[发明专利]相变随机存取存储器件及其制造方法

权利要求书

1.一种相变随机存取存储器件，包括：

半导体衬底；

形成在所述半导体衬底上的开关元件；

形成在所述开关元件上的多个相变结构；以及

掩埋在所述多个相变结构之间的吸热层，其中，所述多个相变结构与所述吸热层绝缘。

2.如权利要求1所述的相变随机存取存储器件，其中，所述多个相变结构每个都包括：

形成在所述开关元件中的每个上的下电极；

形成在所述下电极上的相变层；以及

形成在所述相变层上的上电极。

3.如权利要求2所述的相变随机存取存储器件，其中，所述吸热层每个都被形成为与所述下电极和相变层相邻。

4.如权利要求3所述的相变随机存取存储器件，其中，所述吸热层包括选自金属、合金、金属氧氮化物、氧化物以及导电碳化合物中的至少一种材料。

5.如权利要求4所述的相变随机存取存储器件，其中，所述相变结构每个都被形成为柱体形状。

6.一种制造相变随机存取存储器件的方法，包括以下步骤：

提供半导体衬底；

在所述半导体衬底上形成开关元件；

在所述开关元件上形成多个相变结构；以及

在所述多个相变结构之间形成吸热层。

7.如权利要求6所述的方法，其中，形成所述多个相变结构中的每个的步骤包括以下步骤：

在所述开关元件中的每个上形成加热材料；

在所述加热材料上形成相变材料；

在所述相变材料上形成上电极材料；以及

刻蚀所述加热材料、所述相变材料、以及所述上电极材料，以形成包括所述下电极、所述相变层以及所述上电极的柱体。

8.如权利要求7所述的方法，其中，在为形成所述下电极、所述相变层以及所述上电极而进行的刻蚀之后，包括如下步骤：在所述相变结构的侧壁上形成绝缘层。

9.如权利要求8所述的方法，其中，形成所述吸热层的步骤包括：

在所述绝缘层之间形成用于所述吸热层的吸热材料；以及

回蚀所述吸热材料，使得所述吸热层凹陷。

10.如权利要求9所述的方法，其中，所述吸热材料包括选自金属、合金、金属氧氮化物、氧化物以及导电碳化合物中的至少一种材料。

11.一种相变随机存取存储器件，包括：

半导体衬底；

形成在所述半导体衬底上的多个开关元件；

掩埋在所述多个开关元件之间的第一吸热层，其中，所述多个开关元件与所述第一吸热层绝缘；

形成在所述多个开关元件上的多个相变结构；以及

第二吸热层，所述第二吸热层被形成在掩埋于所述多个相变结构之间的所述第一吸热层上，其中，所述多个相变结构与所述第二吸热层绝缘。

12.如权利要求11所述的相变随机存取存储器件，其中，所述多个相变结构每个都包括：

形成在所述多个开关元件中的每个上的下电极；

形成在所述下电极上的相变层；以及

形成在所述相变层上的上电极。

13.如权利要求12所述的相变随机存取存储器件，其中，所述第二吸热层每个都被形成为与所述下电极和相变层相邻。

14.如权利要求13所述的相变随机存取存储器件，其中，所述第一吸热层和所述第二吸热层每个都包括选自金属、合金、金属氧氮化物、氧化物以及导电碳化合物中的至少一种材料。

15.如权利要求14所述的相变随机存取存储器件，其中，所述相变结构每个都被形成为柱体形状。

16.一种制造相变随机存取存储器件的方法，包括以下步骤：

提供半导体衬底；

在所述半导体衬底上形成开关元件和下电极；

在所述开关元件和所述下电极的侧壁上形成第一绝缘层；

在所述第一绝缘层之间形成第一吸热层到与所述开关元件相对应的高度；

在所述开关元件上形成相变层和上电极；

在所述相变层和所述上电极的侧壁上形成第二绝缘层；以及

将与所述第一吸热层连接的第二吸热层形成到与所述下电极和所述相变层相对应的高度。