相变存储器及相变存储器的制作方法技术

本公开实施例公开了一种相变存储器及其制作方法。所述相变存储器包括：相变存储单元；所述相变存储单元，包括：由上至下依次层叠设置的第一电极层、相变存储层和第二电极层；其中，所述第一电极层和所述相变存储层之间形成的第一接触界面，用于抑制所述第一电极层的组成粒子与所述相变存储层的组成粒子之间的迁移；所述第二电极层和所述相变存储层之间形成的第二接触界面，用于抑制所述第二电极层的组成粒子与所述相变存储层的组成粒子之间的迁移。移。移。

【技术实现步骤摘要】
相变存储器及相变存储器的制作方法


[0001]本公开实施例涉及半导体
，特别涉及一种相变存储器及相变存储器的制作方法。

技术介绍

[0002]相变存储器作为一种新兴的非易失性存储器件，同时具有动态随机存取存储器(Dynamic Random Access Memory，DRAM)的高速度、高寿命和快闪存储器(Flash Memory)的低成本、非易失的优点。另外，由于其低功耗和高集成度而可以用于移动设备中。
[0003]相变存储器包含许多的存储单元，每个存储单元包括堆叠设置的电极层、选通层以及相变存储层。存储单元在采用编程脉冲进行反复擦写中，在电压和热效应的作用下，存储单元的稳定性受到影响，影响相变存储器的可靠性和使用寿命。如何提高相变存储器的可靠性和使用寿命，一直是亟需解决的问题。

