一种相变存储器及其制备方法技术

本发明专利技术公开的一种相变存储器，自下而上包括衬底、掺杂层、二极管和相变电阻，其中，所述衬底的上方为掺杂层，所述掺杂层和衬底中包括至少两个浅沟槽隔离；所述二极管位于两个浅沟槽隔离之间，所述二极管包括第一二维晶体膜和第二二维晶体膜，所述第二二维晶体膜位于所述第一二维晶体膜的上方，所述相变电阻包括下电极、具有相变能力的硫化物和上电极，其中，所述下电极、硫化物和上电极依次位于所述第二二维晶体膜上方。本发明专利技术提供的一种相变存储器及其制备方法，采用二维晶体制备的二极管和相变电阻组成的1D1R结构的相变存储器器件单元，其单元尺寸很小，可以提升相变存储器的存储密度，同时采用石墨烯作为下电极，能降低器件功耗。

【技术实现步骤摘要】
一种相变存储器及其制备方法
本专利技术涉及集成电路领域，具体涉及一种相变存储器及其制备方法、
技术介绍
随着大数据、物联网、云计算和移动互联网等一系列的新型信息技术的出现，对存储器提出了高读写速度、低功耗、高存储密度、长使用寿命和高可靠性等要求。目前内存的存储方式主要是DRAM+Flash，NANDFlash的集成度高、成本低，但是速度慢、寿命短。DRAM虽然速度快，寿命长，但是掉电后会丢失数据且成本高。因此研发出一种新型的存储技术成为业界近年来的研究热点，该类新型存储技术须同时拥有DRAM和NANDFlash的优点，即读写速度可与DRAM相匹敌，在成本和非易失性方面与NANDFlash相似，而相变存储器正是这类新型存储技术中的一员。目前的相变存储器采用的结构一般是1T1R结构即1个三极管加上1个相变材料电阻，三极管作为相变材料电阻的选通器。但是，由于受到三极管的尺寸限制，无法进一步提高相变存储器的单元密度。近几年，出现1D1R的结构即采用1个二极管加上1个相变材料电阻的结构，采用垂直型二极管替代三极管作为选通器，可以大大降低相变存储器器件单元的尺寸，提高存储器的存储密度。但是，一般本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种相变存储器，其特征在于，自下而上包括衬底、掺杂层、二极管和相变电阻，其中，所述衬底的上方为掺杂层，所述掺杂层和衬底中包括至少两个浅沟槽隔离，所述浅沟槽隔离的深度大于所述掺杂层的深度；所述二极管位于两个浅沟槽隔离之间，所述二极管包括第一二维晶体膜和第二二维晶体膜，且所述第一二维晶体膜与所述掺杂层接触，所述第二二维晶体膜位于所述第一二维晶体膜的上方，所述相变电阻包括下电极、具有相变能力的硫化物和上电极，其中，所述下电极、硫化物和上电极依次位于所述第二二维晶体膜上方。

【技术特征摘要】
1.一种相变存储器，其特征在于，自下而上包括衬底、掺杂层、二极管和相变电阻，其中，所述衬底的上方为掺杂层，所述掺杂层和衬底中包括至少两个浅沟槽隔离，所述浅沟槽隔离的深度大于所述掺杂层的深度；所述二极管位于两个浅沟槽隔离之间，所述二极管包括第一二维晶体膜和第二二维晶体膜，且所述第一二维晶体膜与所述掺杂层接触，所述第二二维晶体膜位于所述第一二维晶体膜的上方，所述相变电阻包括下电极、具有相变能力的硫化物和上电极，其中，所述下电极、硫化物和上电极依次位于所述第二二维晶体膜上方。2.根据权利要求1所述的一种相变存储器，其特征在于，所述第一二维晶体膜为硅烯，磷烯，黑磷，锗烯、锡烯、三嗪基石墨相氮化碳或过渡金属硫化物中的一种；所述第二二维晶体膜为硅烯，磷烯，黑磷，锗烯、锡烯、三嗪基石墨相氮化碳或过渡金属硫化物中的一种。3.根据权利要求2所述的一种相变存储器，其特征在于，所述过渡金属硫化物为MoTe2、MoS2、MoSe2、WSe2、ReSe2、TaS2、TaSe2、TaTe2、NbS2、NbSe2、NbTe2、MoS2、WTe2中的至少一种。4.根据权利要求1所述的一种相变存储器，其特征在于，所述第一二维晶体膜具有N型半导体性质，所述第二二维晶体膜具有金属性质。5.根据权利要求1所述的一种相变存储器，其特征在于，所述第一二维晶体膜具有N型半导体性质，所述第二二维晶体膜具有P型半导体性质。6.根据权利要求1所述的一种相变存储器，其特征在于，所述具有相变能力的硫化物为GeTe-Sb2Te3体系、GeTe-...

【专利技术属性】
技术研发人员：钟旻，陈寿面，李铭，
申请(专利权)人：上海集成电路研发中心有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31