【技术实现步骤摘要】
相变存储器件及其制备方法
[0001]本公开总体上涉及半导体领域，并且更具体而言，本公开涉及相变存储器件及其制备方法。
技术介绍
[0002]相变存储器件(Phase Change Memory，PCM)作为一种非易失存储器，利用材料在晶态和非晶态之间相互转化时所表现出来的导电性差异来存储数据，具有掉电不丢失数据、低功耗、高读写速度、高集成度等优秀特性，并且能够与互补金属氧化物半导体(Complementary Metal Oxide Semiconductor，CMOS)工艺兼容，有望取代静态随机存取存储器(Static Random Access Memory，SRAM)、动态随机存取存储器(Dynamic Random Access Memory，DRAM)和闪存(Flash)等当今主流产品而成为未来商用主流产品。
技术实现思路
[0003]根据本公开的一方面，提供了一种相变存储器件，包括存储单元，所述存储单元包括：导电部；第一电极层，包括设置于所述导电部的第一部分之下的第一部分和设置于所述导电部的第一部分之上的第二部分，所述第一电极层的第一部分和第二部分接触以围绕所述导电部的第一部分并与所述导电部的第一部分电连接；相变材料层，包括设置于所述第一电极层的第一部分之下的第一部分和设置于所述第一电极层的第二部分之上的第二部分，所述相变材料层的第一部分和第二部分接触以围绕所述第一电极层；以及第二电极层，包括设置于所述相变材料层的第一部分之下的第一部分和设置于所述相变材料层的第二部分之上的第二部分，所述...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种相变存储器件，包括存储单元，所述存储单元包括：导电部；第一电极层，包括设置于所述导电部的第一部分之下的第一部分和设置于所述导电部的第一部分之上的第二部分，所述第一电极层的第一部分和第二部分接触以围绕所述导电部的第一部分并与所述导电部的第一部分电连接；相变材料层，包括设置于所述第一电极层的第一部分之下的第一部分和设置于所述第一电极层的第二部分之上的第二部分，所述相变材料层的第一部分和第二部分接触以围绕所述第一电极层；以及第二电极层，包括设置于所述相变材料层的第一部分之下的第一部分和设置于所述相变材料层的第二部分之上的第二部分，所述第二电极层的第一部分和第二部分接触以围绕所述相变材料层。2.如权利要求1所述的相变存储器件，其中，所述导电部的侧表面与底表面之间的夹角不大于90度。3.如权利要求1所述的相变存储器件，其中，所述相变存储器件满足以下中的至少一种：所述导电部包括金属；所述第一电极层和所述第二电极层各自包括氮化钛；所述相变材料层包括铁电材料。4.如权利要求1所述的相变存储器件，其中，所述导电部还包括所述第一电极层、所述相变材料层和所述第二电极层没有设置于其上的第二部分，所述导电部的第二部分与所述导电部的第一部分电连接从而电连接至所述第一电极层，并且所述相变存储器件还包括：第一电介质层，所述存储单元设置于所述第一电介质层之上；以及位于所述第一电介质层上方的第二电介质层，所述存储单元被所述第二电介质层覆盖，其中，所述第一电介质层包括电连接至所述第二电极层的第一部分的第一导电通孔，以及所述第二电介质层包括电连接至所述导电部的第二部分的第二导电通孔。5.如权利要求4所述的相变存储器件，其中，所述第一导电通孔位于所述导电部的第一部分下方，所述第二导电通孔位于所述导电部的第二部分上方，所述第一导电通孔横向偏移于所述第二导电通孔。6.如权利要求4所述的相变存储器件，其中，所述相变存储器件包括设置于所述第一电介质层之上并且被所述第二电介质层覆盖的多个所述存储单元。7.