[发明专利]相变化存储器及其制造方法

权利要求书

1.一种相变化存储器，包括：

基底；

具有第一开口的第一介电层形成在该基底之上；

第一电极形成在该第一开口内并填满该第一开口；

第二介电层形成在该第一电极之上；

第一导电层形成在该第二介电层的侧壁上，并与该第一电极电连接；

第三介电层完全覆盖该第一电极及包覆该第一导电层的侧壁，并露出该第一导电层的上表面；

相变层形成在该第三介电层之上并与该第一导电层的上表面接触；

第四介电层形成在该第三介电层和该相变层之上，其中该第四介电层具有第二开口露出该相变层的上表面；

第二导电层形成在该第二开口内并填满该第二开口，并与该相变层电连接；和

第二电极与该第二导电层电连接。

2.如权利要求1所述的相变化存储器，其中该第二介电层为柱状第二介电层。

3.如权利要求1所述的相变化存储器，还包括第五介电层覆盖该第一导电层，但未覆盖该第一导电层的上表面。

4.如权利要求2所述的相变化存储器，其中该柱状第二介电层的截面直径不大于100nm。

5.如权利要求1所述的相变化存储器，其中该基底完成了CMOS的前段制造工艺。

6.如权利要求1所述的相变化存储器，其中该第一介电层的材料为硅化合物。

7.如权利要求1所述的相变化存储器，其中该第一介电层的材料为氮化硅或氧化硅。

8.如权利要求1所述的相变化存储器，其中该第一电极的材料为Al、W、Mo、TiN或是TiW。

9.如权利要求1所述的相变化存储器，其中该第一导电层的材料为W、TiN、TiAlN、Ta、TaN、poly-Si、TiSiN或是TaSiN。

10.如权利要求1所述的相变化存储器，其中该第一导电层的材料为Al、W、Mo、TiN或是TiW。

11.如权利要求1所述的相变化存储器，其中该第二介电层的材料为硅化合物。

12.如权利要求1所述的相变化存储器，其中该相变层为包括Ge、Sb、Te或其混合的材料。

13.如权利要求1所述的相变化存储器，其中该相变层为GeSbTe或InGeSbTe。

14.如权利要求1所述的相变化存储器，其中该第三介电层的材料为硅化合物。

15.如权利要求1所述的相变化存储器，其中该第四介电层的材料为硅化合物。

16.如权利要求1所述的相变化存储器，其中该第二电极的材料为Al、W、Mo、TiN、或是TiW。

17.如权利要求1所述的相变化存储器，其中该第二导电层的材料为W、TiN、TiAlN、Ta、TaN、poly-Si、TiSiN或是TaSiN。

18.如权利要求1所述的相变化存储器，其中该第一导电层的厚度小于50nm。

19.一种相变化存储器的制造方法，包括：

提供基底；

形成具有第一开口的第一介电层；

形成第一电极在该第一开口内并填满该第一开口；

形成柱状第二介电层位在该第一电极之上；

顺应性形成第一导电层在该基底上，其中该第一导电层完全包覆该柱状第二介电层的侧壁和上表面；

各向异性蚀刻该第一导电层直到露出该柱状第二介电层的上表面；

形成第三介电层在该基底上，并平坦化该第三介电层以露出该第一导电层的上表面；

形成相变层在该第三介电层之上并与该第一导电层的上表面直接接触；

形成第四介电层在该第三介电层和该相变层之上，其中该第四介电层具有第二开口露出该相变层的上表面；

形成第二导电层在该第二开口内并填满该第二开口，其中该第二导电层与该相变层电连接；并且

形成第二电极与该第二导电层电连接。