[发明专利]一种相变存储器单元的结构及其实现方法

权利要求书

1.一种相变存储器的单元结构，包括：衬底、层底电极、过渡层、绝热层、相变材料层、过渡层、钨电极和顶电极；其特征在于：所述的相变材料层下方的钨电极中设置了利用曝光刻蚀技术刻蚀出的中空槽，中空槽内填充有绝热材料。

2、根据权利要求1所述的相变存储器单元结构，其特征在于：所述中空槽状钨电极的中空槽内填充有绝热材料SiO₂，所述中空槽状钨电极的内半径为中空槽状钨电极外半径的0.4倍以上，当相变材料层的电流超过阈值电流后，该相变材料产生由非晶体相到晶体相的转变。

3.根据权利要求1所述的相变存储器的单元结构，其特征在于：所述相变材料层的电流，在不同变化时与中间电阻状态成对应关系；并通过读取上述电流进行分辨，不同的电阻状态在信息存储中分别代表不同的自然数。

4、根据权利要求1所述的相变存储器单元结构，其特征在于：中空槽状钨电极中的中空槽的半径为80-250nm的孔，中空槽的高度小于绝热层厚度。

5.根据权利要求1所述的相变存储器的单元结构，其特征在于：所述的中空槽状钨电极为W，相变材料为硫系化合物，且各层之间接触紧密。

6.一种相变存储器单元的实现方法，其特征在于包括：

(1)在绝缘衬底上依次沉积底电极，过渡层以及绝热层，利用曝光刻蚀技术，在绝热层上挖出半径为80-250nm的孔洞；

(2)在上面沉积一层厚度不超过孔洞半径0.4倍的金属钨单质膜，然后利用化学机械抛光法进行抛光，抛光剂主要成分为SiO2颗粒；

(3)依次沉积相变材料薄膜、过渡层和顶电极以制备PRAM单元。

7.根据权利要求6所述相变存储器单元的实现方法，其特征在于：所述的底电极，顶电极材料为Al或Cu或Au。