如权利要求6所述的相变存储器件，其中，所述存储单元的所述第一电极层的第二部分、所述相变材料层的第二部分和所述第二电极层的第二部分的叠层的厚度是所述存储单元的有效单元厚度，并且其中，所述多个所述存储单元中的相邻两个所述存储单元的导电部之间的间距超过所述有效单元厚度的两倍。8.如权利要求6所述的相变存储器件，其中，所述第一电介质层包括与所述多个所述存储单元对应的多个第一导电通孔，以及所述第二电介质层包括与所述多个所述存储单元对应的多个第二导电通孔，并且其中，所述多个所述存储单元中的每个所述存储单元经由其第二电极层的第一部分与
所述多个第一导电通孔中的相应一个第一导电通孔电连接，并且经由其导电部的第二部分与所述多个第二导电通孔中的相应一个第二导电通孔电连接。9.如权利要求6所述的相变存储器件，其中，所述第二电介质层包括与所述多个所述存储单元对应的多个第二导电通孔，其中，所述多个所述存储单元中的每个所述存储单元的第二电极层的第一部分相互电连接，并且共同地电连接至所述第一电介质层中的所述第一导电通孔，并且其中，所述多个所述存储单元中的每个所述存储单元经由其导电部的第二部分与所述多个第二导电通孔中的相应一个第二导电通孔电连接。10.如权利要求6所述的相变存储器件，其中，所述第一电介质层包括与所述多个所述存储单元对应的多个第一导电通孔，其中，所述多个所述存储单元中的每个所述存储单元经由其第二电极层的第一部分与所述多个第一导电通孔中的相应一个第一导电通孔电连接，并且其中，所述多个所述存储单元中的每个所述存储单元的导电部的第二部分相互电连接，并且共同地电连接至所述第二电介质层中的所述第二导电通孔。11.一种用于制备相变存储器件的方法，所述相变存储器件包括存储单元，所述方法包括通过以下操作形成所述相变存储器件的所述存储单元：形成第一电极材料层；在所述第一电极材料层之上形成第一相变材料层；在所述第一相变材料层之上形成第二电极材料层；在所述第二电极材料层之上形成导电材料层，并刻蚀所述导电材料层以形成导电部；在所述导电部的第一部分之上形成第三电极材料层，所述第三电极材料层与所述第二电极材料层接触以围绕所述导电部的第一部分并与所述导电部的第一部分电连接，并刻蚀所述第三电极材料层和所述第二电极材料层以将所述第三电极材料层的不位于所述导电部的第一部分上方的部分和所述第二电极材料层的不位于所述导电部下方的部分中的每一者的距离所述导电部超出所述第三电极材料层的厚度的区域去除；在所述第三电极材料层之上形成第二相变材料层，所述第二相变材料层与所述第一相变材料层接触以围绕经刻蚀的所述第三电极材料层和经刻蚀的所述第二电极材料层；在所述第二相变材料层之上形成第四电极材料层，并刻蚀所述第四电极材料层、所述第二相变材料层、所述第一相变材料层和所述第一电极材料层以将所述第四电极材料层的不位于所述导电部的第一部分上方的部分、所述第二相变材料层的不位于所述导电部的第一部分上方的部分、所述第一相变材料层的不位于所述导电部下方的部分和所述第一电极材料层的不位于所述导电部下方的部分中的每一者的距离所述导电部超出所述存储单元的有效单元厚度的区域去除，所述有效单元厚度是所述第三电极材料层、所述第二相变材料层和所述第四电极材料层的叠层的厚度；以及在所述第四电极材料层之上形成第五电极材料层，并刻蚀所述第五电极材料层，使得经刻蚀的所述第五电极材料层与经刻蚀的所述第一电极材料层和经刻蚀的所述第四电极材料层二者接触以围绕经刻蚀的所述第一相变材料层和经刻蚀的所述第二相变材料层。12.如权利要求11所述的方法，其中，所述导电部被形成为使得所述导电部的侧表面与底表面之间的夹角不大于90度。
