[发明专利]一种相变存储单元及其制作方法

权利要求书

1.一种相变存储单元的制作方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1：提供一衬底，在所述衬底中形成镶嵌于其中且暴露出上表面的至少一个下电极；

S2：在位于所述下电极一侧的所述衬底上形成第一支撑结构；

S3：在所述第一支撑结构侧壁表面及所述下电极上方形成加热电极层，其中，所述第一支撑结构一面侧壁表面的加热电极层与所述下电极上方的加热电极层相连，构成刀片状加热电极；然后在所述第一支撑结构及所述刀片状加热电极周围形成上表面与所述第一支撑结构上表面齐平的绝缘层；

S4：在所述刀片状加热电极上方形成与其顶端一侧相接触的第二支撑结构；

S5：在所述第二支撑结构侧壁表面形成相变材料层，其中，所述第二支撑结构一面侧壁表面的相变材料层与所述刀片状加热电极顶部接触，构成刀片状相变材料结构；然后在所述第二支撑结构及所述刀片状相变材料结构周围形成上表面与所述第二支撑结构上表面齐平的绝缘层；

S6：在所述刀片状相变材料结构上方形成与其接触的上电极；

其中：

于所述步骤S1中，在所述衬底中形成至少四个下电极，各下电极之间呈至少两行及至少两列的点阵式分布；

于所述步骤S2中，在所述衬底上每隔两列下电极形成一条所述第一支撑结构；

于所述步骤S3中，包括如下步骤：

S3-1：在所述第一支撑结构侧壁及所述下电极上沉积所述加热电极层；

S3-2：在位于相邻两条所述第一支撑结构之间的两列下电极之间形成贯穿所述加热电极层的第一隔离槽，在相邻两行下电极之间形成贯穿所述加热电极层的第二隔离槽；所述第一隔离槽与第二隔离槽将所述加热电极层分割为若干分立的刀片状加热电极，每个刀片状加热电极分别与一个下电极连接；

于所述步骤S4中，每隔两行所述刀片状加热电极形成一条所述第二支撑结构；所述第二支撑结构与其两侧的刀片状加热电极均接触；

于所述步骤S5中，包括如下步骤：

S5-1：在所述第二支撑结构侧壁及所述刀片状加热电极上沉积所述相变材料层；

S5-2：在位于相邻两条所述第二支撑结构之间的两行刀片状加热电极之间形成贯穿所述相变材料层的第三隔离槽，在相邻两列刀片状加热电极之间形成贯穿所述相变材料层的第四隔离槽；所述第三隔离槽与第四隔离槽将所述相变材料层分割为若干分立的刀片状相变材料结构，每个刀片状相变材料结构分别与一个刀片状加热电极连接。

2.根据权利要求1所述的相变存储单元的制作方法，其特征在于：于所述步骤S5中，仅在所述第二支撑结构侧壁表面形成所述相变材料层，得到“|”字型刀片状相变材料结构；或者在所述第二支撑结构侧壁表面形成相变材料层时，在所述刀片状加热电极上方也形成相变材料层，其中，所述第二支撑结构侧壁表面的相变材料层与所述刀片状加热电极上方的相变材料层相连，构成“L”型刀片状相变材料结构，所述“L”型刀片状相变材料结构的底部宽度范围是5～50纳米。

3.根据权利要求1所述的相变存储单元的制作方法，其特征在于：所述刀片状相变材料结构上部及所述刀片状加热电极上部在水平面上的投影呈预设角度交叉，所述预设角度为直角、锐角或钝角。

4.根据权利要求1所述的相变存储单元的制作方法，其特征在于：于所述步骤S3-2中，形成所述第一隔离槽后，在所述第一隔离槽中沉积第一绝缘层并平坦化；然后形成贯穿所述第一绝缘层及所述加热电极层的所述第二隔离槽，在所述第二隔离槽中沉积第二绝缘层并平坦化，使得所述第二绝缘层上表面与所述第一支撑结构上表面齐平。

5.根据权利要求1所述的相变存储单元的制作方法，其特征在于：于所述步骤S5-2中，形成所述第三隔离槽后，在所述第三隔离槽中沉积第三绝缘层并平坦化；然后形成贯穿所述第三绝缘层及所述相变材料层的所述第四隔离槽，在所述第四隔离槽中沉积第四绝缘层并平坦化，使得所述第四绝缘层上表面与所述第二支撑结构上表面齐平。

6.根据权利要求1所述的相变存储单元的制作方法，其特征在于：所述第三隔离槽的宽度大于所述第二隔离槽的宽度。