[发明专利]相变化记忆体与其的制作方法

说明书

技术领域

本发明是有关于一种相变化记忆体。

背景技术

现今的计算机记忆体主要可分为非挥发性记忆体与挥发性记忆体两种。随着科技的发展，对于记忆体的要求也越来越高，例如高可靠度、高擦写次数、快速的储存速度以及大容量等特征皆已成为基本需求。其中，非挥发性记忆体例如包含磁性随机存取记忆体(Magnetic Random Access Memory)、铁电随机记忆体(Ferroelectric Random Access Memory)与相变化记忆体(Phase Change Memory)。

相变化记忆体可于“晶体相”与“非晶相”之间快速且可逆地产生相变，其晶体相的高电阻与非晶相的低电阻之间提供高度的辨识率，可表示储存于记忆体中的信息的不同值。然而随着电子元件的微小化，减少相变化记忆体的加热器与相变材料接触面积，以增加相变化记忆体的加热器的加热效率是主要欲解决的问题之一。惟传统的技术，制造小接触面积的加热器的制程必需要精确的对准机制，本发明改善对准步骤的要求，不需精确的对准，就可制造出接触面积很小的加热器。

发明内容

本发明的一方面提供一种相变化记忆体，包含主动元件、下电极、上电极、相变化层、下加热器与上加热器。下电极电性连接主动元件。相变化层置于下电极与上电极之间。下加热器置于下电极与相变化层之间。下加热器沿第一方向延伸。上加热器置于上电极与相变化层之间。上加热器沿第二方向延伸。第一方向与第二方向交错。

在一或多个实施方式中，第一方向与第二方向交错以形成一夹角，第一方向与第二方向交错的俯视投影形成一X形。

在一或多个实施方式中，该夹角为约90度。

在一或多个实施方式中，下加热器与上加热器于相变化层上的投影具有一重叠面积。重叠面积小于下加热器及上加热器与相变化层的接触面积。

在一或多个实施方式中，下加热器与上加热器分别沿第一方向与第二方向延伸，且上、下加热器呈长条状、波浪状、椭圆状或其组合。

在一或多个实施方式中，相变化记忆体还包含下介电层与上介电层。下介电层至少一部分置于下电极与相变化层之间，且包覆下加热器。上介电层至少一部分置于上电极与相变化层之间，且包覆上加热器。

在一或多个实施方式中，相变化记忆体还包含上连接元件，置于上电极相对上加热器的一侧，且上电极包覆上连接元件的侧壁。

在一或多个实施方式中，相变化记忆体还包含下连接元件，置于下电极与主动元件之间。

在一或多个实施方式中，相变化记忆体还包含主动元件为二极管或晶体管。

本发明的另一方面提供一种相变化记忆体的制作方法，包含形成主动元件。形成下电极，以与主动元件电性连接。形成下加热器于下电极上。下加热器沿第一方向延伸。形成相变化层于下加热器上。形成上加热器于相变化层上。上加热器沿第二方向延伸。第二方向与第一方向交错。形成上电极于上加热器上。

上述的结构能够增加电流的聚集密度，并提高加热相变化层的效率。

附图说明

图1为本发明一实施方式的相变化记忆体的局部上视图；

图2(a)、图3(a)、图4(a)、图5(a)、图6(a)、图7(a)、图8(a)、图9(a)、图10(a)、图11(a)、图12(a)及图13(a)分别为图1的相变化记忆体沿线段A-A的制程剖面流程图；

图2(b)、图3(b)、图4(b)、图5(b)、图6(b)、图7(b)、图8(b)、图9(b)、图10(b)、图11(b)、图12(b)及图13(b)分别为图1的相变化记忆体沿线段B-B的制程剖面流程图；

图14为图1的相变化记忆体的立体示意图；

图15为图14的上加热器、相变化层与下加热器的上视图；

图16为本发明另一实施方式的相变化记忆体的剖面图。

具体实施方式

以下将以附图揭露本发明的多个实施方式，为明确说明起见，许多实务上的细节将在以下叙述中一并说明。然而，应了解到，这些实务上的细节不应用以限制本发明。也就是说，在本发明部分实施方式中，这些实务上的细节是非必要的。此外，为简化附图起见，一些已知惯用的结构与元件在附图中将以简单示意的方式绘示。