[发明专利]反相可变电阻存储器单元及其制造方法

权利要求书

1.一种相变存储器单元，其包括：

第一绝缘层，其具有开口，所述开口具有顶部部分和底部部分，其中所述第一绝缘层中的所述开口的所述顶部部分是半球形；

第一导电层，其形成于所述开口上，所述第一导电层沿着所述顶部部分的侧壁具有均一的厚度且填充所述底部部分；以及

相变材料层，其形成于所述第一导电层上且形成于所述开口的所述顶部部分内。

2.根据权利要求1所述的相变存储器单元，其进一步包括：

第二绝缘层，其具有开口，所述第二绝缘层形成于所述第一绝缘层、所述第一导电层和所述相变材料层上；以及

第二导电层，其形成于所述第二绝缘层上且填充所述第二绝缘层的所述开口。

3.根据权利要求2所述的相变存储器单元，其中所述第二绝缘层由包含硼磷硅玻璃的材料形成。

4.根据权利要求1所述的相变存储器单元，其中所述相变材料层由包括Ge2Sb2Te5的材料形成。

5.根据权利要求1所述的相变存储器单元，其中所述第一绝缘层中的所述开口的所述底部部分具有垂直的侧壁。

6.根据权利要求1所述的相变存储器单元，其中所述第一导电层由包括钨、氮化钛和氮化钽的导电材料形成。

7.根据权利要求1所述的相变存储器单元，其中所述第一绝缘层由包含硼磷硅玻璃的材料形成。

8.一种可变电阻存储器单元，其包括：

第一绝缘层，所述第一绝缘层形成于衬底上；

第一电极，其布置成穿过所述第一绝缘层的通路；

可变电阻层，其形成于所述第一电极上，其中所述可变电阻层是半球形；

第二绝缘层，其形成于所述第一绝缘层、所述第一电极和所述可变电阻层上；以及

第二电极，其布置成穿过所述第二绝缘层的通路。

9.根据权利要求8所述的可变电阻存储器单元，其中所述第一电极的顶部部分是半球形。

10.根据权利要求8所述的可变电阻存储器单元，其中所述第一电极和所述第二电极由包括氮化钛、银和钨的材料形成。

11.根据权利要求8所述的可变电阻存储器单元，其中所述可变电阻层由包含经掺杂的硫族化物玻璃、钙钛矿材料、经掺杂的非晶硅和碳-塑料聚合物的材料形成。

12.一种相变存储器位结构，其包括：

存取装置；

单元选择线；

位线；

字线；以及

相变存储器单元，所述相变存储器单元包括：

第一绝缘层，其具有开口，所述开口的顶部部分是半球形；

第一导电层，其形成于所述开口上，所述第一导电层沿着所述顶部部分的侧壁具有均一的厚度且填充所述开口的底部部分；

相变材料层，其形成于所述第一导电层上且形成于所述开口的所述顶部部分内；

第二绝缘层，其具有开口，所述第二绝缘层形成于所述第一绝缘层、所述第一导电层和所述相变材料层上；以及

第二导电层，其形成于所述第二绝缘层上，所述第二导电层填充所述第二绝缘层的所述开口，

其中所述相变存储器单元通过由所述字线门控的所述存取装置连接到所述单元选择线且耦合到所述位线。

13.一种存储器装置，其包括：

相变存储器阵列，所述相变存储器阵列包括：

多个字线；

多个单元选择线；

多个位线，以及

多个存储器位结构，所述存储器位结构中的每一者包含存取装置和相变存储器单元，所述相变存储器单元通过由所述多个字线中的一者门控的所述存取装置与所述多个单元选择线中的一者连接且与所述多个位线中的一者耦合，所述相变存储器单元包括：

第一绝缘层，其具有开口；

第一金属层，其形成于所述开口上，所述金属层沿着所述开口的顶部部分的侧壁具有均一的厚度且填充所述开口的底部部分；

相变材料层，其形成于所述第一金属层上，其中所述相变材料层是半球形；

第二绝缘层，其具有开口，所述第二绝缘层形成于所述第一绝缘层、所述第一金属层和所述相变材料层上；以及

第二金属层，其形成于所述第二绝缘层上；以及

外围电路，其形成于衬底上且电连接到所述相变存储器阵列。