(57)【要約】幾つかの実施形態は、電気的コンポーネントを形成する方法を含む。第一および第二の露出された表面構成は、第一の構造上に形成され、材料は、その後、表面構成に形成される。材料は、二つ以上のドメインに分割され、第一のドメインは第一の表面構成によって誘発され、第二のドメインは第二の表面構成によって誘発される。第二の構造は、その後、材料上に形成される。材料の第一のドメインは、電気的コンポーネントに組み込まれる。第二のドメインは、隣接する電気的コンポーネント間の分離を提供するために誘電性材料によって置換されてもよいし、隣接する電気的コンポーネント間の介在領域として使用されてもよい。
2013545301.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の電気的コンポーネントおよび前記複数の電気的コンポーネント間の複数の介在領域を形成する方法であって、
第一の複数の構造上に二つ以上の露出された表面構成を形成するステップであって、前記複数の表面構成のうちの一方は第一の構成であり、前記複数の表面構成のうちの他方は第二の構成である、ステップと、
前記複数の表面構成に材料を形成するステップであって、前記材料は二つ以上のドメインを含み、前記複数のドメインのうちの第一のドメインは、前記第一の表面構成によって誘発され、前記複数のドメインのうちの第二のドメインは、前記第二の表面構成によって誘発される、ステップと、
前記材料上に複数の第二の構造を形成するステップであって、前記複数の第一のドメインは、前記第一および第二の構造間の重複する領域における複数の電気的コンポーネントに組み込まれる、ステップと、
前記複数の第二のドメインを除去するステップか、隣接する複数の電気的コンポーネント間の複数の介在領域として誘電性材料を提供するために前記複数の第二のドメインを前記誘電性材料で置換するステップか、または、隣接する複数の電気的コンポーネント間の複数の介在領域として、前記複数の第二のドメインを直接使用するステップのいずれかのステップと、
を含む、
ことを特徴とする方法。
【請求項２】
前記第一および第二の構造は、複数の導電性構造である、
ことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記材料は結晶性材料である、
ことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記複数の第二のドメインが除去され、かつ、誘電体で置換される、
ことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記複数の第二のドメインが、複数の介在領域として使用される、
ことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項６】
前記複数の電気的コンポーネントは、複数のメモリセル、複数の電気的相互接続および複数のダイオードのうちの一つ以上を含む、
ことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項７】
前記材料はメモリセル材料であり、前記複数の電気的コンポーネントは、複数の可変抵抗メモリセルである、
ことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項８】
前記材料はゲルマニウム含有カルコゲナイドである、
ことを特徴とする請求項７に記載の方法。
【請求項９】
前記材料はペロブスカイトである、
ことを特徴とする請求項７に記載の方法。
【請求項１０】
前記材料は、Ｐｒ、Ｃａ、ＭｎおよびＯを含む、
ことを特徴とする請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
複数のメモリセルを形成する方法であって、
複数の第一の導電性構造上に二つ以上の露出された表面構成を有するように半導体基板を形成するステップであって、前記複数の表面構成のうちの一方は第一の構成であり、前記複数の表面構成のうちの他方は第二の構成である、ステップと、
前記複数の表面構成に材料を形成するステップであって、前記材料は二つ以上のドメインを含み、前記複数のドメインのうちの第一のドメインは、前記第一の表面構成によって誘発され、前記複数のドメインのうちの第二のドメインは、前記第二の表面構成によって誘発される、ステップと、
前記材料上に第二の複数の導電性構造を形成するステップであって、前記材料の前記複数の第一のドメインは、複数のメモリセルに組み込まれ、前記複数の第二のドメインは、隣接する複数のメモリセル間の複数の介在領域である、ステップと、
を含む、
ことを特徴とする方法。
【請求項１２】
前記複数のメモリセルのみが、前記第一および第二の導電性構造の間に直接存在する、
ことを特徴とする請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
前記複数の第一の導電性構造は複数の上部表面を有し、
前記複数の第二の導電性構造は、複数の下部表面を有し、
前記複数の第一のドメインは、前記上部表面および前記下部表面に対して実質的に直行して伸長する複数の円柱である、
ことを特徴とする請求項１１に記載の方法。
【請求項１４】
前記材料は、カルコゲナイド、ペロブスカイト、遷移金属酸化物、ホウ酸塩、貴金属含有組成物、有機ポリマーおよび分子結晶のうちの一つ以上を含む、
ことを特徴とする請求項１１に記載の方法。
【請求項１５】
前記第一および第二のドメイン間の相違は、前記第一および第二のドメインの格子構造内にある、
ことを特徴とする請求項１１に記載の方法。
【請求項１６】
前記第一および第二のドメイン間の相違は、前記第一および第二のドメインの個々の結晶子の配置内にある、
ことを特徴とする請求項１１に記載の方法。
【請求項１７】
前記第一および第二の表面構成は、お互いに対して化学組成において異なる、
ことを特徴とする請求項１１に記載の方法。
【請求項１８】
前記第一および第二の表面構成は、お互いに対して異なるテクスチャリングを有する、
ことを特徴とする請求項１１に記載の方法。
【請求項１９】
前記第一および第二の表面構成は、お互いに対して異なるテクスチャリングを有し、化学組成においてはお互いに同一である、
ことを特徴とする請求項１１に記載の方法。
【請求項２０】
前記第一および第二の表面構成は、お互いに対して異なるテクスチャリングを有し、お互いに対して異なる化学組成を有する、
ことを特徴とする請求項１１に記載の方法。
【請求項２１】
複数のメモリセルを形成する方法であって、
複数の誘電性領域によってお互いから間隔をあけられた第一系列の複数の導電性ラインを有するように半導体基板を形成するステップであって、前記第一系列の前記複数の導電性ラインは、第一の方向にほぼ沿って伸長し、前記基板は、前記複数の導電性ラインの複数の表面を含む上部表面を有する、ステップと、
個々の導電性ラインの前記複数の表面に沿って、交互の第一および第二の表面構成を形成するステップと、
前記半導体基板にメモリセル材料を形成するステップであって、前記メモリセル材料は二つ以上のドメインを含み、前記複数のドメインのうちの第一のドメインは前記第一の表面構成によって誘発され、前記複数のドメインのうちの第二のドメインは前記第二の表面構成によって誘発される、ステップと、
前記メモリセル材料上に第二系列の複数の導電性ラインを形成するステップであって、前記メモリセル材料の前記複数の第一のドメインは、前記第一系列の複数の導電性ラインと、前記第二系列の複数の導電性ラインの間に直接存在する、前記メモリセル材料の複数の領域にあり、前記メモリセル材料の前記複数の第二のドメインは、前記第一系列の複数の導電性ラインと、前記第二系列の複数の導電性ラインの間に直接存在しない前記メモリセル材料の複数の領域にある、ステップと、
を含む、
ことを特徴とする方法。  
【請求項２２】
前記メモリセル材料は、前記第一系列の前記複数の導電性ラインと、前記第二系列の前記複数の導電性ラインとの間に直接存在する材料のみである、
ことを特徴とする請求項２０に記載の方法。
【請求項２３】
前記個々の導電性ラインの複数の表面に沿って前記複数の交互の表面構成を形成する前記ステップは、前記複数の導電性ラインの複数の領域を粗化するステップを含む、
ことを特徴とする請求項２０に記載の方法。
【請求項２４】
前記個々の導電性ラインの複数の表面に沿って前記複数の交互の表面構成を形成する前記ステップは、前記複数の導電性ラインへと伸長する複数の形態学的凹部を形成するステップを含む、
ことを特徴とする請求項２０に記載の方法。
【請求項２５】
前記個々の導電性ラインの複数の表面に沿って前記複数の交互の表面構成を形成する前記ステップは、前記複数の導電性ラインの複数の部分を化学的に改変するステップを含む、
