)線型溝槽； 在所述溝槽的底部上形成第一二極管部； 在其中具有所述第一二極管部的所述溝槽中包埋絕緣材料；沿垂直于所述硬掩模圖案的方向，在所述硬掩模圖案和所述絕緣材料上形成彼此間隔 規(guī)則間距的線型掩模圖案；移除由所述掩模圖案暴露出的所述絕緣材料，以形成暴露出所述第一二極管部表面的孔；除去所述掩模圖案；和 在所述孔中形成第二二極管部。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的制造用于存儲(chǔ)器件的開(kāi)關(guān)元件的方法，其中形成第一二極管部的步驟包括在每個(gè)所述溝槽中包埋第一二極管形成材料和蝕刻所述第一二極管材 料，以形成所述第一二極管部，從而使其在每個(gè)所述溝槽中延伸所述溝槽的長(zhǎng)度。
14.根據(jù)權(quán)利要求12所述的制造用于存儲(chǔ)器件的開(kāi)關(guān)元件的方法，其中所述基底層包 括氧化物膜。
15.根據(jù)權(quán)利要求12所述的制造用于存儲(chǔ)器件的開(kāi)關(guān)元件的方法，其中所述硬掩模圖 案由非晶碳膜、氮化物膜、氮化硅膜和多晶硅膜中的任意一種形成。
16.根據(jù)權(quán)利要求12所述的制造用于存儲(chǔ)器件的開(kāi)關(guān)元件的方法，其中所述第一二極 管部包括金屬材料。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的制造用于存儲(chǔ)器件的開(kāi)關(guān)元件的方法，其中所述金屬材料 包括鋁(Al)、鎢(W)、鈷(Co)、鎳(Ni)和銅(Cu)中的任意一種。
18.根據(jù)權(quán)利要求13所述的制造用于存儲(chǔ)器件的開(kāi)關(guān)元件的方法，其中所述絕緣材料 包括氧化物。
19.根據(jù)權(quán)利要求12所述的制造用于存儲(chǔ)器件的開(kāi)關(guān)元件的方法，其中所述掩模圖案 包括光敏膜圖案。
20.根據(jù)權(quán)利要求12所述的制造用于存儲(chǔ)器件的開(kāi)關(guān)元件的方法，還包括以下步驟 在移除所述掩模圖案的步驟和在所述孔中形成所述第二二極管部的步驟之間，在所述第 一二極管部上形成阻擋層。
21.根據(jù)權(quán)利要求20所述的制造用于存儲(chǔ)器件的開(kāi)關(guān)元件的方法，其中所述阻擋層包 括硅化鈦(TiSi2)、硅化鎢(WSi2)、硅化鈷(CoSi2)、硅化鎳(NiSi2)和氮化鈦(TiN)中的任 意一種。
22.根據(jù)權(quán)利要求12所述的制造用于存儲(chǔ)器件的開(kāi)關(guān)元件的方法，其中所述第二二極 管部包括P-型多晶硅膜或N-型多晶硅膜。
全文摘要
一種用于存儲(chǔ)器件的開(kāi)關(guān)元件，包括具有多個(gè)線型溝槽的基底層。在除溝槽以外的基底層上形成第一絕緣圖案。在溝槽底部上形成薄膜形式的第一二極管部。在第一二極管部上形成第二絕緣圖案并使其彼此間隔以在其中具有第一二極管部的溝槽中形成孔。在第一二極管部上方的孔中形成方柱形第二二極管部。
文檔編號(hào)H01L27/24GK101853873SQ20091020543
公開(kāi)日2010年10月6日 申請(qǐng)日期2009年10月23日 優(yōu)先權(quán)日2009年4月3日
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