[发明专利]阻变存储器件及其制造方法

权利要求书

1.一种阻变存储器件，包括：

下电极；

可变电阻层，所述可变电阻层形成在所述下电极之上，并且被配置使得其体积根据温度收缩或膨胀；以及

上电极，所述上电极形成所述可变电阻层之上，

其中，所述下电极的至少一部分被配置成与所述上电极电连接，

所述可变电阻层被配置使得其上表面根据温度与所述上电极接触或者与所述上电极分开，

所述可变电阻层包括一种材料，当可变电阻层在加热膨胀之后被快速地冷却时，所述材料保持膨胀状态，并且当加热的可变电阻层被缓慢地冷却时，所述材料返回收缩状态。

2.如权利要求1所述的阻变存储器件，其中，所述下电极包括底部和形成在所述底部上的圆柱型侧壁部，以限定用于形成可变电阻层的空间。

3.如权利要求2所述的阻变存储器件，其中，所述可变电阻层被配置成掩埋在用于形成所述可变电阻层的空间中。

4.如权利要求1所述的阻变存储器件，其中，所述可变电阻层包括基于镍钛的合金，所述基于镍钛的合金包括钛-镍Ti-Ni、钛-镍-铪Ti-Ni-Hf、钛-镍-锆Ti-Ni-Zr、钛-镍-钯Ti-Ni-Pd或钛-镍-铂Ti-Ni-Pt，或者基于铜的合金，所述基于铜的合金包括铜-铝-镍Cu-Al-Ni或铜-锌-镍Cu-Zn-Ni。

5.如权利要求1所述的阻变存储器件，其中，所述阻变存储器件被配置成当所述可变电阻层膨胀时处于设定状态，并且当所述可变电阻层收缩时处于复位状态。

6.一种阻变存储器件，包括：

层间绝缘层，所述层间绝缘层形成在半导体衬底之上，在所述半导体衬底中限定了用于形成可变电阻层的空间；

开关器件，所述开关器件被设置在用于形成所述可变电阻层的空间中；

圆柱型下电极，所述圆柱型下电极在用于形成所述可变电阻层的空间中形成在所述开关器件上；

形状记忆合金层，所述形状记忆合金层被掩埋在用于形成所述可变电阻层的空间中，由所述圆柱型下电极包围；以及

上电极，所述上电极形成在所述形状记忆合金层上，

其中，所述上电极被配置成与所述圆柱型下电极的至少一部分接触，

所述形状记忆合金层被配置使得其上表面根据温度与所述上电极接触或者与所述上电极分开，

所述形状记忆合金层包括一种材料，当所述形状记忆合金层在加热膨胀之后被快速冷却时，所述材料保持膨胀状态，并且当加热的形状记忆合金层被缓慢地冷却时，所述材料返回收缩状态。

7.如权利要求6所述的阻变存储器件，其中，所述形状记忆合金层包括基于镍钛的合金，所述基于镍钛的合金包括钛-镍Ti-Ni、钛-镍-铪Ti-Ni-Hf、钛-镍-锆Ti-Ni-Zr、钛-镍-钯Ti-Ni-Pd或钛-镍-铂Ti-Ni-Pt，或者基于铜的合金，所述基于铜的合金包括铜-铝-镍Cu-Al-Ni或铜-锌-镍Cu-Zn-Ni。

8.如权利要求6所述的阻变存储器件，其中，所述阻变存储器件被配置成当所述形状记忆合金层膨胀时处于设定状态，并且当所述形状记忆合金层收缩时处于复位状态。

9.一种用于制造阻变存储器件的方法，所述方法包括以下步骤：

在半导体衬底上形成下电极；

在所述下电极上形成形状记忆合金层；以及

在所述形状记忆合金层上形成上电极以与所述下电极的至少一部分接触，

其中，所述形状记忆合金层被配置使得其上表面根据温度与所述上电极接触或者与所述上电极分开，

所述形状记忆合金层包括一种材料，当所述形状记忆合金层在加热膨胀之后被快速冷却时，所述材料保持膨胀状态，并且当加热的形状记忆合金层被缓慢地冷却时，所述材料返回收缩状态。

10.如权利要求9所述的方法，其中，所述形成下电极的步骤包括以下步骤：

在所述半导体衬底之上形成图案型底部；以及

在所述图案型底部上形成圆柱型侧壁部。

11.如权利要求10所述的方法，其中，所述形状记忆合金层被形成为掩埋在由所述图案型底部和所述圆柱型侧壁部包围的空间中。