相变存储器单元和用于制造相变存储器单元的方法技术

一种相变存储器单元(1’)，包括：衬底(2)，容纳包括第一导电电极(4)的用于选择存储器单元(1’)的晶体管(15)；在选择晶体管(15)上的第一电绝缘层(10)；穿过电绝缘层(10)的第一导电通孔(11a)，被电耦合至第一导电电极(4)；加热器元件(34’)，包括与第一导电通孔(11a)电接触的第一部分和与第一部分电连续且正交于第一部分延伸的第二部分；第一保护元件(32’)，在加热器元件(34’)的第一和第二部分上延伸；第二保护元件(40’)，与加热器元件(34’)的第一部分并与第一保护元件(32’)直接横向接触地延伸；以及相变区域(50)，在加热器元件(34’)之上与加热器元件(34’)电且热接触地延伸。

【技术实现步骤摘要】
相变存储器单元和用于制造相变存储器单元的方法
本专利技术涉及相变存储器单元和用于制造相变存储器单元的方法。特别地，本公开涉及相变存储器单元的加热器的制作。
技术介绍
如已知的，相变存储器使用具有在有着不同的电特性的两个相之间切换的性质的一类材料，该两个相与材料的两种不同晶体结构相关联并且确切地说是无序非晶相和有序结晶相或多晶相。两个相因此与彼此颇为不同(甚至相差两个或更多数量级)的电阻率的值相关联。当前，可以在相变存储器单元中使用周期表的XVI族元素，诸如例如Te或Se，也称为硫族化合物材料(chalcogenidematerial)或硫族化合物。如例如从P.Zuliani等人在IEEE关于电子器件的学报(IEEETransactionsonElectronDevices)2013年11月1日第60卷第12期第4020至4026页发表的“利用优化的GexSbyTez克服相变存储器中的温度限制(OvercomingTemperatureLimitationsinPhaseChangeMemoriesWithOptimizedGexSbyTez)”中已知的，可以使用通过适当地选取形成Ge本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种相变存储器单元(1’)，包括：衬底(2)，容纳包括第一导电电极(4)的用于选择所述存储器单元(1’)的晶体管(15)；在所述选择晶体管(15)上的第一电绝缘层(10)；穿过所述电绝缘层(10)的第一导电通孔(11a)，被电耦合至所述第一导电电极(4)；加热器元件(34’)，包括与所述第一导电通孔(11a)电接触的第一部分和与所述第一部分电连续且正交于所述第一部分延伸的第二部分；第一保护元件(32’)，在所述加热器元件(34’)的所述第一部分和所述第二部分上延伸；第二保护元件(40’)，与所述加热器元件(34’)的所述第一部分并与所述第一保护元件(32’)直接横向接触地延伸；以及相变区域(5...

【技术特征摘要】
2016.06.24 EP 16425063.11.一种相变存储器单元(1’)，包括：衬底(2)，容纳包括第一导电电极(4)的用于选择所述存储器单元(1’)的晶体管(15)；在所述选择晶体管(15)上的第一电绝缘层(10)；穿过所述电绝缘层(10)的第一导电通孔(11a)，被电耦合至所述第一导电电极(4)；加热器元件(34’)，包括与所述第一导电通孔(11a)电接触的第一部分和与所述第一部分电连续且正交于所述第一部分延伸的第二部分；第一保护元件(32’)，在所述加热器元件(34’)的所述第一部分和所述第二部分上延伸；第二保护元件(40’)，与所述加热器元件(34’)的所述第一部分并与所述第一保护元件(32’)直接横向接触地延伸；以及相变区域(50)，在所述加热器元件(34’)之上与所述加热器元件(34’)电且热接触地延伸。2.根据权利要求1所述的存储器单元，其中所述加热器元件(34’)的所述第一部分在横向截面图中沿着平行于所述衬底(2)的平放的平面的第一方向(X)延伸，并且所述加热器元件(34’)的所述第二部分在横向截面图中沿着正交于所述衬底(2)的所述平放的平面的第二方向(Z)延伸。3.根据权利要求1或权利要求2所述的存储器单元，其中所述加热器元件(34’)的所述第一部分的在所述第一方向(X)上的空间延伸等于所述第一保护元件(32’)的在所述第一方向(X)上的厚度。4.根据前述权利要求中的任一项所述的存储器单元，其中所述第二保护元件(40’)的沿着所述第二方向(Z)的空间延伸等于所述加热器元件(34’)的所述第一部分的厚度与所述第一保护元件(32’)的沿着所述第二方向(Z)的厚度的总和。5.根据前述权利要求中的任一项所述的存储器单元，其中所述加热器元件(34’)由经受氧化的电阻材料制成，并且所述第一保护元件和所述第二保护元件(32’，40’)由被设计成抑制对所述加热器元件(34’)的所述氧化的电阻材料制成。6.根据前述权利要求中的任一项所述的存储器单元，进一步包括：在所述相变区域(50)上的第二电绝缘层(60)；在所述第二电绝缘层(60)上的导线(64)；以及穿过所述第二电绝缘层(60)的第二导电通孔(62a)，所述第二导电通孔(62a)在所述导线(64)与所述相变区域(50)之间形成电连接。7.根据权利要求6所述的存储器单元，进一步包括在所述相变区域(50)之上并与之接触地延伸的阻挡区域(51)，以及在所述阻挡区域(51)与所述第二电绝缘层(60)之间延伸的密封层(52)，所述第二导电通孔(62a)穿透所述密封层(52)。8.根据前述权利要求中的任一项所述的存储器单元，其中由所述衬底容纳的所述选择晶体管(15)进一步包括第二导电电极(8)和控制电极(9)，所述第一导电电极是形成所述存储器单元(1’)的位线选择器的漏极电极，所述第二导电电极(8)是源极电极，并且所述控制电极(9)是形成所述存储器单元(1’)的字线选择器的栅极电极。9.一种芯片，包括：-多个根据权利要求6或权利要求7所述的相变存储器单元；-控制逻辑(1”)，包括：一个或多个控制晶体管(16)，至少部分嵌入所述第一电绝缘层(10)中；一个或多个第一控制通孔(11a，11b)，其延伸穿过所述电绝缘层(10)并且被耦合至所述一个或多个控制晶体管(16)的相应导电电极；以及一个或多个第二控制通孔(62b)，其与相应的第一控制通孔对齐地延伸穿过所述第二电绝缘层(60)，以在所述一个或多个控制晶体管与所述芯片的正面侧之间形成导电路径。10.一种系统(200)，包括：处理单元(210)；接口，被耦合至所述处理单元(210)；以及相变存储器器件，被耦合至所述处理单元(210)并且包括：多个根据权利要求1至8中的任一项所述的相变存储器单元(1’)；和/或根据权利要求9所述的芯片。11.一种用于制造相变存储器单元(1’)的方法，包括...

【专利技术属性】
技术研发人员：P·祖里亚尼，G·孔法洛涅里，A·吉拉尔迪尼，C·L·佩瑞里尼，
申请(专利权)人：意法半导体股份有限公司，
类型：发明
国别省市：意大利,IT