[发明专利]三维1D1R相变存储器单元及其制备方法

摘要

本发明公开了一种三维1D1R相变存储器单元及其制备方法，属于微电子制造及存储器技术领域。该三维1D1R相变存储器单元包括：二极管层和绝缘层的周期性交替堆叠结构；光刻与刻蚀该堆叠结构所形成的深孔；在该深孔内壁及底部形成相变材料薄膜和顶电极薄膜；以及在该深孔内形成绝缘层，且绝缘介质层充满该深孔，其中，相变材料薄膜的电阻受所对应的二极管单元驱动控制。本发明基于二极管选通相变存储单元作为1D1R结构，采用可三维堆叠的二极管阵列制备方法，实现高集成密度、低工艺成本，能够有效抑制阵列结构中邻近电流串扰的三维可堆叠相变存储器阵列。本发明有效地解决了新一代高速、高密度、嵌入式海量存储的技术难题。

主权项

1.一种三维1D1R相变存储器单元的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括步骤：步骤1)，在绝缘衬底上形成交替的N型多晶硅薄膜和绝缘介质薄膜的多层堆叠结构；步骤2)，于所述多层堆叠结构中形成阵列式排布的深孔，并于各深孔的侧壁形成金属层；步骤3)，采用退火工艺使所述金属层与N型多晶硅薄膜反应生成金属硅化物，所述绝缘介质薄膜不与金属层反应，所述金属硅化物与N型多晶硅薄膜的界面形成肖特基接触；步骤4)，去除剩余的金属层，露出所述金属硅化物；步骤5)，于所述深孔中依次沉积相变薄膜和顶电极薄膜，所述相变薄膜与所述金属硅化物结合；步骤6)，去除深孔底部以及外部表面的相变薄膜和顶电极薄膜；步骤7)，制作顶电极薄膜的顶电极引出端，并将该顶电极引出端与位线金属连接；步骤8)，于每层N型多晶硅薄膜制作N型多晶硅薄膜引出端，并将该N型多晶硅薄膜引出端与字线金属连接。