[发明专利]相变存储器结构

权利要求书

1.一种相变存储器单元，包括：

第一电极；

位于第一电极之上的加热器，其中，所述加热器包括第一柱和第 二柱，所述第一柱和所述第二柱中的每一个包括顶侧和底侧；

相变材料，所述相变材料在所述第一柱的横侧部分的周围，所述 第一柱的所述横侧部分位于所述第一柱的所述顶侧和所述底侧之间， 所述相变材料在所述第二柱的横侧部分的周围，所述第二柱的所述横 侧部分位于所述第二柱的所述顶侧和所述底侧之间；以及

位于所述加热器和所述相变材料之上的第二电极，所述第一电极 至少经由所述相变材料电耦合到所述第二电极。

2.权利要求1的存储器单元，其中，所述相变材料位于所述第 一柱之上。

3.权利要求1的存储器单元，其中，所述相变材料包括由锗、 锑、和碲组成的组中的至少之一。

4.权利要求1的存储器单元，其中，所述加热器包括由钛、铝、 氮、硅、钽、和钨组成的组中的至少之一。

5.权利要求1的存储器单元，其中，所述第一柱具有小于20纳 米的宽度。

6.权利要求1的存储器单元，其中，所述加热器的进一步特征 在于包括在所述第一柱和所述第二柱下面的基础部分。

7.权利要求1的存储器单元，其中，所述相变材料位于所述第 一柱和所述第二柱之上。

8.一种形成相变存储器单元的方法，包括如下步骤：

在衬底之上形成电极层；

沉积第一层，其中，所述第一层包括由加热器材料和相变材料组 成的组中的一种；

在所述第一层之上提供纳米簇，其中，所述纳米簇限定图案；以 及

按照所述图案来蚀刻所述第一层以便由所述第一层形成多个柱。

9.权利要求8的方法，其中，提供纳米簇的步骤包括：

在所述第一层之上沉积氧化物层；以及

通过化学汽相沉积来沉积由硅、硅锗、金、钯、和银组成的组中 的一种以形成纳米簇。

10.权利要求9的方法，其中，形成纳米簇的步骤还包括：在沉 积所述氧化物层之前沉积氮化物。

11.权利要求8的方法，其中，在所述第一层之上提供纳米簇的 步骤包括：在第一层之上施加预制的纳米簇。

12.权利要求8的方法，还包括在所述多个柱之中沉积不同于所 述第一层的第二层材料。

13.权利要求12的方法，其中，沉积第二层的步骤的进一步特 征在于所述第二层包括由加热器材料和相变材料组成的组中的另一 种。

14.权利要求13的方法，其中，沉积第一层的步骤的进一步特 征在于所述第一层包括加热器材料，并且沉积第二层的步骤的进一步 特征在于所述第二层包括相变材料。

15.权利要求14的方法，还包括形成与所述第二层电耦合的第 二电极层。

16.权利要求15的方法，还包括在形成第二电极层的步骤之前 对所述第二层执行化学机械抛光的步骤。

17.一种相变存储器单元，包括：

衬底之上的第一电极；

第二电极；

多个柱，其包括电耦合到所述第一电极的加热器材料，所述多个 柱位于所述第一电极与所述第二电极之间，所述多个柱中的每一个柱 具有小于20纳米的宽度，所述多个柱中的每一个柱包括顶侧和底侧；

所述多个柱中的每一个柱的横侧部分的周围的相变材料，所述多 个柱中的每一个柱的所述横侧部分位于所述每一个柱的顶侧和底侧 之间，所述相变材料被电耦合到所述第二电极。

18.权利要求17的相变存储器单元，其中，所述相变材料具有 平面化的表面。

19.权利要求17的存储器单元，所述加热器的进一步特征在于 包括在所述每一个柱下面的层部分。