[发明专利]三维相变存储器及其制备方法

说明书

本发明实施例公开了一种三维相变存储器及其制备方法，所述三维相变存储器包括：沿第一方向延伸的第一导电线，沿第二方向延伸的第二导电线，以及垂直设置于所述第一导电线和所述第二导电线之间的相变存储单元；所述相变存储单元包括沿第三方向叠置的选通元件以及相变存储层，其中，所述第一方向、所述第二方向以及所述第三方向相互垂直；所述选通元件包括第一选通层和第二选通层，所述第一选通层位于所述相变存储层与所述第一导电线之间，所述第二选通层位于所述相变存储层与所述第二导电线之间。

技术领域

本发明涉及存储器技术领域，尤其涉及一种三维相变存储器及其制备方法。

背景技术

存储器(Memory)是现代信息技术中用于保存信息的记忆设备。随着各类电子设备对集成度和数据存储密度的需求的不断提高，普通的二维存储器件越来越难以满足要求，在这种情况下，三维(3D)存储器应运而生。

3D存储器包括存储阵列以及用于控制往返于存储阵列的信号的外围器件。例如，相变存储器(Phase Change Memory，PCM)可以基于以电热方式对相变材料所做的加热和淬火来驱动相变材料在非晶相和晶相之间进行转换，进而利用非晶相与晶相在电阻率上的差异实现0和1的存储功能。随着存储密度的逐渐增大，如何优化和解决存储单元热串扰的问题成为本领域的重要研究方向。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例为解决背景技术中存在的至少一个问题而提供一种三维相变存储器及其制备方法。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

本发明实施例提供了一种三维相变存储器，包括：

沿第一方向延伸的第一导电线，沿第二方向延伸的第二导电线，以及垂直设置于所述第一导电线和所述第二导电线之间的相变存储单元；所述相变存储单元包括沿第三方向叠置的选通元件以及相变存储层，其中，

所述第一方向、所述第二方向以及所述第三方向相互垂直；所述选通元件包括第一选通层和第二选通层，所述第一选通层位于所述相变存储层与所述第一导电线之间，所述第二选通层位于所述相变存储层与所述第二导电线之间。

上述方案中，所述第一选通层传递的热流量与所述第二选通层传递的热流量的比值为0.85-1.15。

上述方案中，所述第一选通层沿第三方向的厚度与所述第二选通层沿第三方向的厚度相等，所述第一选通层的热导率系数与所述第二选通层的热导率系数相等；或者，

所述第一选通层沿第三方向的厚度大于所述第二选通层沿第三方向的厚度，所述第一选通层的热导率系数大于所述第二选通层的热导率系数；或者，

所述第一选通层沿第三方向的厚度小于所述第二选通层沿第三方向的厚度，所述第一选通层的热导率系数小于所述第二选通层的热导率系数。

上述方案中，所述第一导电线和所述第二导电线沿第三方向的厚度相等。

上述方案中，所述相变存储单元具体包括：

沿第三方向依次堆叠的第一选通层、第一电极、第二电极、相变存储层、第三电极、第四电极和第二选通层；其中，所述第一电极与所述第四电极的材料包括含碳材料；所述第二电极与所述第三电极的材料包括金属材料。

本发明实施例还提供了一种三维相变存储器的制备方法，包括：

形成第一导电线材料层，所述第一导电线材料层用于形成沿第一方向延伸的第一导电线；

在所述第一导电线材料层上形成相变存储单元材料叠层，所述相变存储单元材料叠层用于形成相变存储单元，所述相变存储单元包括沿第三方向叠置的选通元件和相变存储层；

形成位于所述相变存储单元上的沿第二方向延伸的第二导电线；其中，