[发明专利]一种高速低功耗相变存储器单元及其制备方法

权利要求书

1.一种高速低功耗相变存储器单元，其特征在于：所述相变存储器单元包括衬底、形成于所述衬底上表面的底电极、形成于所述底电极上并设有通槽或通孔的介质层、填充所述通槽或通孔并形成与所述底电极接触的加热电极、与所述加热电极接触的相变存储结构以及包覆所述相变存储结构的第一介质层；所述相变存储结构包括与所述加热电极接触的并设有切割面的相变材料层、位于所述相变材料层上的上电极以及包覆所述切割面的第二介质层；所述相变材料层与所述加热电极的接触面积小于所述加热电极在水平面上的投影面积。

2.根据权利要求1所述的高速低功耗相变存储器单元，其特征在于：与所述加热电极接触的相变存储结构大于等于1个。

3.根据权利要求2所述的高速低功耗相变存储器单元，其特征在于：与所述加热电极接触的相变存储结构为4个或4个以上。

4.一种高速低功耗相变存储器单元的制备方法，其特征在于：该方法包括以下步骤：

1）提供一衬底并在所述衬底上形成底电极材料层；

2）在所述底电极材料层上形成设有通槽或通孔的介质层；

3）填充所述通槽或通孔并形成与所述底电极接触的加热电极；

4）在步骤3）形成的结构上先形成相变材料层并图形化；接着形成上电极材料层；

5）图形化步骤4）之后获得的结构；

6）切割形成与所述加热电极接触的相变存储结构并在所述相变存储结构的相变材料层上形成切割面；在所述切割面上沉积第二介质层；所述相变材料层与所述加热电极的接触面积小于所述加热电极在水平面上的投影面积。

7）在步骤6）获得的结构上沉积第一介质层。

5.根据权利要求4所述的高速低功耗相变存储器单元的制备方法，其特征在于：所述步骤6）中切割形成与所述加热电极接触的相变存储结构为4个或4个以上。

6.根据权利要求4所述的高速低功耗相变存储器单元的制备方法，其特征在于：所述步骤6）中切割的方法为聚焦粒子束FIB切割或电子束光刻。

7.根据权利要求4所述的高速低功耗相变存储器单元的制备方法，其特征在于：所述步骤6）中在切割面上沉积第二介质层采用FIB工艺原位室温沉积。

8.根据权利要求4所述的高速低功耗相变存储器单元的制备方法，其特征在于：所述步骤7）中沉积第一介质层采用CVD/ALD工艺沉积。

9.根据权利要求4所述的高速低功耗相变存储器单元的制备方法，其特征在于：在所述步骤3）和所述步骤4）之间还包括清洗烘干的步骤。