[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：

提供衬底；

在所述衬底上形成包含碳化钛的底部电极；

在所述底部电极上形成与所述底部电极相接触的相变层；

在所述相变层上形成顶部电极。

2.如权利要求1所述的形成方法，其特征在于，形成底部电极的步骤包括：

采用原子层沉积、化学气相沉积或者物理气相沉积的方式形成所述包含碳 化钛的底部电极。

3.如权利要求1所述的形成方法，其特征在于，底部电极的材料为掺杂有氮 的碳化钛。

4.如权利要求3所述的形成方法，其特征在于，采用化学气相沉积的方式形 成所述底部电极，并采用四氯化钛气体、甲烷气体以及氨气作为化学气相 沉积的反应物。

5.如权利要求4所述的形成方法，其特征在于，化学气相沉积形成所述掺杂 有氮的碳化钛的底部电极的步骤包括：使沉积环境压强在0～40托的范围 内，温度在300～700摄氏度的范围内，反应气体流量在0～500标况毫升 每分的范围内。

6.如权利要求3所述的形成方法，其特征在于，底部电极的材料为TiC_xN_1-x， 其中x的取值在0～0.5的范围内。

7.如权利要求1所述的形成方法，其特征在于，形成底部电极的步骤包括：

在所述衬底上形成层间介质层；

在所述层间介质层中形成开口；

在所述开口以及层间介质层的表面形成包含碳化钛的材料层；

去除部分所述包含碳化钛的材料层，仅保留位于开口中的包含碳化钛的材 料层，以在所述开口中形成所述底部电极。

8.如权利要求1所述的形成方法，其特征在于，相变层的材料由GeSbTe、 H₂Se、GeH₄或者SbH₃的一种或其组合形成。

9.如权利要求1所述的形成方法，其特征在于，在形成相变层的步骤之后， 在形成顶部电极的步骤之前，所述形成方法还包括： 对所述相变层进行热处理。

10.如权利要求9所述的形成方法，其特征在于，对相变层进行热处理的步骤 包括：

采用氮气和氢气作为热处理的保护气，并使热处理的温度在310～390摄氏 度的范围内，热处理时间在0～10分钟的范围内。

11.如权利要求1所述的形成方法，其特征在于，在形成相变层的步骤之后， 在形成顶部电极的步骤之前，所述形成方法还包括：

在所述相变层上形成接触层；

在所述接触层上形成盖帽层；

形成顶部电极的步骤包括：形成贯穿所述盖帽层，并接触所述接触层的顶 部电极。

12.如权利要求11所述的形成方法，其特征在于，盖帽层的材料为氮化物。

13.一种相变存储器，其特征在于，包括：

衬底；

位于所述衬底上的底部电极，所述底部电极采用包含碳化钛的材料形成；

位于所述底部电极上，并与所述底部电极相接触的相变层；

位于所述相变层上的顶部电极。

14.如权利要求13所述的相变存储器，其特征在于，所述底部电极的材料为掺 杂有氮的碳化钛。

15.如权利要求14所述的相变存储器，其特征在于，底部电极的材料为 TiC_xN_1-x，其中x的取值在0～0.5的范围内。

16.如权利要求13所述的相变存储器，其特征在于，所述相变层的材料包括 GeSbTe、H₂Se、GeH₄或者SbH₃的一种或其组合。