ことを特徴とする請求項２０に記載の方法。
【請求項２６】
前記個々の導電性ラインの複数の表面に沿って前記複数の交互の表面構成を形成する前記ステップは、前記複数の導電性ラインの複数の部分にコーティングを形成するステップを含む、
ことを特徴とする請求項２０に記載の方法。
【請求項２７】
前記メモリセル材料の前記複数の第二のドメインは、複数の導電性ラインの前記第二系列を形成するステップの後に残存する、
ことを特徴とする請求項２０に記載の方法。
【請求項２８】
前記メモリセル材料の前記複数の第二のドメインは、複数の導電性ラインの前記第二系列を形成するステップの前に除去される、
ことを特徴とする請求項２０に記載の方法。
【請求項２９】
前記第一および第二の表面構成は、お互いに対して異なるテクスチャリングを有し、化学組成においてはお互いに同一である、
ことを特徴とする請求項２０に記載の方法。
【請求項３０】
前記第一および第二の表面構成は、お互いに対して異なるテクスチャリングを有し、化学組成においてはお互いに異なる、
ことを特徴とする請求項２０に記載の方法。
【請求項３１】
前記半導体基板の前記上部表面は、前記複数の誘電性領域の複数の表面をも含み、
前記個々の導電性ラインの前記複数の表面に沿って前記複数の交互の表面構成を形成する前記ステップは、前記複数の誘電性領域の前記複数の表面に沿って複数の交互の表面構成をも形成する、
ことを特徴とする請求項２０に記載の方法。
【請求項３２】
前記個々の導電性ラインの前記複数の表面に沿って、かつ、前記複数の誘電性領域の前記複数の表面に沿って、前記複数の交互の表面構成を形成する前記ステップは、前記複数の導電性ラインおよび前記複数の誘電性領域の前記一部をテクスチャ処理するステップを含む、
ことを特徴とする請求項３１に記載の方法。
【請求項３３】
前記個々の導電性ラインの前記複数の表面に沿って、かつ、前記複数の誘電性領域の前記複数の表面に沿って、前記複数の交互の表面構成を形成する前記ステップは、前記複数の導電性ラインおよび前記複数の誘電性領域の一部上にコーティングを形成するステップを含む、
ことを特徴とする請求項３１に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
電気的コンポーネントおよびメモリセルの形成方法。
【背景技術】
【０００２】
半導体処理の目標は、依然として集積密度を増大させることである。この目標は、メモリ、論理およびセンサを含む、多数のタイプの回路の作製にまで及ぶ。集積回路密度における顕著な改善は、集積メモリなど多数の繰り返しユニットが存在するレイアウトにおいて、個々の構造の寸法を縮小することによって達成される可能性がある。集積メモリの個々の構造は、メモリストレージユニットに含まれてもよい。例示的なメモリストレージユニットはＮＡＮＤユニットセル、ダイナミックランダムアクセス（ＤＲＡＭ）ユニットセルおよびクロスポイントメモリセルである。
【０００３】
集積回路は、しばしば回路コンポーネントに組み込まれることを意図された一つ以上の層をまず形成し、その後、層上にパターン化されたマスクを生成し、最後に層から所望の構造を生成するためにマスクから層へとパターンを転写するステップによって作製される。回路コンポーネントを形成する従来の方法には、多くの問題が関連する可能性がある。例えば、マスクから種々の層へのパターンの転写は、層のうちのマスクされた部分に対して、層のマスクされていない部分を選択的に除去することを意図する一つ以上のエッチングを使用する。しかしながら、幾つかの材料は、所望のパターンへとエッチングすることが特に困難であるか、または、エッチング条件に対する化学的暴露によって損傷する可能性がある。これらの材料は、カルコゲナイド、ペロブスカイト、貴金属および現在、集積回路における使用対象とされる他の多くの材料を含む。
【０００４】
集積回路作製中に材料をパターン化するための新規の方法を開発することが望ましく、この新規方法が、カルコゲナイド、ペロブスカイト、貴金属および他の材料のパターン化に適用可能であることがさらに望ましい。
【図面の簡単な説明】
【０００５】
【図１】例示的な一実施形態の方法のある処理段階における半導体フラグメントの一部の上面図を示す。
【図２】例示的な一実施形態の方法のある処理段階における半導体フラグメントの一部の断面側面図を示し、図１および図３の直線２−２に沿ったものである。
【図３】例示的な一実施形態の方法のある処理段階における半導体フラグメントの一部の断面側面図を示し、図１および図２の直線３−３に沿ったものである。
【図４】図１−図３の処理段階後の処理段階における図１−図３の半導体フラグメントの一部の上面図を示す。
【図５】図１−図３の処理段階後の処理段階における図１−図３の半導体フラグメントの一部の断面側面図を示し、図４および図６の直線５−５に沿ったものである。
【図６】図１−図３の処理段階後の処理段階における図１−図３の半導体フラグメントの一部の断面側面図を示し、図４および図５の直線６−６に沿ったものである。
【図７】図４−図６の処理段階後の処理段階における図１−図３の半導体フラグメントの一部の上面図を示す。
【図８】図４−図６の処理段階後の処理段階における図１−図３の半導体フラグメントの一部の断面側面図を示し、図７および図９の直線８−８に沿ったものである。
【図９】図４−図６の処理段階後の処理段階における図１−図３の半導体フラグメントの一部の断面側面図を示し、図７および図８の直線９−９に沿ったものである。
【図１０】図７−図９の処理段階後の処理段階における図１−図３の半導体フラグメントの一部の上面図を示す。
【図１１】図７−図９の処理段階後の処理段階における図１−図３の半導体フラグメントの一部の断面側面図を示し、図１０および図１２の直線１１−１１に沿ったものである。
【図１２】図７−図９の処理段階後の処理段階における図１−図３の半導体フラグメントの一部の断面側面図を示し、図１０および図１１の直線１２−１２に沿ったものである。
【図１３】図１０−図１２の処理段階後の処理段階における図１−図３の半導体フラグメントの一部の上面図を示す。
【図１４】図１０−図１２の処理段階後の処理段階における図１−図３の半導体フラグメントの一部の断面側面図を示し、図１３および図１５の直線１４−１４に沿ったものである。
【図１５】図１０−図１２の処理段階後の処理段階における図１−図３の半導体フラグメントの一部の断面側面図を示し、図１３および図１４の直線１５−１５に沿ったものである。
【図１６】図１３−図１５の処理段階後の処理段階における図１−図３の半導体フラグメントの一部の上面図を示す。
【図１７】図１３−図１５の処理段階後の処理段階における図１−図３の半導体フラグメントの一部の断面側面図を示し、図１６および図１８の直線１７−１７に沿ったものである。
【図１８】図１３−図１５の処理段階後の処理段階における図１−図３の半導体フラグメントの一部の断面側面図を示し、図１６および図１７の直線１８−１８に沿ったものである。
【図１９】別の例示的な実施形態の方法のある処理段階における半導体フラグメントの一部の上面図を示す。図１９−図２１の処理段階は、図１３−図１５の処理段階の後に続くものであってもよい。
【図２０】別の例示的な実施形態の方法のある処理段階における半導体フラグメントの一部の断面側面図を示す。図１９−図２１の処理段階は、図１３−図１５の処理段階の後に続くものであってもよい。図２０は、図１９および図２１の直線２０−２０に沿ったものである。
【図２１】別の例示的な実施形態の方法のある処理段階における半導体フラグメントの一部の断面側面図を示す。図１９−図２１の処理段階は、図１３−図１５の処理段階の後に続くものであってもよい。図２１は、図１９および図２０の直線２１−２１に沿ったものである。
【図２２】図１９−図２１の処理段階後の処理段階における図１９−図２１の半導体フラグメントの一部の上面図を示す。
【図２３】図１９−図２１の処理段階後の処理段階における図１９−図２１の半導体フラグメントの一部の断面側面図を示し、図２２および図２４の直線２３−２３に沿ったものである。
【図２４】図１９−図２１の処理段階後の処理段階における図１９−図２１の半導体フラグメントの一部の断面側面図を示し、図２２および図２３の直線２４−２４に沿ったものである。
【図２５】別の例示的な実施形態の方法のある処理段階における半導体フラグメントの一部の上面図を示す。図２５−図２７の処理段階は、図４−図６の処理段階の後に続くものであってもよい。
【図２６】別の例示的な実施形態の方法のある処理段階における半導体フラグメントの一部の断面側面図を示す。図２５−図２７の処理段階は、図４−図６の処理段階の後に続くものであってもよい。図２６は、図２５および図２７の直線２６−２６に沿ったものである。
