專利名稱：：對(duì)一主動(dòng)側(cè)壁相變存儲(chǔ)單元改善熱絕緣的結(jié)構(gòu)及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及非易失性存儲(chǔ)器設(shè)備，特別涉及使用相變存儲(chǔ)材料的存儲(chǔ)元件及其制造方法。
背景技術(shù)：
：硫族化物(Chalcogenide)材料廣泛用于讀寫(xiě)光盤(pán)。這些材料具有至少二種固相，通常為非晶及結(jié)晶固相。激光脈沖用于讀寫(xiě)光盤(pán)以在這些狀態(tài)之間切換及在相變后讀取材料的光學(xué)特性。以相變材料為基礎(chǔ)的存儲(chǔ)材料，如硫族化物材料及其類似材料，也可以通過(guò)施加適于集成電路操作的電流而改變狀態(tài)。通常的非晶態(tài)具有比通常的晶態(tài)高的電阻率，其可以被快速感應(yīng)以指示數(shù)據(jù)。該特性有利于作為非易失性存儲(chǔ)電路的可編程電阻材料，其可以用隨機(jī)方式進(jìn)行數(shù)據(jù)的讀取與寫(xiě)入。自非晶態(tài)改變?yōu)榫B(tài)的相變通常是較低電流的操作。而自晶態(tài)改變?yōu)榉蔷B(tài)的相變，在此稱為重置，通常是較高電流的操作，會(huì)包含短的高電流脈沖以熔化或崩解此結(jié)晶結(jié)構(gòu)，當(dāng)此相變材料快速冷卻后，為此相變過(guò)程焠火，造成至少一部分的相變結(jié)構(gòu)可以穩(wěn)定在此非晶態(tài)。通常希望此相變材料自晶態(tài)改變?yōu)榉蔷B(tài)的重置電流是越小越好。可以通過(guò)縮小單元內(nèi)相變材料尺寸以及電極與此相變材料的接觸面積的方式，來(lái)減小重置所需的重置電流值，所以高電流密度可以由較小電流通過(guò)此相變材料元件的方式來(lái)實(shí)現(xiàn)。目前的一個(gè)發(fā)展方向朝向形成微小孔洞于集成電路結(jié)構(gòu)內(nèi)，和利用少量可編程電阻材料填充于此微小孔洞中。示出朝向微小孔洞發(fā)展的專利有Ovshinsky于1997年11月11日發(fā)布的美國(guó)專利第5,687,112號(hào)、發(fā)明名稱為“具尖形接觸的多位單一單元存儲(chǔ)元件(MultibitSingleCellMemoryElementHavingTaperedContact)”的專利，Zahorik等人于1998年8月4日發(fā)布的美國(guó)專利第5,789,277號(hào)、發(fā)明名稱為”制造硫族化物[sic]存儲(chǔ)設(shè)備的方法(MethodofMakingChalogenide[sic]MemoryDevice)”的專利，Doan等人于2000年11月21日發(fā)布的美國(guó)專利第6,150,253號(hào)，發(fā)明名稱為”可控制雙向相變半導(dǎo)體存儲(chǔ)設(shè)備及其制造方法(ControllableOvonicPhase-ChandeSemiconductorMemoryDeviceandMethodsofFabricatingtheSame)”。以及Reinberg于1999年7月6日發(fā)布的美國(guó)專利第5,920,788號(hào)，發(fā)明名稱為”有許多硫族化物電極的硫族化物存儲(chǔ)單元(ChalcogenideMemoryCellwithaPluralityofChalcogenideElectrodes)”。當(dāng)使用傳統(tǒng)的相變存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)時(shí)，一個(gè)特殊的熱傳導(dǎo)問(wèn)題會(huì)在此傳統(tǒng)設(shè)計(jì)中發(fā)生。通常，這些現(xiàn)有技術(shù)教導(dǎo)使用金屬電極于相變存儲(chǔ)單元的兩側(cè)，且金屬電極的大小相當(dāng)于相變構(gòu)件的大小。