[发明专利]自会聚底部电极环

权利要求书

1.一种形成内存单元结构的方法，该方法包括：

在一基底上形成至少一底部绝缘层，该底部绝缘层由第一绝缘材料构成；

在该基底上形成至少一中介绝缘层，该中介绝缘层由第二绝缘材料构成，从该第一绝缘材料可独立地移除该第二绝缘材料；

在该基底上形成至少一顶部绝缘层，该顶部绝缘层由第三绝缘材料构成，从该第二绝缘材料可独立地移除该第三绝缘材料；

在该顶部绝缘层以及该中介绝缘层中形成一通孔；

在该中介绝缘层中形成一切口，致使在该通孔内该顶部绝缘层突出于该中介绝缘层；

在该通孔中形成一间隔件材料的阶梯间隔件，致使在该底部绝缘层上产生一空腔，该空腔的直径独立于该通孔的直径，该阶梯间隔件环绕一通道，该通道延伸到该底部绝缘层；

蚀刻该底部绝缘层，致使该通道延伸穿过该底部绝缘层；

移除该阶梯间隔件；

形成完全填充该底部绝缘层中的该通道的一底部电极环，该底部电极环由一外部导电材料以及一内部绝缘材料构成；

在该底部电极环上形成由一相变材料所构成的一相变层；以及

在该相变材料上形成由一导电材料所构成的一顶部电极层。

2.根据权利要求1所述的方法，其中在该中介绝缘层中形成该切口的步骤包括蚀刻该中介绝缘层，致使该顶部绝缘层突出于该通孔内的该中介绝缘层。

3.根据权利要求1所述的方法，其中形成该阶梯间隔件的步骤包括：

在该通孔内以且沿着该切口沉积一间隔件层，该间隔件层包含该空腔；以及

蚀刻该间隔件层，致使在该阶梯间隔件内形成该通道。

4.根据权利要求3所述的方法，其中该间隔件层是由非晶硅所构成。

5.根据权利要求1所述的方法，其中在该底部绝缘层中形成该通道的步骤包括蚀刻由该阶梯间隔件内的该通道所露出的该底部绝缘层的表面。

6.根据权利要求1所述的方法，其中该基底包括位于该底部电极环正下方且由导电材料所构成的一底部接触。

7.根据权利要求1所述的方法，其中形成该底部电极环的步骤包括：

形成由该外部导电材料所构成的一外部导电层，该外部导电层完全对齐于在该底部绝缘层中的该通道的侧壁和底部；

形成由该内部绝缘层所构成的一内部绝缘层，该内部绝缘材料被包含在该外部导电层内且完全填充该底部绝缘层中的该通道；以及

抛光该底部绝缘层、该中介绝缘层、该外部导电层以及该内部绝缘层，致使该底部绝缘层的顶部表面、该外部导电层的顶部表面以及该内部绝缘层的顶部表面平行于该基底的顶部表面，以及完全移除该中介绝缘层。

8.根据权利要求1所述的方法，其中形成该相变层的步骤包括：

在该底部电极环上以及在该底部绝缘层上形成一相变绝缘层；

在该底部电极环上的该相变绝缘层中形成沟槽，该沟槽至少与该底部电极环一样宽；以及

以相变材料完全填充该沟槽。

9.根据权利要求1所述的方法，其中该外部导电材料为钨。

10.根据权利要求1所述的方法，其中该第一绝缘材料和该三绝缘材料为氮化硅。

11.根据权利要求1所述的方法，其中该第二绝缘材料为二氧化硅。

12.根据权利要求1所述的方法，其中该内部绝缘材料为氮化硅。

13.根据权利要求1所述的方法，其中该相变材料为锗-锑-碲(GST)。

14.一种内存单元，包括：

一基底；

在该基底上的一底部绝缘层，该底部绝缘层由一第一绝缘材料所构成；

在该底部绝缘层内形成的一底部电极环，该底部电极环由在该外部导电材料内的内部绝缘材料与一杯型外部导电材料所构成；

在该底部电极环和该底部绝缘层上由相变材料构成的一相变层，该底部电极环具有比该相变层的直径变化小的直径变化；以及

一顶部电极层，该顶部电极层由一导电材料所构成。

15.根据权利要求14所述的内存单元，其中该相变层为至少与该底部电极环一样宽的一区块。

16.根据权利要求15所述的内存单元，还包括由第二绝缘材料所构成的一相变绝缘层，该相变层包含在该相变绝缘层内。