【図２７】別の例示的な実施形態の方法のある処理段階における半導体フラグメントの一部の断面側面図を示す。図２５−図２７の処理段階は、図４−図６の処理段階の後に続くものであってもよい。図２７は、図２５および図２６直線２７−２７に沿ったものである。
【図２８】図２５−図２７の処理段階後の処理段階における図２５−図２７の半導体フラグメントの一部の上面図を示す。
【図２９】図２５−図２７の処理段階後の処理段階における図２５−図２７の半導体フラグメントの一部の断面側面図を示し、図２８および図３０の直線２９−２９に沿ったものである。
【図３０】図２５−図２７の処理段階後の処理段階における図２５−図２７の半導体フラグメントの一部の断面側面図を示し、図２８および図２９の直線３０−３０に沿ったものである。
【図３１】図２８−図３０の処理段階後の処理段階における図２５−図２７の半導体フラグメントの一部の上面図を示す。
【図３２】図２８−図３０の処理段階後の処理段階における図２５−図２７の半導体フラグメントの一部の断面側面図を示し、図３１および図３３の直線３２−３２に沿ったものである。
【図３３】図２８−図３０の処理段階後の処理段階における図２５−図２７の半導体フラグメントの一部の断面側面図を示し、図３１および図３２の直線３３−３３に沿ったものである。
【図３４】図３１−図３３の処理段階後の処理段階における図２５−図２７の半導体フラグメントの一部の図であり、図２６の断面に沿った図である。
【図３５】別の例示的な実施形態の方法のある処理段階における半導体フラグメントの一部の上面図を示す。図３５−図３７の処理段階は、図４−図６の処理段階の後に続くものであってもよい。
【図３６】別の例示的な実施形態の方法のある処理段階における半導体フラグメントの一部の断面側面図を示す。図３５−図３７の処理段階は、図４−図６の処理段階の後に続くものであってもよい。図３６は、図３５および図３７の直線３６−３６に沿ったものである。
【図３７】別の例示的な実施形態の方法のある処理段階における半導体フラグメントの一部の断面側面図を示す。図３５−図３７の処理段階は、図４−図６の処理段階の後に続くものであってもよい。図３７は、図３５および図３６の直線３７−３７に沿ったものである。
【図３８】図３５−図３７の処理段階後の処理段階における図３５−図３７の半導体フラグメントの一部の上面図を示す。
【図３９】図３５−図３７の処理段階後の処理段階における図３５−図３７の半導体フラグメントの一部の断面側面図を示し、図３８および図４０の直線３９−３９に沿ったものである。
【図４０】図３５−図３７の処理段階後の処理段階における図３５−図３７の半導体フラグメントの一部の断面側面図を示し、図３８および図３９の直線４０−４０に沿ったものである。
【図４１】図３８−図４０の処理段階後の処理段階における図３５−図３７の半導体フラグメントの一部の上面図を示す。
【図４２】図３８−図４０の処理段階後の処理段階における図３５−図３７の半導体フラグメントの一部の断面側面図を示し、図４１および図４３の直線４２−４２に沿ったものである。
【図４３】図３８−図４０の処理段階後の処理段階における図３５−図３７の半導体フラグメントの一部の断面側面図を示し、図４１および図４２の直線４３−４３に沿ったものである。
【図４４】別の例示的な実施形態の方法のある処理段階における半導体フラグメントの一部の上面図を示す。図４４−図４６の処理段階は、図４−図６の処理段階の後に続くものであってもよい。
【図４５】別の例示的な実施形態の方法のある処理段階における半導体フラグメントの一部の断面側面図を示す。図４４−図４６の処理段階は、図４−図６の処理段階の後に続くものであってもよい。図４５は、図４４および図４６の直線４５−４５に沿ったものである。
【図４６】別の例示的な実施形態の方法のある処理段階における半導体フラグメントの一部の断面側面図を示す。図４４−図４６の処理段階は、図４−図６の処理段階の後に続くものであってもよい。図４６は、図４４および図４５の直線４６−４６に沿ったものである。
【図４７】図４４−図４６の処理段階後の処理段階における図４４−図４６の半導体フラグメントの一部の上面図を示す。
【図４８】図４４−図４６の処理段階後の処理段階における図４４−図４６の半導体フラグメントの一部の断面側面図を示し、図４７および図４９の直線４８−４８に沿ったものである。
【図４９】図４４−図４６の処理段階後の処理段階における図４４−図４６の半導体フラグメントの一部の断面側面図を示し、図４７および図４８の直線４９−４９に沿ったものである。
【図５０】図４７−図４９の処理段階後の処理段階における図４４−図４６の半導体フラグメントの一部の上面図を示す。
【図５１】図４７−図４９の処理段階後の処理段階における図４４−図４６の半導体フラグメントの一部の断面側面図を示し、図５０および図５２の直線５１−５１に沿ったものである。
【図５２】図４７−図４９の処理段階後の処理段階における図４４−図４６の半導体フラグメントの一部の断面側面図を示し、図５０および図５１の直線５２−５２に沿ったものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００６】
幾つかの実施形態においては、本発明は二つ以上の異なる表面構成を形成するために、表面改変を使用する方法を含む。その後、表面上に材料が配置され、異なる表面構成が、配置された材料内に二つ以上の異なるドメインを誘発する。表面構成は、お互いに構造的に異なるものであってもよいし、ならびに／または、お互いに化学的に異なるものであってもよい。
【０００７】
配置された材料内に誘発されるドメインの一方は、第一のドメインと称され、ドメインのうちの他方は、第二のドメインと称されてもよい。幾つかの実施形態においては、第一のドメインは電気的コンポーネントに組み込むのに適し、第二のドメインは、隣接する電気的コンポーネント間のクロストークを低減させる（例えば、隣接する電気的コンポーネント間の電気的分離を提供するのに適している）介在領域に組み込むのに適し、ならびに／または、第一のドメインに対して選択的除去するのに適していていもよい。電気的コンポーネントに組み込むのに適したドメインは、所望の電気的コンポーネントにおける使用に適切な任意の組成および構成を有してもよい。例えば、このようなドメインは、相互接続もしくはローカル導体に組み込むのに適した導電性材料を含んでもよいし、選択デバイスに組み込むのに適したダイオード材料（例えば、適切にドープされた半導体材料、適切な金属酸化物など）を含んでもよいし、メモリセルなどに組み込むのに適切なプログラマブル材料（例えば、カルコゲナイド、ペロブスカイトなど）を含んでもよい。
【０００８】
電気的コンポーネントに組み込むのに適したドメインは、任意の適切な特性において、介在領域のドメインとは異なってもよい。例えば、例示的な一実施形態においては、ドメインは、化学量論性、位相、結晶度の量、結晶配向、粒子配向などのうちの一つ以上において、お互いに異なってもよい。配置プロセスの間に材料に誘発される二つ以上のドメインを有するように幾つかの実施形態において使用される可能性のある例示的な材料は、カルコゲナイド、遷移金属酸化物、ペロブスカイト、ホウ酸塩、結晶性ポリマー、液晶、貴金属、貴金属含有材料、分子単層などである。記載された材料のうちの任意の材料は、幾つかの用途においてはドープされてもよいことに留意されたい。また、記載された材料のうちの幾つかは、幾つかの実施形態においては、結晶性相を含む少なくとも一つのドメインを有するように配置されてもよいことに留意されたい。
【０００９】
（例えば、隣接する回路デバイスをお互いに対して電気的に分離するために）隣接する回路デバイス間のクロストークを低減させる介在領域へと組み込むのに適した別のドメインを誘発する一方、集積回路デバイスに組み込むのに適した配置された材料のうちの一ドメインを同時に誘発することには、顕著な利点が存在する可能性がある。例えば、このように、集積回路ドメインおよび介在ドメインを配置プロセスで形成し、パターン化することが可能になり、したがって、従来の作製順序のうち、問題となるエッチングおよび／もしくは研磨プロセスを回避することができる。
【００１０】
例示的な実施形態は、図１−図５２を参照して記述される。図１−図１８は第一の実施形態を示し、図１９−図２４は第二の実施形態を示し、図２５−図３４は第三の実施形態を示し、図３５−図４３は第四の実施形態を示し、図４４−図５２は第五の実施形態を示す。
【００１１】