如此的電極會(huì)構(gòu)成熱導(dǎo)體，金屬的高導(dǎo)熱性會(huì)很快將熱帶離此相變材料。因?yàn)榇讼嘧兊漠a(chǎn)生是由于熱，此熱傳導(dǎo)效應(yīng)會(huì)造成需要更高的電流，才能產(chǎn)生所預(yù)期的相變。一種解決此熱傳導(dǎo)效應(yīng)問(wèn)題的方式可見(jiàn)于美國(guó)專利第6,815,704號(hào)，發(fā)明名稱為”用于納米等級(jí)硫族化物電子(NICE)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(RAM)的自動(dòng)對(duì)準(zhǔn)空氣間隙熱絕緣(SelfAlignedAir-GapThermalInsulationforNano-scaleInsulatedChalcogenideElectronics(NICE)RAM)”，其中公開(kāi)對(duì)此存儲(chǔ)單元的絕緣。此結(jié)構(gòu)及其制造過(guò)程是非常復(fù)雜的，然而仍無(wú)法達(dá)到此存儲(chǔ)元件內(nèi)的最小電流通過(guò)。因此，必須要發(fā)展出提供有著小尺寸以及低重置電流的存儲(chǔ)單元結(jié)構(gòu)，此外此結(jié)構(gòu)必須解決熱傳導(dǎo)問(wèn)題，且其制造方法必須符合大規(guī)模存儲(chǔ)元件所需的緊密工藝變型規(guī)范。還需要提供一結(jié)構(gòu)及其制造方法，可以同時(shí)適用于同一芯片中外圍電路的制造。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的為提供一種具有改善熱絕緣的存儲(chǔ)元件。此元件包含電極堆疊，包括第一電極和第二電極元件，大致上是平坦的，通過(guò)側(cè)壁子元件隔離且與之相互接觸，其中該電極堆疊包括側(cè)表面；相變?cè)?，具有底表面與該電極堆疊側(cè)表面接觸，包括與該第一電極和該第二電極元件作電性接觸；以及介電填充材料，環(huán)繞并覆蓋該存儲(chǔ)元件，其中該介電填充材料與該相變?cè)蛛x，導(dǎo)致該介電填充材料與該相變?cè)x鄰近于該相變?cè)陌级?，且其中該凹洞容納低氣壓環(huán)境。圖1示出根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的相變存儲(chǔ)元件的剖面圖；圖2A至圖2D示出根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的相變存儲(chǔ)元件的剖面圖；圖3示出根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的制造相變存儲(chǔ)元件的起始步驟；圖4示出根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的制造相變存儲(chǔ)元件的進(jìn)一步的步驟；圖5A及圖5B示出根據(jù)本發(fā)明的替代實(shí)施例制造相變存儲(chǔ)元件的進(jìn)一步的步驟；圖6A及圖6B示出根據(jù)本發(fā)明的替代實(shí)施例制造相變存儲(chǔ)元件的進(jìn)一步的步驟。具體實(shí)施例方式以下通過(guò)圖1至圖6來(lái)詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明的結(jié)構(gòu)與方法。本
發(fā)明內(nèi)容說(shuō)明章節(jié)目的并非在于限制本發(fā)明。本發(fā)明由權(quán)利要求所限制。所有本發(fā)明的實(shí)施例、特征、觀點(diǎn)及優(yōu)點(diǎn)等將可透過(guò)下列說(shuō)明權(quán)利要求及所附圖示獲得充分了解。本發(fā)明的一般環(huán)境，就如現(xiàn)有技術(shù)一樣，是如圖1所示的存儲(chǔ)元件10。如此處所示以及本
