[发明专利]热优化相变存储器单元及其制造方法

权利要求书

1.一种电子装置，其包括：

第一电极；

相变材料元件，其安置在所述第一电极上；

第二电极，其安置在所述相变材料元件上，所述第二电极包括热绝缘区域，所述热绝缘区域包括碳且具有第一热阻率，及金属接触区域，其内插于所述相变材料元件与所述热绝缘区域之间，所述金属接触区域具有低于所述第一热阻率的第二热阻率，

其中所述第一电极、所述第二电极和所述相变材料元件具有尺寸和电阻率，以使得所述相变材料元件的块状材料的电阻大于所述热绝缘区域的块状材料、所述金属接触区域的块状材料以及所述金属接触区域和所述相变材料元件之间的界面的组合电阻。

2.根据权利要求1所述的电子装置，其中所述相变材料元件包括硫族化物材料，且所述第二热阻率比所述第一热阻率低至少10倍。

3.根据权利要求2所述的电子装置，其中所述金属接触区域包括钨。

4.根据权利要求2所述的电子装置，其中所述金属接触区域与所述热绝缘区域接触。

5.根据权利要求2所述的电子装置，其中所述相变材料元件为存储器单元的存储节点。

6.根据权利要求5所述的电子装置，其进一步包括通过所述第一电极来电耦合到所述存储节点的选择器装置。

7.根据权利要求6所述的电子装置，其中所述选择器装置为双极结型晶体管。

8.根据权利要求6所述的电子装置，其中所述选择器装置为双向阈值开关。

9.根据权利要求2所述的电子装置，其中所述相变材料元件具有第一表面及第二表面，且所述金属接触区域与所述第一表面接触。

10.根据权利要求9所述的电子装置，其中与所述第一表面接触的所述金属接触区域形成具有低于10^-6Ω·cm²的界面电阻的第一界面。

11.根据权利要求9所述的电子装置，其中所述相变材料元件具有在第一表面与第二表面之间延伸的第一侧壁及第二侧壁，所述电子装置进一步包含形成于第一侧壁及第二侧壁上方的侧壁热绝缘体。

12.根据权利要求11所述的电子装置，其中侧壁热绝缘体包含多个侧壁层，所述侧壁层包含所述第一侧壁及所述第二侧壁上的第一侧壁层及第一侧壁层上的第二侧壁层。

13.根据权利要求1所述的电子装置，其中所述第一电极包括热绝缘区域，所述第一电极的所述热绝缘区域包括碳且具有第三热阻率，且其中所述第一电极进一步包括内插于所述相变材料元件与所述第一电极的所述热绝缘区域之间的金属接触区域，所述第一电极的所述金属接触区域具有低于所述第三热阻率的第四热阻率。

14.根据权利要求1所述的电子装置，其中所述第一电极形成具有沿第一水平方向的壁宽度及沿实质上垂直于所述第一水平方向的第二水平方向的壁厚度的壁结构，其中所述壁厚度实质上小于所述壁宽度。

15.一种制造电子装置的方法，其包括：

形成第一电极；

在所述第一电极上形成相变材料元件，其中所述相变材料元件为存储器单元的选择器节点；及

在所述相变材料元件上形成第二电极，所述第二电极包括所述相变材料元件上的金属接触区域及所述金属接触区域上的包括碳的热绝缘区域，其中所述热绝缘区域具有第一热阻率且所述金属接触区域具有低于所述第一热阻率的第二热阻率。

16.根据权利要求15所述的方法，其中形成第二电极包含：形成具有比所述第一热阻率低至少10倍的第二热阻率的所述金属接触区域。

17.根据权利要求15所述的方法，其进一步包括：

形成双向阈值开关，所述双向阈值开关耦合到所述相变材料元件。

18.根据权利要求15所述的方法，其中形成所述相变材料元件包含形成第一表面及第二表面，且形成所述第二电极包含使所述金属接触区域与所述第一表面接触。

19.根据权利要求18所述的方法，其进一步包含：在所述相变材料元件的第一侧壁及第二侧壁上方形成侧壁热绝缘体，所述第一侧壁及所述第二侧壁在所述第一表面与所述第二表面之间延伸。