[发明专利]相变存储器及其形成方法

权利要求书

1.一种相变存储器的形成方法，其特征在于，包括：

提供半导体衬底、位于半导体衬底表面的第一介质层，位于所述半导体衬底表面、第一介质层内的环形电极，所述环形电极上表面与所述第一介质层表面齐平，且所述第一介质层填充所述环形电极内部；

形成覆盖所述第一介质层和环形电极的第二介质层；

在所述第二介质层内形成第一开口，所述第一开口暴露部分所述环形电极上表面；

在所述第一开口内形成相变层。

2.如权利要求1所述的相变存储器的形成方法，其特征在于，还包括：在形成覆盖所述第一介质层和环形电极的第二介质层前，在所述第一介质层上形成隔离结构，所述隔离结构覆盖部分所述环形电极。

3.如权利要求1所述的相变存储器的形成方法，其特征在于，所述第二介质层为氧化硅层和氮化硅层的堆叠结构，所述氧化硅层位于氮化硅层上。

4.如权利要求1所述的相变存储器的形成方法，其特征在于，还包括：

在所述第一开口内形成相变层后，在所述相变层上依次形成接触金属层和第三介质层；

研磨所述第三介质层和接触金属层，直至暴露出所述第二介质层表面。

5.如权利要求4所述的相变存储器的形成方法，其特征在于，所述接触金属层为氮化钛层。

6.如权利要求4所述的相变存储器的形成方法，其特征在于，还包括：

在研磨所述第三介质层、接触金属层和相变层后，形成覆盖所述第三介质层、接触金属层、相变层和第二介质层的第四介质层；

形成位于所述第四介质层内的第二开口，所述第二开口暴露部分所述相变层；

在所述第二开口内形成上电极，所述上电极与所述相变层电学连接。

7.如权利要求1所述的相变存储器的形成方法，其特征在于，还包括：在所述第一开口内形成相变层前，在所述第一开口内形成过渡层。

8.如权利要求1所述的相变存储器的形成方法，其特征在于，形成所述相变层的工艺为物理气相沉积或化学气相沉积。

9.如权利要求8所述的相变存储器的形成方法，其特征在于，所述相变层的材料为Ge_iSb_jTe_k，或者掺杂有氮、氧或碳的Ge_iSb_jTe_k，其中i，j，k为原子百分比，且0≤i＜1、0≤j＜1、0≤k＜1、i+j+k=1。

10.如权利要求1所述的相变存储器的形成方法，其特征在于，还包括位于所述半导体衬底内的下电极，所述下电极与所述环形电极电学连接。

11.一种相变存储器，其特征在于，包括：

半导体衬底，所述半导体衬底表面具有第一介质层；

位于所述半导体衬底表面、第一介质层内的环形电极，所述环形电极上表面与所述第一介质层表面齐平，且所述第一介质层填充所述环形电极内部；

位于所述第一介质层和环形电极上的第二介质层；

位于所述第二介质层内的第一开口，所述第一开口暴露部分所述环形电极上表面；

位于所述第一开口内的相变层。

12.如权利要求11所述的相变存储器，其特征在于，还包括位于所述第一介质层上的隔离结构，所述隔离结构覆盖部分所述环形电极。

13.如权利要求11所述的相变存储器，其特征在于，所述第二介质层为氧化硅层和氮化硅层的堆叠结构，所述氧化硅层位于所述氮化硅层上。

14.如权利要求11所述的相变存储器，其特征在于，还包括位于所述相变层上的接触金属层和位于所述接触金属层上的第三介质层，所述第三介质层、接触金属层和相变层的上表面与所述第二介质层上表面齐平。

15.如权利要求14所述的相变存储器，其特征在于，所述接触金属层为氮化钛层。

16.如权利要求14所述的相变存储器，其特征在于，还包括：

覆盖所述第三介质层、接触金属层、相变层和第二介质层的第四介质层；

位于所述第四介质层内的第二开口，所述第二开口暴露部分所述相变层；

位于所述第二开口内的上电极，所述上电极与所述相变层电学连接。