[发明专利]具有缩减横截面积的碳切换材料的存储器单元及其形成方法

权利要求书

1.一种形成金属-绝缘体-金属（MIM）堆叠的方法，该方法包括：

形成介电材料，其具有开口以及在所述开口内的第一导电碳层；

在开口中形成的间隔件；

在所述间隔件侧壁上形成碳基切换材料；以及

在所述碳基切换材料上面形成第二导电碳层，

其中所述介电材料中开口的横截面积与所述间隔件侧壁上的所述碳基切换材料的横截面积的比率至少为5。

2.如权利要求1所述的方法，其中所述碳基切换材料与所述第一导电碳层及第二导电碳层直接接触。

3.如权利要求1所述的方法，其中所述介电材料中开口的横截面积与所述间隔件侧壁上的所述碳基切换材料的横截面积的比率至少为15。

4.如权利要求1所述的方法，其中所述碳基切换材料的厚度不大于约5纳米。

5.如权利要求1所述的方法，其中所述碳基切换材料的厚度不大于约2纳米。

6.如权利要求1所述的方法，其中所述碳基切换材料包括非晶碳。

7.如权利要求1所述的方法，其中该碳基切换材料包括具有至少约30原子百分比硅的低氢含硅碳。

8.如权利要求1所述的方法，其中所述碳基切换材料包括具有至少约40%原子硅的低氢含硅碳。

9.如权利要求1所述的方法，其中所述第一导电碳层及第二导电碳层包括主要包含Sp²键合碳的碳层。

10.权利要求1所述的方法，其中所述第一导电碳层及第二导电碳层的电阻率不大于约100xl0^-3欧姆-厘米。

11.权利要求1所述的方法，其中所述第一导电碳层及第二导电碳层的电阻率不大于约10×10^-3欧姆-米的

12.权利要求1所述的方法，其中所述第一导电碳层及第二导电碳层包括金属碳化物层。

13.一种形成金属-绝缘体-金属（MIM）堆叠所述的方法，该方法包括:

形成第一导电碳层；

将所述第一导电碳层蚀刻成多个柱体；

采用介电填充材料将所述多个柱体彼此隔离；

平坦化所述介电填充材料以曝露所述多个柱体；

移除每个柱体的一部分以形成具有第一直径的多个第一开口；

在每个第一开口中形成间隔件以形成具有小于第一直径的第二直径的多个第二开口；

在所述第二开口的侧壁上形成碳基切换材料，从而产生具有小于第二直径的第三直径的第三开口；

用介电填充材料填充所述第三开口；

曝露所述碳基切换材料；以及

在被曝露的碳基切换材料上面形成第二导电碳层。

14.如权利要求13所述的方法，其中所述碳基切换材料与所述第一导电碳层及第二导电碳层直接接触。

15.如权利要求13所述的方法，其中每个第一开口的横截面积与每个第二开口的侧壁上的所述碳基切换材料的横截面积的比率至少为5。

16.如权利要求13所述的方法，其中每个第一开口的横截面积与每个第二开口的侧壁上的所述碳基切换材料的横截面积的比率至少为15。

17.如权利要求13所述的方法，其中所述碳基切换材料的厚度不大于约5纳米。

18.如权利要求13所述的方法，其中所述碳基切换材料的厚度不大于约2纳米。

19.一种形成存储器单元的方法，该方法包括：

通过以下步骤形成金属-绝缘体-金属（MIM）堆叠：

在一基板上形成介电材料，所述介电材料具有开口以及在所述开口内的第一导电碳层；

在开口中形成的间隔件；

在所述间隔件侧壁上形成碳基切换材料；以及

在所述碳基切换材料上面形成第二导电碳层，

其中所述介电材料中开口的横截面积与所述间隔件侧壁上的所述碳基切换材料的横截面积的比率至少为5；以及

形成耦接到该MIM堆叠的操纵元件。

20.如权利要求19所述的方法，其中所述碳基切换材料与所述第一导电碳层及第二导电碳层直接接触。