[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，包括在其存储节点中的相变层，所述相变存储器件包括：

底部电极；

底部电极接触层，由相变材料制成且安置在所述底部电极上；

第一相变层，宽度小于所述底部电极接触层且安置在所述底部电极接触层上；

第二相变层，宽度大于所述第一相变层且安置在所述第一相变层上；以及

上部电极，安置在所述第二相变层上。

2.根据权利要求1所述的相变存储器件，还包括：

第一绝缘层，形成于所述底部电极和所述底部电极接触层的侧表面上；以及

形成于所述第一相变层的侧表面上的第二绝缘层。

3.根据权利要求1或2所述的相变存储器件，其中所述底部电极接触层、所述第一相变层和所述第二相变层由同类相变材料制成。

4.根据权利要求1或2所述的相变存储器件，其中所述底部电极层、所述第一相变层和所述第二相变层由相变材料Ge₂Sb₂Te₅制成。

5.根据权利要求1或2所述的相变存储器件，其中程序值(PV)区形成于所述底部电极接触层和所述第一相变层之间的界面处。

6.根据权利要求1或2所述的相变存储器件，还包括插置在所述底部电极和所述底部电极接触层之间的Ti或TiN薄层。

7.根据权利要求1或2所述的相变存储器件，还包括：

具有源极区和漏极区的半导体基板；

安置在所述半导体基板上的与所述源极区和漏极区中一个接触的栅绝缘层；

安置在所述栅绝缘层上的栅电极层；以及

形成于所述漏极区和所述底部电极之间的接触插塞。

8.一种制造在存储节点中包括相变层的相变存储器件的方法，所述方法包括：

(a)开口第一绝缘层，和形成并平坦化底部电极和底部电极接触层；

(b)在所述第一绝缘层和所述底部电极上形成第二绝缘层，并形成宽度小于所述底部电极的孔洞以暴露所述底部电极；

(c)在所述第二绝缘层上和在所述孔洞中形成相变层；

(d)在所述相变层上形成上部电极。

9.根据权利要求8所述的方法，其中步骤(a)包括：

形成第一绝缘层；

开口所述第一绝缘层，和形成所述底部电极并蚀刻掉所述底部电极的顶端部分；

在所述底部电极上添加相变材料；以及

对所述相变材料平坦化以形成底部电极接触层。

10.根据权利要求9所述的方法，其中在所述底部电极上形成Ti或TiN薄层，再添加相变材料。

11.根据权利要求8至10中任一所述的方法，其中所述底部电极接触层、所述第一相变层和所述第二相变层由同类相变材料制成。

12.根据权利要求8至10中任一所述的方法，其中所述底部电极层、所述第一相变层和所述第二相变层由相变材料Ge₂Sb₂Te₅制成。

13.根据权利要求8至10中任一所述的方法，其中所述相变层采用金属氧化物化学气相沉积工艺或原子层沉积工艺形成。