[发明专利]薄膜相变存储单元及其制造方法

权利要求书

1.一种存储单元，包括：

半导体部件，所述半导体部件限定了凹槽，所述凹槽将所述半导体部件分成第一电极和第二电极；以及

相变材料，所述相变材料至少部分地填充所述凹槽并电连接所述第一和第二电极；

其中所述相变材料的至少一部分可用于在较低和较高电阻状态之间切换，以响应将开关信号施加到所述第一和第二电极中的至少一个电极。

2.根据权利要求1的存储单元，其中所述凹槽至少部分地通过各向异性地蚀刻硅来形成。

3.根据权利要求1的存储单元，还包括第一金属线和第二金属线，所述第一和第二金属线电连接到所述第一和第二电极中的相应电极。

4.根据权利要求3的存储单元，其中所述第一金属线和第二金属线在接近所述半导体部件处彼此基本垂直地延伸。

5.根据权利要求1的存储单元，还包括具有源极和漏极的场效应晶体管，所述源极和漏极中的至少一个电连接到所述第一和第二电极中的至少一个电极。

6.根据权利要求1的存储单元，其中用于在较低和较高电阻状态之间切换的所述相变材料部分基本位于所述凹槽之内。

7.根据权利要求1的存储单元，其中所述相变材料包括锗、锑、硫、铟、硒、碲或其组合。

8.根据权利要求1的存储单元，其中所述相变材料包括包含锗、锑和碲的三元合金。

9.根据权利要求1的存储单元，其中所述相变材料包括过渡金属氧化物。

10.根据权利要求1的存储单元，其中所述相变材料包括两个或更多个具有不同成分的子层。

11.根据权利要求1的存储单元，其中所述存储单元可用于同时存储多位信息。

12.根据权利要求1的存储单元，其中所述半导体部件至少部分地布置在绝缘材料上。

13.根据权利要求1的存储单元，其中所述半导体部件包括硅，并且所述凹槽包括至少一个具有基本为<111>晶面方向的硅侧壁。

14.一种形成存储单元的方法，所述方法包括以下步骤：

形成半导体部件，所述半导体部件限定了凹槽，所述凹槽将所述半导体部件分成第一电极和第二电极；以及

形成相变材料，所述相变材料至少部分地填充所述凹槽并电连接所述第一和第二电极；

其中所述相变材料的至少一部分可用于在较低和较高电阻状态之间切换，以响应将开关信号施加到所述第一和第二电极中的至少一个电极。

15.根据权利要求14的方法，其中所述存储单元在绝缘体上硅衬底之上形成。

16.根据权利要求14的方法，其中所述形成所述半导体部件的步骤包括各向异性地蚀刻硅。

17.根据权利要求16的方法，其中各向异性地蚀刻硅包括将硅暴露于包括氢氧化钾或乙二胺邻苯二酚或其组合的溶液。

18.一种包括一个或多个存储单元的集成电路，所述一个或多个存储单元中的至少一个存储单元包括：

半导体部件，所述半导体部件限定了凹槽，所述凹槽将所述半导体部件分成第一电极和第二电极；以及

相变材料，所述相变材料至少部分地填充所述凹槽并电连接所述第一和第二电极；

其中所述相变材料的至少一部分可用于在较低和较高电阻状态之间切换，以响应将开关信号施加到所述第一和第二电极中的至少一个电极。

19.根据权利要求18的集成电路，其中所述集成电路包括随机存取存储器。

20.根据权利要求18的集成电路，其中所述集成电路包括非易失性存储器。