図１−図３を参照すると、半導体構造１０は、上面図および一組の断面側面図において図示される。構造１０は、電気的に絶縁性の材料１４を支持するベース１２を含む。複数の導電性構造１８、２０および２２は、絶縁性材料１４内に形成される。示された実施形態においては、構造１８、２０および２２のうちの各々は、導電性材料１６を含むラインである。導電性ライン１８、２０および２２は、図１の上面図において電気的に絶縁性の領域１９、２１および２３と互い違いに並び、幾つかの実施形態においては、構造１０は、誘電性領域１９、２１および２３によってお互いから間隔をあけられた複数の導電性ライン１８、２０および２２を含むと考えられてもよい。図示された構造は上部表面１７を有する。
【００１２】
導電性ラインは、軸１５に対して平行な第一の方向にほぼ沿って伸長するように示される。ラインが波状の領域を有することを示すために、もしくは、軸１５に正確に沿って伸長しないが、ラインの全体的な直線方向が軸１５に沿っていることを示すために、導電性ラインは、このような軸に“ほぼ”沿って伸長するように示される。示されたライン１８、２０および２２は、基板１５上に形成される可能性のある導電性コンポーネントの一実施例であり、他の導電性コンポーネントが他の実施形態において使用されてもよい。
【００１３】
ベース１２は、単結晶性シリコンを含むか、本質的に単結晶性シリコンから成るか、単結晶性シリコンで構成されてもよく、半導体基板もしくは半導体基板の一部と称されてもよい。“半導電性基板”“半導体構造”および“半導体基板”という用語は、半導電性ウェーハ（単独もしくは、他の材料を含むアセンブリのいずれか）および半導電性材料層（単独もしくは、他の材料を含むアセンブリのいずれか）などのバルク半導電性材料を含むがそれに限定はされない半導電性材料を含む任意の構造を意味する。“基板”という用語は、上述された半導電性基板を含むがそれに限定はされない任意の支持構造のことを称する。ベース１２は、均質なものとして示されているが、ベースは、幾つかの実施形態においては、複数の構造およびコンポーネントを含んでもよい。例えば、ベース１２は、集積回路作製に関連する一つ以上の構造およびコンポーネントを含む半導体基板に対応してもよい。
【００１４】
電気的に絶縁性の材料１４は、任意の適切な組成もしくは組成の組み合わせを含んでもよい。幾つかの実施形態においては、電気的に絶縁性の材料１４は、例えば、二酸化シリコン、窒化シリコン、ボロホスホシリケートグラス（ＢＰＳＧ）、ホスホシリケートグラス（ＰＳＧ）、フルオロシリケートグラス（ＦＳＧ）などを含んでもよいし、本質的にそれらで構成されてもよいし、それらで構成されてもよい。
【００１５】
導電性材料１６は、任意の適切な組成もしくは組成の組み合わせを含んでもよい。幾つかの例示的な実施形態においては、導電性材料１６は、種々の金属（例えば、銅、タングステン、アルミニウム、プラチナなど）、金属含有組成物（例えば、金属シリサイド、金属窒化物など）、導電性を有するようにドープされた半導体材料（例えば、導電性を有するようにドープされたシリコン、導電性を有するようにドープされたゲルマニウムなど）のうちの一つ以上を含んでもよい。
【００１６】
図１−図３の構成は、例えば、ダマシンタイプ処理を含む任意の適切な処理によって形成されてもよい。
【００１７】
図４−図６を参照すると、パターン化されたマスキング材料２６が、構造１０の上部表面１７に形成される。マスキング材料２６は、導電性ライン１８、２０および２２の方向に対して直交方向にほぼ沿って伸長する、複数のライン２８、３０、３２および３４を形成する。特に、マスキング材料ライン２８、３０、３２および３４は、軸２５に平行な方向に沿って伸長するように示され、導電性ライン１８、２０および２２は、軸１５に平行な方向に沿って伸長するように示され、軸１５および２５は、お互いに対して直交するように示される。種々の実施形態においては、軸１５および２５は、例えば、３０°、６０°、９０°などを含む、お互いに対して任意の適切な角度であってもよい。
【００１８】
マスキング材料ライン２８、３０、３２および３４は、間隙２９、３１および３３によってお互いに間隔をあけられる。絶縁性材料１４および導電性材料１６の上部表面はこの間隙内に露出される。
【００１９】
マスキング材料２６は、任意の適切な組成もしくは組成の組み合わせを含んでもよい。例えば、材料２６は、フォトリソグラフィーによってパターン化されたフォトレジストであってもよい。別の実施例として、材料２６は二酸化シリコンで、ライン２８、３０、３２および３４は、ピッチ増倍プロセスを使用してサブリソグラフィー解像度へと形成されてもよい。ライン２８、３０、３２および３４は、全てお互いに同一の組成（２６）を含むように示されているが、幾つかの実施形態においては、このような一つ以上のラインは、他のラインとは異なる組成を含んでもよい。例えば、ピッチ改変プロセスが、ライン２８、３０、３２および３４を形成するために使用される場合、ラインのうちの幾つかが他のラインとは異なる組成を含んでもよい。
【００２０】
図７−図９を参照すると、間隙２９、３１および３３内に露出された材料１４および１６の上部表面が、このような表面の表面特性を変化させる条件に晒される。表面特性変化は、材料１４および１６の上部表面へと伸長する（そのうちの幾つかのみが標識されている）溝部３５の形成として概略的に示される。表面特性変化は、任意の適切な変化を含んでもよく、例示的な実施形態においては、表面粗化、表面テクスチャリング、トポロジカルグレーディング（形態学的平衡化）、化学的改変などによって達成されてもよい。
【００２１】
図示された溝部３５を形成するために使用される条件は、例えば、化学的エッチングおよび／もしくは物理的エッチングの使用を含む任意の適切な条件であってもよい。幾つかの実施形態においては、表面特性変化の目的は、マスキング材料２６によって保護される導電性材料１６の表面構成に対して、間隙２９、３１および３３内の導電性材料１６に沿った異なる表面構成を形成することである。このような実施形態においては、絶縁性材料１４の露出表面が変化するか否かは無関係なことがある。物理的エッチングが使用される場合、エッチングは材料１４の絶縁性表面および材料１６の導電性表面に対して非選択的であってもよい。したがって、両タイプの表面が変化してもよい。対照的に、化学的エッチングは、材料１４の絶縁性表面と比較して、材料１６の導電性表面に対して選択的であってもよく、したがって、エッチングによって変化するのは、材料１６の表面のみであってもよい。
【００２２】
幾つかの実施形態においては、導電性材料１６の露出表面に沿った表面特性の変化は、露出表面上に新規の化学種を形成する反応を含んでもよく、したがって、図示された下方へ伸長する形態学的フィーチャに加えて、もしくは図示された下方への形態学的フィーチャの代わりに、上方へ伸長する形態学的フィーチャを形成してもよいし、しなくてもよい。幾つかの例示的な実施形態においては、導電性材料１６はプラチナを含み、プラチナ表面の化学的エッチングおよび／もしくは再構成は、大気圧における、プラチナ触媒されるアンモニアの酸化の使用を介して提供されてもよい。このような実施形態においては、表面変化の程度は、反応物に対するプラチナの相対的暴露期間や反応物の濃度などに関連する可能性がある。
【００２３】
図示された溝部の形成（すなわち、表面粗化）は、間隙２９、３１および３３内に露出された材料１６の表面をテクスチャリングする一方法である。このような表面をテクスチャリングする他の方法は、他の実施形態で使用されてもよく、別の例示的な方法は、図２５−図３４を参照して以下に記述されるトレンチ形成である。本開示およびそれに続く請求項を解釈する目的で、表面に形成された最も深い形態学的凹部が１０Åの深さ以下である場合には、その表面は粗化されたものと考えられ、表面に形成された最も深い形態学的凹部が１０Åの深さよりも大きい場合にはその表面はそこに形成されたトレンチを有するものと考えられる。
【００２４】
図１０−図１２を参照すると、マスキング材料２６（図７−図９）が除去される。材料２６がフォトレジストを含む場合、このような除去は、アッシングおよび／もしくは化学的剥離を含んでもよい。
【００２５】
材料２６の除去後、導電性ライン１８、２０および２２の各々は、（導電性ライン２０に関連して図１１に示された）二つの交互の構成３８および４０を含む露出された上部表面を有する。表面構成３８は、図７−図９の粗化手順の間にマスキング材料２６によって保護された表面に対応する比較的平滑な構成であり、表面構成４０は、図７ー図９の粗化によってもたらされた構成に対応する比較的粗い構成である。表面構成３８および４０は、其々、第一および第二の表面構成と称されてもよい。
【００２６】
