[发明专利]相变存储器以及相变存储器的制作方法

说明书

本申请提供了一种相变存储器以及相变存储器的制作方法。该相变存储器包括第一电极、加热器、相变材料层以及第二电极，其中，加热器围设在第一电极的侧面且与第一电极的侧面接触，加热器的远离第一电极的侧面为第一表面，第一表面上具有多个凹槽；相变材料层围设在第一表面且与第一表面接触，相变材料层的靠近加热器的侧面上具有多个凸出部，凸出部一一对应地位于凹槽中；第二电极围设在相变材料层的第二表面且与第二表面接触，第二表面为相变材料层的远离加热器的侧面。该相变存储器保证了相变材料层与加热器接触的比表面积较大，进而保证了传热效率较高，器件功耗较低以及可靠性较好，解决了相变存储器的热效率较低的问题。

技术领域

本申请涉及半导体领域，具体而言，涉及一种相变存储器以及相变存储器的制作方法。

背景技术

目前已有的多种半导体存储技术包括常规的易失性技术和非易失性技术，其中，采用常规的易失性技术的存储器如静态随机存储器(SRAM)、动态随机存储器(DRAM)等，采用非易失性技术的存储器如铁电随机存储器(FERAM)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)、闪速存储器(FLASH)等，而相变存储器(PCRAM)作为一种新兴的半导体存储器，与前述的各种半导体存储技术相比，具有非易失性、循环寿命长(＞1013次)、组件尺寸小、功耗低、可多级存储、高速读取、抗辐照、耐高低温(-55-125℃)、抗振动、抗电子干扰和制造工艺简单(能和现有的集成电路工艺相匹配)等诸多优点。

根据文献报道，在相变存储器中85％的热量被耗散，只有约15％的热量被用于相变，这是相变存储器低功耗、高速的一个制约因素。因此，如何提高相变存储器的热效率，降低其功耗，是亟需解决的问题。

在背景技术部分中公开的以上信息只是用来加强对本文所描述技术的背景技术的理解，因此，背景技术中可能包含某些信息，这些信息对于本领域技术人员来说并未形成在本国已知的现有技术。

发明内容

本申请的主要目的在于提供一种相变存储器以及相变存储器的制作方法，以解决相变存储器的热效率较低的问题。

为了实现上述目的，根据本申请的一个方面，提供了一种相变存储器，包括：第一电极；加热器，围设在所述第一电极的侧面且与所述第一电极的侧面接触，所述加热器的远离所述第一电极的侧面为第一表面，所述第一表面上具有多个凹槽；相变材料层，围设在所述第一表面且与所述第一表面接触，所述相变材料层的靠近所述加热器的侧面上具有多个凸出部，所述凸出部一一对应地位于所述凹槽中；第二电极，围设在所述相变材料层的第二表面且与所述第二表面接触，所述第二表面为所述相变材料层的远离所述加热器的侧面。

可选地，所述相变存储器包括：多个绝热部，多个所述绝热部分别位于所述加热器以及所述相变材料层之间，且分别位于相邻的两个所述凸出部之间，所述绝热部覆盖相邻的两个所述凸出部的部分侧壁。

可选地，所述加热器包括金属加热元件、塑料加热元件或者复合加热元件，所述绝热部的材料包括氧化硅。

可选地，所有的所述凸出部的宽度之和为第一数值，所述相变材料层的第三表面的周长为第二数值，所述第一数值与所述第二数值的比值范围为25％～85％，所述宽度为所述凸出部在预定方向上的宽度，所述预定方向垂直于所述凹槽的凹陷方向，所述第三表面垂直于所述相变材料层的靠近所述加热器的表面。

可选地，所述凹槽的高度为所述加热器的高度，所述凸出部的高度为所述相变材料层的高度，其中，所述高度所在的方向与所述预定方向以及所述凹槽的凹陷方向分别垂直。

可选地，所述相变存储器还包括：金属插塞，位于所述第一电极的一侧；位线，分别与所述金属插塞以及所述第一电极电连接。

可选地，所述第一电极的形状为圆柱体，所述加热器的形状为外表面具有多个所述凹槽的圆环柱，所述相变材料层的形状为内表面具有多个所述凸出部的圆环柱，所述第二电极为形状为圆环柱。