技术实现思路

[0004]有鉴于此，本公开实施例提供一种相变存储器及其制作方法。
[0005]根据本公开实施例的第一方面，提供一种相变存储器，包括：相变存储单元；
[0006]所述相变存储单元，包括：由上至下依次层叠设置的第一电极层、相变存储层和第二电极层；
[0007]其中，所述第一电极层和所述相变存储层之间形成的第一接触界面，用于抑制所述第一电极层的组成粒子与所述相变存储层的组成粒子之间的迁移；
[0008]所述第二电极层和所述相变存储层之间形成的第二接触界面，用于抑制所述第二电极层的组成粒子与所述相变存储层的组成粒子之间的迁移。
[0009]在一些实施例中，所述第一电极层的机械强度，大于所述相变存储层的机械强度；
[0010]所述第二电极层的机械强度，大于所述相变存储层的机械强度。
[0011]在一些实施例中，所述相变存储单元还包括：由上至下依次层叠设置在第一导电线和所述第二电极层之间的选通层和第三电极层；所述第一导电线与所述相变存储单元相互垂直；
[0012]其中，所述第三电极层，用于抑制所述第一导电线的组成粒子与所述选通层的组成粒子之间的迁移；
[0013]所述第二电极层，还用于抑制所述相变存储层的组成粒子与所述选通层的组成粒子之间的迁移。
[0014]在一些实施例中，所述第一电极层、所述第二电极层以及所述第三电极层的组成材料包括：二硼化钛。
[0015]在一些实施例中，
[0016]所述第一电极层的厚度范围为：5nm至10nm；
[0017]所述第二电极层的厚度范围为：5nm至10nm；
[0018]所述第三电极层的厚度范围为：5nm至10nm。
[0019]在一些实施例中，所述相变存储器还包括：
[0020]第一导电线和第二导电线，其中，所述第二导电线与所述第一导电线平行于同一平面且相互垂直；
[0021]所述相变存储单元，位于所述第一导电线和所述第二导电线之间，且所述相变存储单元与所述第一导电线和所述第二导电线均垂直；
[0022]沿平行于所述第一导电线的延伸方向，所述第二电极层的第一宽度大于所述相变存储层的第二宽度；
[0023]和/或，
[0024]沿平行于所述第二导电线的延伸方向，所述第二电极层的第三宽度大于所述相变存储层的第四宽度。
[0025]根据本公开实施例的第二方面，提供一种相变存储器的制作方法，包括：
[0026]形成相变存储单元；其中，所述相变存储单元，包括：由上至下依次层叠设置的第一电极层、相变存储层第二电极层；
[0027]所述第一电极层和所述相变存储层之间形成的第一接触界面，用于抑制所述第一电极层的组成粒子与所述相变存储层的组成粒子之间的迁移；所述第二电极层和所述相变存储层之间形成的第二接触界面，用于抑制所述第二电极层的组成粒子与所述相变存储层的组成粒子之间的迁移。
[0028]在一些实施例中，所述第一电极层和所述第二电极层的机械强度，大于所述相变存储层的机械强度。
[0029]在一些实施例中，在形成所述相变存储单元之前，所述方法还包括：
[0030]形成第一导电线；其中，所述第一导电线与所述相变存储单元垂直；
[0031]所述形成相变存储单元，还包括：
[0032]在所述第一导电线和所述第二电极层之间由下至上依次形成第三电极层和选通层；
[0033]其中，所述第三电极层，用于抑制所述第一导电线的组成粒子与所述选通层的组成粒子之间的迁移；所述第二电极层，还用于抑制所述相变存储层的组成粒子与所述选通层的组成粒子之间的迁移。
[0034]在一些实施例中，所述第一电极层、所述第二电极层以及所述第三电极层的组成材料包括：二硼化钛。
[0035]在一些实施例中，
[0036]所述第一电极层的厚度范围为：5nm至10nm；
[0037]所述第二电极层的厚度范围为：5nm至10nm；
[0038]所述第三电极层的厚度范围为：5nm至10nm。
[0039]在一些实施例中，
[0040]在形成所述相变存储单元之前，所述方法还包括：
[0041]形成第一导电线；其中，所述第一导电线与所述相变存储单元垂直；
[0042]在形成所述相变存储单元之后，所述方法还包括：在所述相变存储单元上形成第二导电线；其中，所述第二导电线与所述第一导电线平行于同一平面且相互垂直；
[0043]所述相变存储单元位于所述第一导电线和所述第二导电线之间，且所述相变存储单元与所述第二导电线垂直；
[0044]沿平行于所述第一导电线的延伸方向，所述第二电极层的第一宽度大于所述相变存储层的第二宽度；
[0045]和/或，
[0046]沿平行于所述第二导电线的延伸方向，所述第二电极层的第三宽度大于所述相变存储层的第四宽度。
[0047]本公开实施例通过第一电极层与相变存储层之间形成的第一接触界面，抑制第一电极层与相变存储层之间的组成粒子迁移；并通过第二电极层与相变存储层形成的第二接触界面，抑制第二电极层与相变存储层之间的组成粒子迁移，利于保持相变存储层、第一电极层和第二电极层的组成成分稳定，进而提高相变存储器的可靠性及使用寿命。
[0048]并且，相较于在相变存储层与第一电极层之间及相变存储层与第二电极层之间额外设置阻挡层，本公开实施例直接通过第一电极层、第二电极层分别与相变存储层形成的第一接触界面和第二接触界面发挥抑制粒子迁移的功能，能减小相变存储单元的体积，提高集成度，并节约工艺成本。
附图说明
[0049]图1a和图1b为根据一示例性实施例示出的一种相变存储器的写入脉冲示意图；
[0050]图2为根据一示例性实施例示出的一种相变存储器的局部示意图；
[0051]图3为根据一示例性实施例示出的一种相变存储器的示意图；
[0052]图4a和4b为二硼化钛晶体的六方结构平面图和立体图；
[0053]图5a和5b为根据一示例性实施例示出的另一种相变存储器的示意图本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种相变存储器，其特征在于，包括：相变存储单元；所述相变存储单元，包括：由上至下依次层叠设置的第一电极层、相变存储层和第二电极层；其中，所述第一电极层和所述相变存储层之间形成的第一接触界面，用于抑制所述第一电极层的组成粒子与所述相变存储层的组成粒子之间的迁移；所述第二电极层和所述相变存储层之间形成的第二接触界面，用于抑制所述第二电极层的组成粒子与所述相变存储层的组成粒子之间的迁移。2.根据权利要求1所述的相变存储器，其特征在于，所述第一电极层的机械强度，大于所述相变存储层的机械强度；所述第二电极层的机械强度，大于所述相变存储层的机械强度。3.根据权利要求1所述的相变存储器，其特征在于，所述相变存储单元还包括：由上至下依次层叠设置在第一导电线和所述第二电极层之间的选通层和第三电极层；所述第一导电线与所述相变存储单元相互垂直；其中，所述第三电极层，用于抑制所述第一导电线的组成粒子与所述选通层的组成粒子之间的迁移；所述第二电极层，还用于抑制所述相变存储层的组成粒子与所述选通层的组成粒子之间的迁移。4.根据权利要求3所述的相变存储器，其特征在于，所述第一电极层、所述第二电极层以及所述第三电极层的组成材料包括：二硼化钛。5.根据权利要求3所述的相变存储器，其特征在于，所述第一电极层的厚度范围为：5nm至10nm；所述第二电极层的厚度范围为：5nm至10nm；所述第三电极层的厚度范围为：5nm至10nm。6.根据权利要求1所述的相变存储器，其特征在于，所述相变存储器还包括：第一导电线和第二导电线，其中，所述第二导电线与所述第一导电线平行于同一平面且相互垂直；所述相变存储单元，位于所述第一导电线和所述第二导电线之间，且所述相变存储单元与所述第一导电线和所述第二导电线均垂直；沿平行于所述第一导电线的延伸方向，所述第二电极层的第一宽度大于所述相变存储层的第二宽度；和/或，沿平行于所述第二导电线的延伸方向，所述第二电极层的第三宽度大于所述相变存储层的第四宽度。7.一种相变存储器的制作方法，其特征在于，包括：形成相变存储单元；其中，所述相变...

【专利技术属性】
技术研发人员：彭文林，刘峻，杨海波，刘广宇，付志成，
申请(专利权)人：长江先进存储产业创新中心有限责任公司，
类型：发明
国别省市：