図１３−図１５を参照すると、材料４２は、構造１０の材料１４および１６上に形成される。材料は、二つの異なるドメイン４４および４６を含むように示され、ドメイン４４は、第一の表面構成３８を有する導電性材料１８、２０および２２の領域によって誘発され、ドメイン４６は、第二の表面構成４０を有する導電性材料１８、２０および２２の領域と、電気的に絶縁性の領域１９、２１および２３の表面とによって誘発される。材料４２は、そこに誘発される二つのドメインを有するように示されているが、他の実施形態においては、材料はそこに誘発される二つ以上のドメインを有してもよい。例えば、電気的に絶縁性の領域の表面によって誘発されるドメインは、導電性材料の粗化表面によって誘発されるドメインとは異なってもよい。
【００２７】
ドメイン４４は、円柱状のフィーチャを有するように示され、ドメイン４６は、ランダム化されたフィーチャを有するように示される。幾つかの実施形態においては、材料４２は、単結晶性材料であってもよく、ドメイン４４内の図示された円柱状フィーチャは、単結晶性材料内の格子状構造に対応してもよい。他の実施形態においては、材料４２は多結晶性材料であってもよく、ドメイン４４内の図示された円柱状フィーチャは、粒子境界に整列された結晶子（すなわち粒子）であってもよい。ドメイン４４の円柱状フィーチャは、ドメイン４４内に形成される可能性のある多くの結晶学的パターンのうちの一つを示す。ドメイン４４は、（図１６−図１８を参照して以下に議論されるように）電気的コンポーネントに組み込まれてもよいし、ドメイン４４は、このような電気的コンポーネントにおいて使用するために適切な任意のフィーチャを含んでもよい。幾つかの実施形態においては、フィーチャ下の第一の導電性電極から、フィーチャ上の第二の導電性電極へと伸長する複数の均一な導電性経路に都合よく対応することができるという点で、フィーチャは（示されるように）円柱状フィーチャであることが望ましい可能性がある。ドメイン４４が電気的コンポーネントに組み込むのに適している幾つかの実施形態においては、ドメイン４６は隣接する電気的コンポーネント間の介在領域における使用に適していてもよい（介在領域は、隣接する電気的コンポーネント間のクロストークを緩和するかまたは妨げるために適し、幾つかの実施形態においては、隣接する電気的コンポーネント間の電気的分離を提供するのに適している）。
【００２８】
示された実施形態の利点は、単に材料４２の配置の間に使用される表面構成によって誘発されるドメイン４４および４６によって、ドメイン４４に対応する回路構造の形成およびパターン化と同時に、ドメイン４６に対応する介在領域が形成され、かつパターン化される点である。したがって、エッチングおよび／もしくは従来技術プロセスのうちの他の配置後のパターン化手順は回避される可能性がある。
【００２９】
ドメイン４４は、示された例示的な実施形態においては、結晶学的パターン（特に、円柱状フィーチャ）を有するように図示されているが、他の実施形態においては、ドメイン４４は結晶性でなくてもよい。しかしながら、ドメイン４４は、幾分、ドメイン４６とは異なる可能性があり、それによって、ドメイン４４は回路素子へ組み込むのに適し、ドメイン４６は隣接する電気的コンポーネント間の介在領域へ組み込むのに適したものになる（例えば、ドメイン４６は、隣接する回路素子の電気的に分離に適していてもよく、ならびに／または、隣接する電気的コンポーネント間のクロストークを低減させるのに適していてもよい）。ドメイン４４および４６の相違は、例えば、相、化学量論性などのうちの一つ以上における相違を含む可能性がある。
【００３０】
示された実施形態においては、ドメイン４４がドメイン４６との界面を形成する位置に、境界４７が生じる。このような境界は、ドメイン４４と４６との間の電気的移動に対するバリアとして作用する継ぎ目に対応する可能性がある。材料４２が単結晶の場合には、境界４７はドメイン４４の格子配向とドメイン４６の格子配向との間の格子不整領域に対応してもよい。材料４２が多結晶である場合には、境界４７は、粒子境界整列が崩壊した領域に対応してもよい。このような実施例は、ドメイン４４と４６との間に境界を形成する可能性のある多数のメカニズムのうちのほんの幾つかにすぎない。他のメカニズムは、ドメイン４４と４６との界面における格子欠陥濃度の増加や、そのような界面に沿った非晶質化などを含むことがある。
【００３１】
材料４２は、任意の適切な組成もしくは組成の組み合わせを含んでもよく、幾つかの実施形態においては、種々のカルコゲナイド、遷移金属酸化物、ペロブスカイト、ホウ酸塩、結晶性ポリマー、液晶、分子単層、貴金属、貴金属含有組成物および結晶格子内に配置された単分子のうちの一つ以上を含んでもよい。幾つかの実施形態においては、材料４２は、（相変化メモリデバイスなどの）抵抗性メモリデバイスに組み込むのに適した材料を含んでもよく、メモリセル材料とも称されることがある。幾つかの実施形態においては、材料４２は、例えば、Ｇｅ２Ｓｂ２Ｔｅ５などのゲルマニウム含有カルコゲナイドを含んでもよい。他の実施形態においては、材料４２は、例えば、Ｐｒ、Ｃａ、ＭｎおよびＯを含む材料などのペロブスカイトを含んでもよい。
【００３２】
材料４２は、従来の方法で、材料１４および１６上に配置されてもよいし、異なる表面構成３８および４０が、各々、その配置の間に材料４２内に異なるタイプのドメインを誘発する可能性もある。幾つかの実施形態においては、材料４２は、物理蒸着、化学蒸着、原子層堆積、パルスレーザ堆積、原子蒸着、分子ビームエピタキシー、熱蒸発法、電子ビーム蒸発法、昇華のうちの一つ以上を使用して配置されてもよい。
【００３３】
図１６−図１８を参照すると、導電性構造５０、５２、５４および５６は、結晶性材料４２の上部表面に形成される。示された構造５０、５２、５４および５６は、導電性ライン５０、５２、５４および５６である。このようなラインは、示された実施形態においては、軸２５の方向にほぼ沿って伸長し、したがって、導電性ライン１８、２０および２２に対してほぼ直行して伸長する。導電性ライン５０、５２、５４および５６は、第二系列のライン（もしくはその代わりに、第二系列の導電性構造）と称されてもよく、ライン１８、２０および２２は、第一系列のライン（もしくはその代わりに、第一系列の導電性構造）と称される。導電性ライン５０、５２、５４および５６は、材料５８を含むように示される。このような材料は、任意の適切な導電性材料であってもよい。材料５８は、幾つかの実施形態においては、ライン１８、２０および２２の材料１６と同一であってもよいし、他の実施形態においては、材料１６とは異なってもよい。
【００３４】
幾つかの実施形態においては、第一系列のライン（すなわち、ライン１８、２０および２２）は、メモリセルの下部電極を形成し、第二系列のライン（すなわち、ライン５０、５２、５４および５６）は、メモリセルの上部電極を形成する。材料４２のドメイン４４は、示された実施形態においては、第一系列の導電性ラインと、第二系列の導電性ラインとの間に直接存在する（示されていない幾つかの実施形態においては、ドメイン４４と第二系列の導電性ラインとの間に提供されるさらなる材料があってもよい）。ドメイン４４は、導電性ライン５０、５２、５４および５６の下にこのようなドメインがあることを示すために、図１６の上面図においては、破線で示される。
【００３５】
ドメイン４４は、（図１７および図１８において標識された）電気的コンポーネント６０に組み込まれる。幾つかの実施形態においては、このようなコンポーネントは、（相変化メモリセルなどの）可変抵抗メモリセル、導電性相互接続、ダイオードなどであってもよい。幾つかの実施形態においては、ドメイン４４上の他の材料は、ラインが重なる位置における上部導電性ライン（例えばライン５４）と底部導電性ライン（例えばライン２０）との間にあってもよいし、ドメイン４４と電気的コンポーネントに組み込まれてもよいし、または、ドメイン４４を組み込むコンポーネントに加えて、他の電気的コンポーネントを形成してもよい。
【００３６】
示された実施形態においては、ドメイン４４の円柱状構造は、底部導電性ライン１８、２０および２２の上部表面、ならびに、上部導電性ライン５０、５２、５４および５６の底部表面に対して実質的に直行して（すなわち、実質的に垂直に）伸長し、したがって、このような上部表面と底部表面との間に導電性コンジットを形成してもよい。他の実施形態においては、ドメイン４４の結晶構造は別の配向を有してもよい。さらに他の実施形態においては、ドメイン４４は結晶構造を有しなくてもよい。
【００３７】
材料４２のドメイン４６は、境界４７に沿ってドメイン４４から電気的に切り離され、したがって、ドメイン４６は隣接する電気的コンポーネント（例えば、幾つかの実施形態においてはメモリセル６０）間のクロストークを低減する、および／もしくは、隣接する電気的コンポーネント間の電気的分離を提供する介在領域を提供することができる。
