[发明专利]半导体器件及其制造方法

权利要求书

1.一种半导体器件，包括：

半导体衬底及设置在所述半导体衬底之上的内连结构，其中所述内连结构包括：

第一导电线，在第一方向上彼此平行地延伸；

第二导电线，堆叠在所述第一导电线之上且在与所述第一方向垂直的第二方向上彼此平行地延伸；以及

双向阈值开关，设置在所述第一导电线与所述第二导电线之间，

其中所述双向阈值开关包含三元GeCTe材料，所述三元GeCTe材料由锗、碳及碲组成，且在所述三元GeCTe材料中，碳含量介于10原子百分比到30原子百分比范围内，且锗含量介于10原子百分比到65原子百分比范围内。

2.根据权利要求1所述的半导体器件，其中所述内连结构还包括：

存储元件，设置在所述第一导电线与所述第二导电线的中间，且串联连接到所述双向阈值开关中的对应的双向阈值开关。

3.根据权利要求1所述的半导体器件，其中所述内连结构还包括：

底部电极及顶部电极，所述底部电极设置在所述双向阈值开关与所述第一导电线之间，所述顶部电极设置在所述双向阈值开关与所述第二导电线之间，其中所述双向阈值开关的占用面积大于下伏的所述底部电极的占用面积。

4.根据权利要求1所述的半导体器件，其中所述内连结构还包括：

底部电极及顶部电极，所述底部电极设置在所述双向阈值开关与所述第一导电线之间，所述顶部电极设置在所述双向阈值开关与所述第二导电线之间，其中所述双向阈值开关的占用面积在尺寸方面与下伏的所述底部电极的占用面积匹配且所述双向阈值开关的所述占用面积与下伏的所述底部电极的所述占用面积对齐。

5.一种半导体器件，包括：

半导体衬底，以及

存储层级，设置在所述半导体衬底之上，其中所述存储层级包括：

成对的开关层与存储层，其中在所述成对的所述开关层与所述存储层中，所述开关层与所述存储层在垂直方向上堆叠；以及

中间电极，设置在所述存储层与所述开关层之间，

其中所述开关层包含三元材料，所述三元材料包含碳、锗及碲，且，

在所述三元材料中，碳含量介于10原子百分比到30原子百分比范围内，锗含量介于10原子百分比到65原子百分比范围内，且碲含量介于25原子百分比到80原子百分比范围内。

6.根据权利要求5所述的半导体器件，其中所述三元材料中的所述碳含量介于15原子百分比到30原子百分比范围内。

7.根据权利要求5所述的半导体器件，其中所述三元材料中的所述碳含量介于20原子百分比到26原子百分比范围内。

8.一种半导体器件的制造方法，包括：在衬底上形成三元GeCTe材料，

其中形成所述三元GeCTe材料包括：

对第一溅射靶施加第一功率，以及

对第二溅射靶施加第二功率，

其中所述第一溅射靶的材料选自元素碳、元素锗、元素碲及它们的组合，

所述第二溅射靶的材料包括选自碳、锗及碲的元素的混合物，且

在所述三元GeCTe材料中，碳含量介于15原子百分比到30原子百分比范围内，锗含量介于10原子百分比到40原子百分比范围内，且碲含量介于40原子百分比到70原子百分比范围内。

9.根据权利要求8所述的制造方法，其中所述第一溅射靶是锗靶且所述第二溅射靶是CTe靶。

10.根据权利要求8所述的制造方法，其中所述衬底包含相变材料及设置在所述相变材料上的导电材料，且所述三元GeCTe材料形成在所述导电材料上。