技術(shù)領(lǐng)域：
內(nèi)所公知的，存儲(chǔ)單元是電路設(shè)備，其設(shè)計(jì)用來(lái)保存電荷或狀態(tài)以指示單一位的給定邏輯電平。存儲(chǔ)單元通常排列為陣列，如，計(jì)算機(jī)中的隨機(jī)存取存儲(chǔ)器。在某些存儲(chǔ)單元內(nèi)，存儲(chǔ)元件執(zhí)行實(shí)際存儲(chǔ)電荷或狀態(tài)的功能。在傳統(tǒng)的隨機(jī)存取存儲(chǔ)單元中，如，電容器指示此單元的邏輯電平，其完全充電狀態(tài)表示一邏輯1，或高狀態(tài)，而其完全放電狀態(tài)表示一邏輯0，或低狀態(tài)。如圖中所示，此存儲(chǔ)元件10包含兩個(gè)電極12和14，由絕緣層16所分隔。相變材料薄膜18，將會(huì)于之后詳細(xì)描述，橋接此二電極，其上有介電材料19。此電極的排列會(huì)決定此元件的幾何形狀，所以，舉例而言，此相變材料形成此電極結(jié)構(gòu)的側(cè)壁。其它結(jié)構(gòu)或許造成垂直的電極結(jié)構(gòu)，本發(fā)明可適用于其它結(jié)構(gòu)?？梢赃M(jìn)一步注意到圖1僅是功能性的介紹，因此其它傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)的細(xì)節(jié)被忽略。流入第一電極12的操作電流，標(biāo)示為Iin，跟著箭頭進(jìn)入此相變材料，流出方向標(biāo)示為Iout，導(dǎo)致此元件中央的溫度上升。當(dāng)此溫度超過(guò)相變所需時(shí)，此相變材料的一部分20發(fā)生相變。此相變材料的溫度會(huì)決定何種效果產(chǎn)生，所以電流的選擇必需要能達(dá)到所要產(chǎn)生的結(jié)果—不是非晶態(tài)就是晶態(tài)—在部分20。假如希望讀取此元件狀態(tài)，一低電流為了感測(cè)目的而使用。此讀取操作是非破壞性的，因?yàn)槠湓囟缺槐３值陀谝幌嘧兊呐R界溫度。圖2A到圖2D示出本發(fā)明的實(shí)施例。每一圖均示出此相變存儲(chǔ)元件10延著AA方向的剖面，以便簡(jiǎn)易明了。圖中的相同元件為相變材料薄膜18，和介電材料19。此外，這四個(gè)實(shí)施例皆有熱絕緣元件22介于相變材料薄膜與介電材料之間。此絕緣元件的組成(及其描述的技術(shù))在其下所描述每一實(shí)施例中均不同，但均是提供相變材料薄膜與介電材料之間的熱絕緣之用。因此，熱會(huì)被限制在相變材料之內(nèi)，這有許多好處。第一，可防止熱自相變材料擴(kuò)散出去，此種設(shè)計(jì)會(huì)減少產(chǎn)生相變所需的熱能，因此減少每一設(shè)置或重置操作所需的電流。同時(shí)，此相變材料元件內(nèi)剩余的熱可以減少傳導(dǎo)至存儲(chǔ)陣列內(nèi)其它部分的熱，即導(dǎo)致此元件的生命周期延長(zhǎng)。對(duì)于完整集成電路內(nèi)的存儲(chǔ)元件數(shù)目而言-對(duì)于一1GB存儲(chǔ)元件至少有八十億個(gè)元件為例，所以應(yīng)該可以明了這種熱減少的效應(yīng)是很重大的。此相變材料18可以選自一組優(yōu)選包含硫族化物(Chalcogenide)材料的族群之中。硫族化物材料包括具氧(O)、硫(S)、硒(Se)及碲(Te)四個(gè)化學(xué)周期表上VI族的一部份元素中的任何一個(gè)組成。硫族化物包括硫族化物族群與多個(gè)帶正電元素或取代基的化合物。硫族化物合金包括硫族化物與其它如過(guò)渡金屬材料的組合。硫族化物通常包含一種或一種以上選自元素周期表第六欄的其它元素，例如鍺(Ge)及錫(Sn)。通常，硫族化物合金包括含有銻(Sb)，鎵(Ga)，銦(In)及銀(Ag)其中一種或多種的組合。