【００３８】
図１−図１８の処理は、一回のマスキングステップ（特に、図４−図６に示されたマスキング）を使用して、材料４２のその後のエッチングもしくは研磨するステップの必要なく、電気的コンポーネントに組み込むのに適したドメイン４４ならびにドメイン４６の介在領域へと、材料４２を有益にパターン化する。
【００３９】
図１−図１８の実施形態は、隣接する電気的コンポーネント間に残存するドメイン４６の介在領域を示す。他の実施形態においては、このような介在領域を除去し、かつ、誘電性材料で介在領域を置換することが望ましい場合がある。ドメイン４６の介在領域が除去される例示的な一実施形態は、図１９−図２４を参照して記述される。
【００４０】
図１９−図２１を参照すると、構造１０ａは、図１３−図１５の処理段階の後の処理段階において示される。特に、材料４２のドメイン４６（図１３−図１５）は、ドメイン４４に対して選択的に除去される。これによって、第一のドメインの領域の間に間隙６２を残す。第二の表面構成４０を有する導電性材料１６の一部は、間隙６２内に露出され、電気的に絶縁性の材料１４もこの間隙内に露出される。
【００４１】
ドメイン４６（図１３−図１５）は、任意の適切な処理を使用して、ドメイン４４に対して選択的に除去されてもよい。幾つかの実施形態においては、ドメイン４６は、ドメイン４４よりもさらに不規則な構造を有する。例えば、ドメイン４４および４６が結晶性である場合に、ドメイン４６は、ドメイン４４よりも不規則な格子構造を有してもよいし、または、ドメイン４４および４６が多結晶性である場合に、ドメイン４６がドメイン４４よりもさらに不規則なテクスチャもしくは粒子境界配向を有してもよい。化学エッチングは、規則的構造よりも不規則な構造をより消費しやすいか、またはより反応しやすいことがあるため、ドメイン４６の比較的不規則な構造は、ドメイン４６をドメイン４４と比較して、化学エッチングをより受けやすくする。したがって、ドメイン４６は、従来の化学エッチャントによって、ドメイン４４に対して選択的に除去されてもよい。
【００４２】
図２２−図２４を参照すると、電気的に絶縁性の材料６４が間隙６２内に提供され、その後、（図１６−図１８を参照して上述されたラインに類似した）導電性ライン５０、５２、５４および５６が、絶縁性材料６４およびドメイン４４に形成される。ドメイン４４は、したがって、図１６−図１８を参照して上述された電気的コンポーネントに類似した電気的コンポーネント６０へと組み込まれる。図２２−図２４の実施形態と図１６−図１８の実施形態との相違は、図２２−図２４の電気的コンポーネント６０が電気的に絶縁性の材料６４を含む介在領域によってお互いに間隔が空いている一方で、図１６−図１８の電気的コンポーネント６０は材料４２の第二のドメイン４６に対応する介在領域によってお互いに間隔が空いているという点である。
【００４３】
図２２−図２４の電気的に絶縁性の材料６４は、任意の適切な組成、もしくは組成の組み合わせを含んでもよく、幾つかの実施形態においては、二酸化シリコン、窒化シリコン、ＢＰＳＧ、ＰＳＧおよびＦＳＧを含むか、本質的にそれらで構成されるか、それらで構成されてもよい。示された実施形態においては、ドメイン４４の電気的に絶縁性の材料６４の上部表面に、平坦化された表面が伸長する。この平坦化された表面は、絶縁性材料６４の配置後の化学機械研磨（ＣＭＰ）によって形成されてもよい。
【００４４】
図７−図９を参照して上述されたように、導電性材料１６の種々の領域のテクスチャリングは、図７−図９を参照して記述された粗化で達成されてもよいし、トレンチの形成を含んでもよい。図２５−図３４は、トレンチが形成される例示的な一実施形態を示す。
【００４５】
図２５−図２７を参照すると、構造１０ｂは、図４−図６の処理段階の後の処理段階において示される。構造は、パターン化されたマスキング材料２６のライン２８、３０、３２および３４を含み、このようなラインは間隙２９、３１および３３によってお互いから間隔をあけられる。
【００４６】
材料１４および１６は、（図２６に示される）トレンチ６８、７０および７２を形成するためにこの間隙内にエッチングされる。
【００４７】
図２６は、例示的な導電性ライン（特に、ライン２０）が初期の上部表面１７を有し、かつ、トレンチが、表面１７に対して角度θで伸長する（トレンチ６８に対して示される）側壁６９を有することを示す。幾つかの実施形態においては、角度θは約９０°から約１７５°の範囲内であってもよい。
【００４８】
トレンチ２９、３１および３３を形成するために使用されるエッチングは、トレンチが材料１４および１６の双方へと伸長するように、材料１４および１６に対して非選択的であってもよいし、または、トレンチが主に材料１６内に伸長するように、材料１４と比較して材料１６に対して選択的であってもよい。エッチングは、物理的および化学的プロセスのうちの一つもしくはその双方を含んでもよく、例示的なエッチングプロセスは、スパッタリング、反応性イオンエッチングおよび湿式化学エッチングを含む。幾つかの例示的な実施形態においては、導電性材料１６は、プラチナを含み、エッチングはアルゴンイオンエッチングを使用してもよい。
【００４９】
図２８−図３０を参照すると、マスキング材料２６（図２５−図２７）は除去される。材料２６の除去後、導電性ライン１８、２０および２２の各々は、（導電性ライン２０に関連して図２９において示された）二つの交互の構成３８および４０を含む露出された上部表面を有する。表面構成３８は、初期表面１７の平坦な構成に対応し、表面構成４０は、トレンチ２９、３１および３３の角度を有する側壁に対応する。
【００５０】
図３１−図３３を参照すると、材料４２が材料１４および１６上に形成される。材料は、二つの異なるドメイン４４および４６を含むように示され、ドメイン４４は、第一の表面構成３８を有する導電性材料１８、２０および２２の領域によって誘発され、ドメイン４６は、第二の表面構成４０を有する導電性材料１８、２０および２２の領域によって誘発され、また、ドメイン４６は、電気的に絶縁性の領域１９、２１および２３の表面によっても誘発される。
【００５１】
ドメイン４４は、円柱状フィーチャを有するように示され、ドメイン４６は、ランダム化されたフィーチャを有するように示される。示された実施形態においては、材料４２は多結晶であり、個々の結晶子（すなわち、粒子）はドメイン４４および４６内に示される。他の実施形態においては、材料４２は単結晶材料であってもよく、ドメイン４４内に示された円柱状フィーチャは、単結晶材料内の格子構造に対応してもよい。材料４２が単結晶である実施形態においては、ドメイン４６はドメイン４４よりも高い格子欠陥濃度を有するために、ドメイン４６はドメイン４４と比較して比較的高い不規則性を有してもよい。
【００５２】
示された実施形態においては、ドメイン４４とドメイン４６との間の境界４７は、粒子境界整列が崩壊した領域に対応する。
【００５３】
図３４を参照すると、構造１０ｂが、図１７の処理段階に類似した処理段階において示される。特に、導電性ライン５０、５２、５４および５６は材料４２のドメイン４４および４６に形成される。ドメイン４４は、したがって、図１７を参照して上述された電気的コンポーネントに類似した電気的コンポーネント６０に組み込まれ、ドメイン４６は、隣接するドメイン４４の間の横方向の移動を実質的に制限する空間的な材料の不均質性を導入する。幾つかの実施形態においては、領域４６によって提供された不均質性は、隣接する電気的コンポーネントをお互いから電気的に分離する。代替的な処理においては、ドメイン４６は、導電性ライン５０、５２、５４および５６の形成前に、（例えば、図１９−図２１を参照して上述された処理に類似した処理で）ドメイン４４に対して選択的に除去されてもよい。
【００５４】
図１−図３４の実施形態は、配置された材料において異なるドメインの形成を誘発するために使用される異なる表面構成を生成するために、導電性材料１６のうちの幾つかの表面領域の物理的改変を使用する。他の実施形態においては、導電性材料の表面領域の化学的改変が、異なる表面構成を生成するために使用されてもよく、異なる表面構成によって配置された材料内に、二つ以上のドメインの形成を最終的に誘発する。図３５−図４３は、導電性材料１６の異なる表面構成を生成するために、化学的改変を使用するための例示的な一方法を示す。
【００５５】
