[发明专利]相变存储器检测结构及其制备方法

说明书

本发明提供一种相变存储器检测结构及其制备方法，包括：半导体衬底，所述半导体衬底内形成有有源区；相变存储器单元，位于所述半导体衬底上，且与所述有源区相连接；相变电阻伪单元，位于所述相变存储器单元的一侧，且与所述有源区相隔离。本发明利用该相变存储器检测结构，在正常的相变存储单元旁边设置相变电阻伪单元，使得相变电阻材料处于浮空状态以免受电场的影响，以此对比来检测相变电阻材料是否受到工艺中电场条件的影响，能够检测相变电阻材料在不同连接情况下受到工艺中偏压条件影响的差异，进而优化工艺参数，提高相变单元的可靠性。

技术领域

本发明属于半导体技术领域，特别涉及一种相变存储器检测结构及其制备方法。

背景技术

相变存储器(PCRAM,Phase Change Random Access Memory)是在CMOS集成电路基础上发展起来的新一代非挥发固态半导体存储器。其关键材料是可记录的相变材料、加热电极材料、绝热材料和顶电极材料。相变存储器的基本原理是利用电脉冲信号作用于器件单元上，使相变材料在非晶态的高阻和多晶态的低阻之间发生可逆相变，利用高低阻值的差异来实现数字信息的存储。

相变存储器由于具有高速、高密度、高擦写循环次数、非易失性、低功耗以及与现有CMOS工艺兼容性好等优点，被认为最有可能取代目前的闪存存储器而成为未来存储器主流产品和最先成为商用产品的器件。

作为下一代的主流存储器，提高工艺和器件的可靠性尤为重要。其中相变存储器的重要存储媒介—相变材料稳定性一直是关注的焦点，在生产加工时也会出现各种各样的问题，例如相变单元中的相变电阻在不同的连接情况下，会有着何种情况的发生。本发明寻求一种简单易行的检测方法，能够检测相变电阻材料在不同连接情况下受到工艺过程中偏压影响的差异，进而优化工艺参数，提高相变单元的可靠性。

发明内容

本发明针对现有技术存在的上述不足，提出了一种相变存储器检测结构及其制备方法，以检测不同连接情况下相变电阻材料受到工艺中偏压的影响。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种相变存储器检测结构，所述相变存储器检测结构包括：

半导体衬底，所述半导体衬底内形成有有源区；

相变存储器单元，位于所述半导体衬底上，且与所述有源区相连接；

相变电阻伪单元，位于所述相变存储器单元的一侧，且与所述有源区相隔离。

作为本发明的相变存储器检测结构的一种优选方案，所述相变存储器检测结构还包括互连金属层，所述相变存储器单元与所述互连金属层相连接，所述相变电阻伪单元与所述互连金属层相隔离。

作为本发明的相变存储器检测结构的一种优选方案，所述相变存储器单元包括由下至上依次连接的大电极、下电极、相变电阻层及上电极；

所述相变存储器单元通过所述大电极连接至所述有源区，通过所述上电极连接至所述互连金属层。

作为本发明的相变存储器检测结构的一种优选方案，所述相变电阻层及所述相变电阻伪单元均包括相变材料层及位于所述相变材料层上的粘附层，且所述相变电阻层及所述相变电阻伪单元为采用曝光和刻蚀工艺图形化同一相变材料层及同一粘附层而制得。

作为本发明的相变存储器检测结构的一种优选方案，所述相变存储器单元还包括接触电极，所述接触电极的一端与所述有源区相连接，另一端与所述互连金属层相连接。

作为本发明的相变存储器检测结构的一种优选方案，所述相变存储器检测结构还包括：第一绝缘介质层、第二绝缘介质层及第三绝缘介质层；其中，

所述大电极位于所述第一绝缘介质层内；

所述下电极位于所述第二绝缘介质层内；