13.如权利要求11所述的方法，其中，满足以下中的至少一种：所述导电材料层包括金属；所述第一电极材料层、所述第二电极材料层、所述第三电极材料层、所述第四电极材料层与所述第五电极材料层各自包括氮化钛；所述第一相变材料层与所述第二相变材料层各自包括铁电材料。14.如权利要求11所述的方法，其中，在刻蚀所述导电材料层以形成所述导电部之后并在形成所述第三电极材料层之前，所述方法还包括：继续刻蚀所述第二电极材料层，以将所述第二电极材料层的不位于所述导电部下方的部分去除，其中，在形成所述第三电极材料层之后并在形成所述第二相变材料层之前，仅刻蚀所述第三电极材料层而无需刻蚀所述第二电极材料层。15.如权利要求11所述的方法，其中，在形成所述存储单元之前，所述方法还包括：形成第一电介质层，以及在所述第一电介质层中形成第一导电通孔，其中，所述存储单元设置于所述第一电介质层之上，并且所述第一电极材料层的位于所述导电部下方的部分电连接至所述第一导电通孔；以及其中，在形成所述存储单元之后，所述方法还包括：形成覆盖所述存储单元的第二电介质层，以及在所述第二电介质层中形成第二导电通孔，其中，所述导电部还包括所述第三电极材料层、所述第二相变材料层、所述第四电极材料层和所述第五电极材料层没有设置于其上的第二部分，所述导电部的第二部分与所述导电部的第一部分电连接并且电连接至所述第二导电通孔。16.如权利要求15所述的方法，其中，所述第一导电通孔位于所述导电部的第一部分下方，所述第二导电通孔位于所述导电部的第二部分上方，所述第一导电通孔横向偏移于所述第二导电通孔。17.如权利要求15所述的方法，还包括形成设置于所述第一电介质层之上并且被所述第二电介质层覆盖的多个所述存储单元。18.如权利要求17所述的方法，其中，刻蚀所述导电材料层以形成导电部包括刻蚀所述导电材料层以形成多个导电部，其中，形成所述第三电极材料层包括在所述多个导电部中的每个导电部的第一部分之上形成第三电极材料层，所述第三电极材料层与所述第二电极材料层接触以分别围绕所述多个导电部中的每个导电部的第一部分，并刻蚀所述第三电极材料层和所述第二电极材料层以将所述第三电极材料层的不位于所述多个导电部中的每个导电部的第一部分上方的部分和所述第二电极材料层的不位于该导电部下方的部分中的每一者的距离该导电部超出所述第三电极材料层的厚度的区域去除，以及其中，所述多个导电部中的每个导电部以及所述第一电极材料层、所述第一相变材料层、所述第二电极材料层、所述第三电极材料层、所述第二相变材料层、所述第四电极材料层和所述第五电极材料层中的每一者的围绕该导电部的部分形成所述多个所述存储单元
中的相应一个存储单元。19.如权利要求18所述的方法，其中，所述多个导电部中的相邻两个导电部之间的间距超过所述有效单元厚度的两倍。20.如权利要求18所述的方法，其中，在所述第一电介质层中形成第一导电通孔包括在所述第一电介质层中形成与所述多个所述存储单元对应的多个第一导电通孔，以及在所述第二电介质层中形成第二导电通孔包括在所述第二电介质层中形成与所述多个所述存储单元对应的多个第二导电通孔，其中，所述多个所述存储单元中的每个所述存储单元经由所述第一电极材料层的位于该存储单元的导电部的第一部分下方的部分与所述多个第一导电通孔中的相应一个第一导电通孔电连接，并且经由该存储单元的导电部的第二部分与所述多个第二导电通孔中的相应一个第二导电通孔电连接。21.如权利要求18所述的方法，其中，在所述第二电介质层中形成第二导电通孔包括在所述第二电介质层中形成与所述多个所述存储单元对应的多个第二导电通孔，其中，所述第一电极材料层的位于所述多个所述存储单元中的每个所述存储单元的导电部的第一部分下...
【专利技术属性】
技术研发人员：郭秋生，丁甲，张继伟，杜雪珂，
申请(专利权)人：上海积塔半导体有限公司，
类型：发明
国别省市：
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