図３５−図３７を参照すると、構造１０ｃは、図４−図６の処理段階の後の処理段階において示される。構造は、パターン化されたマスキング材料２６のライン２８、３０、３２および３４を含み、このようなラインは、間隙２９、３１および３３によってお互いから間隔をあけられる。間隙２９、３１および３３内に露出された導電性材料１６の一部は、その一部を化学的に改変してそれによって改変領域７４を形成する条件に晒される。条件は、例えば、露出された一部に対するドーパントの注入、表面吸着、および／もしくは露出された一部と一つ以上の種との化学反応を含んでもよい（例えば、導電性材料１６が金属を含む場合には、化学反応は、金属シリサイド、金属窒化物、金属カーバイドなどのうちの一つ以上を形成してもよい）。
【００５６】
幾つかの実施形態においては、改変領域は、（例えば、改変領域が材料１６の上部表面に沿って表面反応によって形成される場合には）導電性材料１６の表面にのみ沿っていてもよいし、他の実施形態においては、（例えば、改変領域が材料１６に対するドーパントの注入によって形成される場合、ならびに／または改変領域が材料１６へと浸透する化学反応によって形成される場合には）改変領域は導電性材料１６の中に伸長してもよい。改変領域が材料１６内へと伸長する場合には、改変領域が適切に導電性を有する実施形態においては、改変領域が材料全体を通って伸長してもよいし、または、材料内へと部分的にのみ伸長してもよい。
【００５７】
図３８−図４０を参照すると、マスキング材料２６（図３５−図３７）が除去される。材料２６の除去後、導電性ライン１８、２０および２２の各々は、（導電性ライン２０に関連して図３９に示された）二つの交互の構成３８および４０を含む露出された上部表面を有する。表面構成３８は化学的に改変されていない材料１６の上部表面の一部に対応し、表面構成４０は、化学的に改変された領域７４内にある材料１６の上部表面の一部分に対応する。
【００５８】
図４１−図４３を参照すると、材料４２が材料１４および１６上に形成される。材料は、二つの異なるドメイン４４および４６を含むように示され、ドメイン４４は第一の表面構成３８（図３９）を有する導電性材料１８、２０および２２の領域によって誘発され、ドメイン４６は、第二の表面構成４０（図３９）を有する導電性材料１８、２０および２２の領域によって誘発され、また、ドメイン４６は、電気的に絶縁性の領域１９、２１および２３の表面によっても誘発される。（図示されていない）その後の処理においては、材料４２上の一連の導電性ラインを形成するために、図１６−図１８を参照して上述された処理と類似する処理が実施され、ならびに／または、図１９−図２４を参照して上述された処理と類似する処理によって、ドメイン４６が選択的に除去されてもよい。
【００５９】
示された実施形態は、化学的に改変しない表面によって誘発された導電性材料１６のドメイン４４と、化学的に改変された表面によって誘発された導電性材料１６のドメイン４６とを有するが、他の実施形態においては、逆になる可能性があり、化学的に改変されていない表面によってドメイン４６が誘発され、化学的に改変された表面によってドメイン４４が誘発される。
【００６０】
幾つかの実施形態においては、図３５−図４３の処理に類似した化学処理が、図７−図９の粗化もしくは図２５−図２７のトレンチ形成のいずれかと組み合わせて使用されてもよい。
【００６１】
幾つかの実施形態においては、導電性材料１６への複数の表面構成の形成は、導電性材料の領域へのコーティングの形成を含んでもよい。このコーティング形成は、材料１６の化学的改変によって達成されてもよいし、されなくてもよい。図４４−図５２は、導電性材料１６への複数の表面構成の形成にコーティングを組み込むための例示的な一実施形態を示す。
【００６２】
図４４−図４６を参照すると、構造１０ｄは、図４−図６の処理段階後の処理段階において示される。構造は、パターン化されたマスキング材料２６のライン２８、３０、３２および３４を含み、このラインは、間隙２９、３１および３３によってお互いから間隔をあけられる。コーティング８０は間隙２９、３１および３３内に形成される。コーティング８０は任意の適切な組成もしくは組成の組み合わせを含んでもよく、幾つかの実施形態においては、二酸化シリコンおよび／もしくはシリコン窒化物などの電気的に絶縁性の材料を含むか、本質的にそれらで構成されるか、それらで構成される。コーティング８０は材料１４および１６の双方において非選択的に形成されるように示されるが、幾つかの実施形態においては、材料８０は、材料１６上のみに選択的に形成されてもよい。コーティングは、マスキング材料２６へと伸長してもよいし、伸長しなくてもよい。
【００６３】
図４７−図４９を参照すると、マスキング材料２６（図４４−図４６）が除去される。材料２６の除去後、導電性ライン１８、２０および２２の各々は、（導電性ライン２０に関連して図４８に示された）二つの交互の表面構成３８および４０を有する。表面構成３８は、コーティング８０によって被覆されていない材料１６の一部に対応し、表面構成４０は、コーティング８０によって被覆された材料１６の一部に対応する。
【００６４】
図５０−図５２を参照すると、材料４２が材料１４および１６上に形成される。材料は、二つの異なるドメイン４４および４６を含むように示され、ドメイン４４は第一の表面構成３８（図４８）によって誘発され、ドメイン４６は、第二の表面構成４０（図４８）によって誘発され、また、ドメイン４６は、電気的に絶縁性の領域１９、２１および２３の表面によっても誘発される。（図示されていない）その後の処理においては、材料４２上に一連の導電性ラインを形成するために、図１６−図１８を参照して上述された処理と類似する処理が実施され、ならびに／または、図１９−図２４を参照して上述された処理と類似する処理によって、ドメイン４６が選択的に除去されてもよい。
【００６５】
示された実施形態は、コーティングされていない表面によって誘発されたドメイン４４と、コーティングされた表面によって誘発されたドメイン４６とを有するが、他の実施形態においては、逆になる可能性があり、コーティングされていない表面によってドメイン４６が誘発され、コーティングされた表面によってドメイン４４が誘発される。
【００６６】
上述された種々のプロセスは、集積回路へと組み込むのに適した（メモリデバイス、相互接続、ダイオードなどの）電気的コンポーネントを形成するために使用されてもよい。このような集積回路は電子システムで使用されてもよい。電子システムは、例えば、時計、テレビ、携帯電話、パーソナルコンピュータ、自動車、産業制御システム、航空機などの広範囲のシステムのうちの任意のシステムであってもよい。
図面において、種々の実施形態の特定の方向は、例示的な目的のためだけのものであって、実施形態は、幾つかの用途においては、示された方向に対して回転されてもよい。本明細書で提供された記述およびそれに続く請求項は、その構造が図面の特定の方向にあるか、またはその方向に対して回転されているか否かに関わらず、種々の機構の間で記述された関係を有する任意の構造に関するものである。
【００６７】
添付の図面の断面図は、断面の平面内の機構のみを示し、図面を簡略化するために、断面の平面の後方に存在する材料は示されていない。
ある構造が、別の構造の“上に”もしくは“相対して”存在するものとして上記で言及されるときには、他の構造の上に直接存在しうるか、または、中間構造も存在してもよい。対照的に、ある構造が、別の構造の“直上に”もしくは“直接相対して”存在するものとして言及されるときには、中間構造は存在しない。ある構造が、別の構造に対して、“接続されて”いるかまたは“結合されて”いるものとして言及されるときには、他の構造に対して直接接続されるか、または直接結合されうるか、あるいは中間構造が存在してもよい。対照的に、ある構造が、別の構造に対して、“直接接続されて”いるかまたは“直接結合されて”いるものとして言及されるときには、中間構造は存在しない。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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【図３７】
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【図３８】
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【図３９】
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【図４０】
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【図４１】
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【図４２】
