[发明专利]相变化存储装置及其制造方法

权利要求书

1.一种相变化存储装置，包括：

第一电极，设置于第一介电层内；

第二介电层，设置于该第一介电层与该第一电极之上；

相变化材料层，设置于该第二介电层内并电连接该第一电极；

第三介电层，设置于该第二介电层之上；

第二电极，设置于该第三介电层内并电连接该相变化材料层；以及

至少一空室，设置于该第一介电层或该第二介电层之内，以至少隔离部分的该相变化材料层与其邻近的该第一介电层或该第二介电层。

2.如权利要求1所述的相变化存储装置，其中该至少一空室设置于该第二介电层内，以隔离部分的该相变化材料层的一侧壁与该第二介电层。

3.如权利要求2所述的相变化存储装置，还包括间隔物层，设置于该相变化材料层的该侧壁与该至少一空室之间。

4.如权利要求1所述的相变化存储装置，其中该至少一空室设置于该第一介电层内，以至少隔离部分的该相变化材料层的一底面与该第一介电层。

5.如权利要求4所述的相变化存储装置，其中该空室设置于该第一电极的一侧壁上，以隔离该第一电极与该第一介电层。

6.一种相变化存储装置，包括：

第一电极，设置于第一介电层内；

第二介电层，设置于该第一介电层与该第一电极上；

I形相变化材料层，设置于该第二介电层内并电连接该第一电极，该I形相变化材料层包括：

第一部，连结该第一电极，具有第一宽度；

第二部，设置于部分的该第一部上，具有第二宽度；以及

第三部，设置于该第二部上并部分接触该第二部，具有第三宽度，其中该第二宽度少于该第一宽度与该第三宽度；

第三介电层，设置于该I形相变化材料层与该第二介电层上；

第二电极，设置于该第三介电层内并电连接该I形相变化材料层的该第三部；

间隔物层，至少设置于部分的该I形相变化材料层的第二部与该第二介电层间；以及

至少一空室，设置于该间隔物层与相邻的该第二介电层之间。

7.如权利要求6所述的相变化存储装置，其中该I形相变化材料层的第二部具有正L或反L的外形。

8.如权利要求6所述的相变化存储装置，还包括介电插拴，埋设于该I形相变化材料层的第二部内，该介电插拴仅接触该I形相变化材料层的第一部与第三部而不接触该间隔物层。

9.如权利要求8所述的相变化存储装置，其中该I形相变化材料层的第二部环绕该介电插拴。

10.如权利要求6所述的相变化存储装置，其中该I形相变化材料层包括硫属化物。

11.如权利要求6所述的相变化存储装置，其中该第一电极与该第二电极包括铝、铜、钨或上述材料的合金。

12.一种相变化存储装置的制造方法，包括下列步骤：

提供第一介电层，其内设置有第一电极；

提供第二介电层，其内设置有第一相变化材料层，该第一相变化材料层电接触该第一电极且具有第一宽度；

于该第一相变化材料层上形成第二相变化材料层，以部分覆盖该第一相变化材料层，该第二相变化材料层具有少于该第一宽度的第二宽度；

形成间隔物层以及牺牲层于该第一相变化材料层上，依序覆盖该第二相变化材料层的一侧壁，并露出该第二相变化材料层的一顶面；

形成第三介电层于该第二介电层与该第一相变化材料层上，环绕该间隔物层且与该间隔物层、该牺牲层及该第二相变化材料层共平面；

于该第三介电层上形成第四介电层；

于该第四介电层内形成开口，露出该第二相变化材料层、该牺牲层、该间隔物层与部分的该第三介电层；

去除该牺牲层，于该第三介电层与露出的该间隔物层间形成间隙；

于该开口内形成第三相变化材料层，该第三相变化材料层电接触该第二相变化材料层并封口该间隙以形成空室，该第三相变化材料层具有大于该第二宽度的第三宽度；以及

形成第二电极于该第三相变化材料层上，以电连接该第三相变化材料层。

13.如权利要求第12所述的相变化存储装置的制造方法，其中该第一相变化材料层、该第二相变化材料层以及该第三相变化材料层组成I形复合相变化材料层。