[发明专利]相变存储器及其形成方法

权利要求书

1.一种相变存储器的形成方法，其特征在于，包括：

提供基底，所述基底表面形成有第一绝缘层，所述第一绝缘层内形成有开口；

形成覆盖所述开口侧壁的第一导电层；

采用离子注入工艺向所述第一导电层内注入离子，使部分所述第一导电层形成第二绝缘层，剩余部分的第一导电层形成底部电极层，所述第二绝缘层、底部电极层表面与第一绝缘层表面齐平；

待形成底部电极层后，在所述开口内形成第三绝缘层，所述第三绝缘层表面与所述第一绝缘层表面齐平；

在所述第一绝缘层、第二绝缘层、第三绝缘层和底部电极层表面形成相变层；

形成位于所述相变层表面的顶部电极层。

2.如权利要求1所述的相变存储器的形成方法，其特征在于，所述向所述第一导电层内注入离子的氧离子或氮离子。

3.如权利要求1所述的相变存储器的形成方法，其特征在于，所述离子注入工艺时离子注入的方向与第一绝缘层表面呈10度-60度。

4.如权利要求1所述的相变存储器的形成方法，其特征在于，所述离子注入工艺时离子注入的方向与第一绝缘层表面呈30度-45度。

5.如权利要求1所述的相变存储器的形成方法，其特征在于，所述离子注入工艺的次数为1-3次。

6.如权利要求5所述的相变存储器的形成方法，其特征在于，当离子注入工艺的次数为2次时，在完成第1次离子注入工艺后，将基底旋转90度或180度，进行第2次离子注入工艺。

7.如权利要求5所述的相变存储器的形成方法，其特征在于，当离子注入工艺的次数为3次时，在完成第1次离子注入工艺后，将基底旋转90度，进行第2次离子注入工艺，然后将基底再旋转90度，进行第3次离子注入工艺。

8.如权利要求1所述的相变存储器的形成方法，其特征在于，所述第一导电层的材料为氮化钛、钛、钽、氮化钽、铝、银和硅中的一种或多种组合。

9.如权利要求1所述的相变存储器的形成方法，其特征在于，还包括：在形成第二绝缘层前，形成覆盖开口底部的第二导电层，所述第二导电层表面低于所述第一绝缘层表面，所述第二导电层和剩余的第一导电层共同形成底部电极层。

10.如权利要求9所述的相变存储器的形成方法，其特征在于，所述开口包括第一子开口和第二子开口，所述第二子开口位于第一子开口的底部，且所述第二子开口的宽度大于所述第一子开口的宽度，所述第二导电层填充满所述第二子开口，所述第一导电层位于所述第一子开口的侧壁。

11.如权利要求9或10所述的相变存储器的形成方法，其特征在于，所述第二导电层的材料为钨和铜中的一种或组合。

12.如权利要求1所述的相变存储器的形成方法，其特征在于，所述开口沿第一绝缘层表面的截面为圆形、椭圆形、方形或三角形。

13.如权利要求1所述的相变存储器的形成方法，其特征在于，所述相变层的材料为Ge_iSb_jTe_k，且0＜i，j，k＜1，i+j+k=1。

14.一种相变存储器，包括：

基底；

第一绝缘层，位于所述基底表面、且所述第一绝缘层形成有开口；

第一导电层，位于所述开口的侧壁，且其表面与所述第一绝缘层表面齐平，所述第一导电层用于形成底部电极层；

第二绝缘层，位于所述开口的侧壁，其特征在于，所述第二绝缘层和第一导电层共同覆盖开口的侧壁，且所述第二绝缘层表面与所述第一绝缘层表面齐平；

第三绝缘层，位于开口内、且其表面与第一绝缘层表面齐平；

相变层，位于所述第一绝缘层、第二绝缘层、第三绝缘层和第一导电层表面；

顶部电极层，位于所述相变层表面。

15.如权利要求14所述的相变存储器，其特征在于，所述第一导电层的材料为氮化钛、钛、钽、氮化钽、铝、银和硅中的一种或多种组合。

16.如权利要求14所述的相变存储器，其特征在于，所述第一导电层包括多个第一子导电层，所述第一子导电层被第二绝缘层隔开。