[发明专利]相变化存储器装置及其制造方法

权利要求书

1.一种相变化存储器装置，包括：

基板；

第一电极层，形成于该基板上；

第一介电层，形成于该第一电极层与该基板之上；

多个杯形加热电极，分别设置于该第一介电层的一部分内；

第一绝缘层，沿第一方向设置于该第一介电层上，且部分覆盖于这些杯形加热电极及其间的该第一介电层；

第二绝缘层，沿第二方向设置于该第一绝缘层且部分覆盖于这些杯形加热电极及其间的该第一介电层；以及

一对相变化材料层，分别设置于该第二绝缘层的两对称侧壁上且实体接触这些杯形加热电极之一；以及

一对第一导电层，分别沿该第二方向设置于该第二绝缘层之上，其中这些第一导电层的底面实体接触这些相变化材料层之一。

2.如权利要求1所述的相变化存储器装置，其中该杯形加热电极包括：

二极管结构；

第二导电层，设置于该二极管结构上，其中该导电层为杯形，且具有开口；以及

第三绝缘层，填入该开口中。

3.如权利要求2所述的相变化存储器装置，其中该第二导电层包括金属、合金、金属化合物、半导体材料或其组合。

4.如权利要求1所述的相变化存储器装置，其中该第一绝缘层分别覆盖于这些杯形加热电极的二分之一面积。

5.如权利要求1所述的相变化存储器装置，其中该第二绝缘层分别覆盖于这些杯形加热电极的二分之一面积。

6.如权利要求1所述的相变化存储器装置，其中这些第一导电层分别位于这些杯形加热电极之一之上且大体与之相准直。

7.如权利要求1所述的相变化存储器装置，其中这些杯形加热电极的间距不大于这些杯形加热电极的孔径。

8.如权利要求1所述的相变化存储器装置，其中该第一方向与该第二方向垂直。

9.一种相变化存储器装置的制造方法，包括下列步骤：

提供基板，其上具有第一电极层；

于第一介电层中形成一对杯形加热电极；

于该第一介电层上沿第一方向形成第一绝缘层，且部分覆盖于这些杯形加热电极及其间的该第一介电层；

于这些杯形加热电极、该第一绝缘层和该第一介电层上沿第二方向形成第二绝缘层；

于该第二绝缘层的该第一方向上的对称侧壁上分别形成相变化材料层，该相变化材料层接触这些杯形加热电极之一；

全面地形成第三绝缘层于该第二绝缘层、这些相变化材料层、这些杯形加热电极及该第一介电层上；

于该第三绝缘层内形成多个沿该第二方向延伸且互为平行的沟槽，这些沟槽分别部分露出这些相变化材料层之一；以及

于这些沟槽内形成第一导电层，其中该第一导电层的底面实体接触这些相变化材料层之一。

10.如权利要求9所述的相变化存储器装置的制造方法，其中这些沟槽与该导电层由镶嵌工艺所形成。

11.如权利要求9所述的相变化存储器装置的制造方法，在形成这些杯形加热电极之前还包括：

利用薄膜沉积方式，在该第一电极层上方依序形成p型半导体层和n型半导体层；

利用光刻以及蚀刻方式，移除部分该p型半导体层和该n型半导体层，形成二极管结构；以及

于该第一电极层及该二极管结构上方形成第一介电层，且覆盖该二极管结构。

12.如权利要求11所述的相变化存储器装置的制造方法，其中形成该杯形加热电极包括：

利用光刻以及蚀刻方式，移除部分该第一介电层直到露出该二极管结构，以形成杯形开口；

于该杯形开口中形成第二导电层，其中该第二导电层为杯形；

于该第二导电层上填入第四绝缘层，并填入该杯形开口中；

进行平坦化工艺，移除部分该第二导电层和该第四绝缘层，以形成该杯形加热电极。

13.如权利要求9所述的相变化存储器装置的制造方法，其中该第一绝缘层分别覆盖于这些杯形加热电极的二分之一面积。

14.如权利要求9所述的相变化存储器装置的制造方法，其中该第二绝缘层分别覆盖于这些杯形加热电极的二分之一面积。