[发明专利]具有相变元件的存储器单元及其形成方法

摘要

本发明公开了一种具有相变元件的存储器单元及其形成方法。为了形成一个具有相变元件的存储器单元，一开孔是形成通过一绝缘体到达一底电极，且一相变材料是沉积在覆盖开孔的绝缘体表面上。一限制结构形成在相变材料上面，所以相变材料在被加热至熔化时扩张进入开孔中，变成电性连接至底电极。一顶电极形成在相变材料上面并电性连接至相变材料。底电极可包括一主要部分以及具有一缩小横向尺寸的一延伸部。限制结构可包括覆盖材料，其具有比相变材料更高的熔化温度，且当相变材料熔化及扩张时有足够抗拉强度以确保相变材料移动进入开孔中。开孔可以是一J形开孔。

主权项

一种形成一具有一相变元件的存储器单元的方法，包括以下步骤：形成一绝缘体在一底电极上面，该绝缘体具有一从该绝缘体的一表面延伸至该底电极的开孔，该开孔界定一从该表面延伸至该底电极的孔洞，该孔洞具有一孔洞体积；一相变材料覆盖该绝缘体及该开孔上，一第一覆盖材料形成于该相变材料之上，一第二覆盖材料覆盖该第一覆盖材料的上表面、第一覆盖材料与相变材料的侧壁、及介电层的上表面，以形成一限制结构，其中该相变材料的特征为：该相变材料在被熔化了一特征百分比时的体积的膨胀，使该孔洞体积小于该限制结构内部的相变材料的体积的特征百分比；加热该相变材料，藉以导致该相变材料扩张进入该开孔中，以能在该相变材料的膨胀进入该开孔中之时，使该相变材料变成电性连接至该底电极；以及移除第一覆盖材料与第二覆盖材料，形成一顶电极在该相变材料上面并电性连接至该相变材料。