[发明专利]具有填充侧壁存储元件的相变化存储单元及其制造方法

权利要求书

1、一种存储单元，其包含：

一底电极；

一顶电极；

一介层孔，具有一侧壁，其自所述底电极延伸至所述顶电极；

一介电侧壁子，位于介层孔的所述侧壁；

一存储元件，其与所述底电极及所述顶电极电连接，具有一外表面，所述外表面与所述介电侧壁子连接，所述存储元件包含一树干部分于所述底电极之上及一杯状部份于所述树干部分之上，所述杯状部份具有一内表面，其中所述存储元件包含一存储器材料，其具有至少两个固态相；以及

一填充材料，位于由所述存储元件的所述杯状部份的所述内表面所定义的内部。

2、如权利要求1所述的存储单元，其中所述填充材料包含一介电材料。

3、如权利要求1所述的存储单元，其中所述填充材料包含一导电材料。

4、如权利要求1所述的存储单元，其中所述顶电极包含一位线的一部分。

5、如权利要求1所述的存储单元，其中所述树干部分具有一小于用来形成所述存储单元所用的一微影工艺最小特征尺寸的宽度。

6、如权利要求1所述的存储单元，其中所述存储材料包含一相变化材料。

7、如权利要求1所述的存储单元，其中所述介电侧壁子包含一材料具有一低于所述存储材料的导热性。

8、如权利要求2所述的存储单元，其中所述介电材料具有一低于所述存储材料的导热性。

9、一种包含有一存储单元阵列的存储装置，所述阵列中每一个别的存储单元包含：

一存储元件，包含一树干部分及一杯状部份于所述树干部分之上，其中所述存储单元阵列中所述存储元件的所述树干部分包含各自的直径，且所述存储单元阵列中所述存储元件的所述杯状部份包含各自的直径，且对所述阵列中的至少两个存储单元而言，其所述树干部分的所述各自直径的差距小于所述杯状部分的所述各自外侧直径的差距。

10、一种制造一存储阵列的方法，其包含：

形成一底电极阵列；

形成一分隔层于所述底电极阵列之上，及一牺牲层于所述分隔层之上；

形成介层孔于所述分隔层及一牺牲层之中，以裸露出所述底电极阵列中各自的底电极，所述介层孔具有一下方区段形成于所述分隔层之内及一上方区段形成于所述牺牲层之内，所述下方区段具有较对应的上方区段为宽的宽度；

利用一会导致孔洞形成于所述介层孔的所述下方区段内的工艺来沉积一介电侧壁子材料于所述介层孔中；

蚀刻一部分的所述介电侧壁子材料以开启所述孔洞且裸露所述对应的底电极的上表面，因此形成侧壁子，其包含于所述介层孔内定义上方开口及下方开口的侧壁子材料，所述下方开口延伸至所述底电极的上表面；

形成存储材料于所述侧壁子之上且填入所述下方开口中，以与所述对应的底电极连接，于所述上方开口中的所述存储材料具有一内表面以在所述介层孔中定义多个杯状物；

在所述杯状物中填入一填充材料；

平坦化所述存储材料及填充材料，因此形成存储元件，其包含一存储材料具有树干部分于所述下方开口中与所述底电极连接及一杯状部份于所述上方开口中和所述树干部分之上；以及

形成顶电极于所述存储元件之上。

11、如权利要求10所述的方法，其中所述孔洞具有由所述介层孔的所述上方区段与下方区段宽度差距所决定的宽度。

12、如权利要求10所述的方法，其中所述介层孔内的下方开口的宽度由所述孔洞宽度所决定，而所述介层孔内的上方开口的宽度由所述介层孔宽度所决定。

13、如权利要求10所述的方法，其中所述形成介层孔包含：

形成一幕罩，其具有开口于所述多个底电极之上；

使用所述幕罩蚀刻通过所述分隔层及牺牲层，因此裸露出所述多个底电极的上表面；以及

选择性地蚀刻所述分隔层。

14、如权利要求10所述的方法，其中所述形成顶电极包含：形成一第一电性导电层于所述存储元件之上，及形成一第二电性导电层于所述第一电性导电层之上，其中所述第二电性导电层包含一位线的一部分。

15、如权利要求10所述的方法，其中所述顶电极包含一位线的一部分。