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【図４３】
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【図４４】
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【図４５】
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【図４６】
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【図４７】
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【図４８】
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【図４９】
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【図５０】
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【図５１】
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【図５２】
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【手続補正書】
【提出日】平成25年6月19日(2013.6.19)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の電気的コンポーネントおよび前記複数の電気的コンポーネント間の複数の介在領域を形成する方法であって、
第一の複数の構造上に二つ以上の露出された表面構成を形成するステップであって、前記複数の表面構成のうちの一方は第一の構成であり、前記複数の表面構成のうちの他方は第二の構成である、ステップと、
前記複数の表面構成に材料を形成するステップであって、前記材料は二つ以上のドメインを含み、前記複数のドメインのうちの第一のドメインは、前記第一の表面構成によって誘発され、前記複数のドメインのうちの第二のドメインは、前記第二の表面構成によって誘発される、ステップと、
前記材料上に複数の第二の構造を形成するステップであって、前記複数の第一のドメインは、前記第一および第二の構造間の重複する領域における複数の電気的コンポーネントに組み込まれる、ステップと、
前記複数の第二のドメインを除去するステップか、隣接する複数の電気的コンポーネント間の複数の介在領域として誘電性材料を提供するために前記複数の第二のドメインを前記誘電性材料で置換するステップか、または、隣接する複数の電気的コンポーネント間の複数の介在領域として、前記複数の第二のドメインを直接使用するステップのいずれかのステップと、
を含む、
ことを特徴とする方法。
【請求項２】
前記材料はメモリセル材料であり、前記複数の電気的コンポーネントは、複数の可変抵抗メモリセルである、
ことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記材料はゲルマニウム含有カルコゲナイドである、
ことを特徴とする請求項２に記載の方法。
【請求項４】
複数のメモリセルを形成する方法であって、
複数の第一の導電性構造上に二つ以上の露出された表面構成を有するように半導体基板を形成するステップであって、前記複数の表面構成のうちの一方は第一の構成であり、前記複数の表面構成のうちの他方は第二の構成である、ステップと、
前記複数の表面構成に材料を形成するステップであって、前記材料は二つ以上のドメインを含み、前記複数のドメインのうちの第一のドメインは、前記第一の表面構成によって誘発され、前記複数のドメインのうちの第二のドメインは、前記第二の表面構成によって誘発される、ステップと、
前記材料上に第二の複数の導電性構造を形成するステップであって、前記材料の前記複数の第一のドメインは、複数のメモリセルに組み込まれ、前記複数の第二のドメインは、隣接する複数のメモリセル間の複数の介在領域である、ステップと、
を含む、
ことを特徴とする方法。
【請求項５】
前記複数のメモリセルのみが、前記第一および第二の導電性構造の間に直接存在する、
ことを特徴とする請求項４に記載の方法。
【請求項６】
前記複数の第一の導電性構造は複数の上部表面を有し、
前記複数の第二の導電性構造は、複数の下部表面を有し、
前記複数の第一のドメインは、前記上部表面および前記下部表面に対して実質的に直行して伸長する複数の円柱である、
ことを特徴とする請求項４に記載の方法。
【請求項７】
前記第一および第二の表面構成は、お互いに対して異なるテクスチャリングを有し、お互いに対して異なる化学組成を有する、
ことを特徴とする請求項４に記載の方法。
【請求項８】
複数のメモリセルを形成する方法であって、
複数の誘電性領域によってお互いから間隔をあけられた第一系列の複数の導電性ラインを有するように半導体基板を形成するステップであって、前記第一系列の前記複数の導電性ラインは、第一の方向にほぼ沿って伸長し、前記基板は、前記複数の導電性ラインの複数の表面を含む上部表面を有する、ステップと、
個々の導電性ラインの前記複数の表面に沿って、交互の第一および第二の表面構成を形成するステップと、
前記半導体基板にメモリセル材料を形成するステップであって、前記メモリセル材料は二つ以上のドメインを含み、前記複数のドメインのうちの第一のドメインは前記第一の表面構成によって誘発され、前記複数のドメインのうちの第二のドメインは前記第二の表面構成によって誘発される、ステップと、
前記メモリセル材料上に第二系列の複数の導電性ラインを形成するステップであって、前記メモリセル材料の前記複数の第一のドメインは、前記第一系列の複数の導電性ラインと、前記第二系列の複数の導電性ラインの間に直接存在する、前記メモリセル材料の複数の領域にあり、前記メモリセル材料の前記複数の第二のドメインは、前記第一系列の複数の導電性ラインと、前記第二系列の複数の導電性ラインの間に直接存在しない前記メモリセル材料の複数の領域にある、ステップと、
を含む、
ことを特徴とする方法。
【請求項９】
前記メモリセル材料は、前記第一系列の前記複数の導電性ラインと、前記第二系列の前記複数の導電性ラインとの間に直接存在する材料のみである、
ことを特徴とする請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
前記個々の導電性ラインの複数の表面に沿って前記複数の交互の表面構成を形成する前記ステップは、前記複数の導電性ラインの複数の領域を粗化するステップを含む、
ことを特徴とする請求項８に記載の方法。
【請求項１１】
前記個々の導電性ラインの複数の表面に沿って前記複数の交互の表面構成を形成する前記ステップは、前記複数の導電性ラインへと伸長する複数の形態学的凹部を形成するステップを含む、
ことを特徴とする請求項８に記載の方法。
【請求項１２】
前記個々の導電性ラインの複数の表面に沿って前記複数の交互の表面構成を形成する前記ステップは、前記複数の導電性ラインの複数の部分を化学的に改変するステップを含む、
ことを特徴とする請求項８に記載の方法。
【請求項１３】
前記個々の導電性ラインの複数の表面に沿って前記複数の交互の表面構成を形成する前記ステップは、前記複数の導電性ラインの複数の部分にコーティングを形成するステップを含む、
ことを特徴とする請求項８に記載の方法。
【請求項１４】
前記半導体基板の前記上部表面は、前記複数の誘電性領域の複数の表面をも含み、
前記個々の導電性ラインの前記複数の表面に沿って前記複数の交互の表面構成を形成する前記ステップは、前記複数の誘電性領域の前記複数の表面に沿って複数の交互の表面構成をも形成する、
ことを特徴とする請求項８に記載の方法。
【請求項１５】
前記個々の導電性ラインの前記複数の表面に沿って、かつ、前記複数の誘電性領域の前記複数の表面に沿って、前記複数の交互の表面構成を形成する前記ステップは、前記複数の導電性ラインおよび前記複数の誘電性領域の前記一部をテクスチャ処理するステップを含む、
ことを特徴とする請求項１４に記載の方法。
【請求項１６】
前記個々の導電性ラインの前記複数の表面に沿って、かつ、前記複数の誘電性領域の前記複数の表面に沿って、前記複数の交互の表面構成を形成する前記ステップは、前記複数の導電性ラインおよび前記複数の誘電性領域の一部上にコーティングを形成するステップを含む、
ことを特徴とする請求項１４に記載の方法。
【国際調査報告】
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