[发明专利]一种相变存储单元及其制作方法

摘要

本发明提供一种相变存储单元及其制作方法，所述相变存储单元包括镶嵌于衬底中的至少一个下电极；连接于所述下电极上方的刀片状加热电极；连接于所述刀片状加热电极上方的刀片状相变材料结构；连接于所述相变材料结构上方的上电极。本发明的相变存储单元中采用刀片状加热电极及刀片状相变材料结构，所述刀片状加热电极及刀片状相变材料结构相互交叉接触。由于刀片状加热电极和刀片状相变材料结构的厚度尺寸非常小且容易控制，二者交叉接触可实现接触面最小化，达到进一步缩小相变存储单元的相变区域的目的，从而大大降低器件功耗。

主权项

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。