許多以相變?yōu)橹鞯拇鎯?chǔ)材料已經(jīng)被公開(kāi)于技術(shù)文獻(xiàn)中，包括Ga/Sb，In/Sb，In/Se，Sb/Te，Ge/Te，Ge/Sb/Te，In/Sb/Te，Ga/Se/Te，Sn/Sb/Te，In/Sb/Ge，Ag/In/Sb/Te，Ge/Sn/Sb/Te，Ge/Sb/Se/Te及Te/Ge/Sb/S的合金。在Ge/Sb/Te合金族群里，有許多的合金組成可以使用。組成的特征在于TeaGebSb100-(a+b)，其中a及b代表占構(gòu)成元素總原子數(shù)的原子百分比。有一位研究人員指出最有用的合金為T(mén)e在已經(jīng)沉積的材料內(nèi)的平均濃度遠(yuǎn)低于70％，典型低于約60％且一般低到約23％而高到約58％Te，優(yōu)選為約48％到58％Te。Ge的濃度超過(guò)約5％，平均材料內(nèi)的Ge濃度從約8％到約30％，一般保持低于50％。優(yōu)選地，Ge的濃度從約8％到約40％。組成內(nèi)其余的主要構(gòu)成元素為Sb。(Ovshinsky‘112專利第10-11欄)。特別被其它研究人員肯定的合金包括Ge2Sb2Te5，GeSb2Te4及GeSb4Te7(NobomYamada，“Ge-Sb-Te相變光盤(pán)在高數(shù)據(jù)速度記錄上的可能性”SPIEv.3109，pp.28-37(1997))。更一般而言，過(guò)渡金屬，例如鉻(Cr)，鐵(Fe)，鎳(Ni)，鈮(Ni)，鈀(Pd)，鉑(Pt)及混合物或合金可與Ge/Sb/Te形成可編程絕緣特性的相變合金。有用的存儲(chǔ)材料的特定實(shí)例請(qǐng)參考Ovshinky’112第11-13欄所述，該公開(kāi)內(nèi)容在此以參考方式并入本案。相變合金能在此單元的主動(dòng)信道區(qū)域內(nèi)依其位置順序于材料為一般非晶固相的第一結(jié)構(gòu)狀態(tài)與為一般結(jié)晶固相的第二結(jié)構(gòu)狀態(tài)之間切換。這些相變合金至少是雙向穩(wěn)定(bistable)的。在此所稱非晶指相當(dāng)沒(méi)有秩序的結(jié)構(gòu)，比單晶更無(wú)秩序，具有可被偵測(cè)的特征，例如比晶態(tài)更高的電絕緣性。在此所稱的結(jié)晶性指相當(dāng)有秩序的結(jié)構(gòu)，比非晶結(jié)構(gòu)更有秩序，具有可被偵測(cè)的特征，例如比非晶態(tài)更低的電絕緣性。典型而言，相變材料可以電性方式在不同可被偵測(cè)狀態(tài)之間切換以跨越完全非晶及完全晶態(tài)之間的光譜。受到非晶及晶態(tài)之間變化影響的其它材料特征包括原子順序，自由電子密度及活化能。材料可以轉(zhuǎn)換至不同固相或轉(zhuǎn)換至二個(gè)或更多的固相，以提供介于完全非晶及完全晶態(tài)之間的灰色地帶。此材料的電特性也可以據(jù)此對(duì)應(yīng)地改變。相變材料可以通過(guò)施加電脈沖從一相狀態(tài)變化成另一相狀態(tài)。已經(jīng)觀察出一較短較高振幅脈沖容易使相變材料變成一般非晶態(tài)，一般稱作為重設(shè)脈沖。較長(zhǎng)較低振幅脈沖容易使相變材料變成一通常晶態(tài)，一般稱作為編程脈沖。較短較長(zhǎng)振幅脈沖內(nèi)的能量夠高到使結(jié)晶結(jié)構(gòu)的鍵斷裂，并且短到足以避免原子重新排成晶態(tài)。適當(dāng)?shù)拿}沖分布可以依照經(jīng)驗(yàn)法則判斷，不需要過(guò)多的實(shí)驗(yàn)，而能找出適用于一特定的相變材料及元件結(jié)構(gòu)的條件。下列說(shuō)明里，相變材料稱為GST，應(yīng)了解其它類型相變材料也可以使用。用以實(shí)施在此所述的計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)器的材料為Ge2Sb2Te5。其它可編程電阻存儲(chǔ)材料也可以使用于本發(fā)明的其它實(shí)施例中，包括N型摻雜相變材料(GST)，GexSbb，或是其它可用不同結(jié)晶相變來(lái)決定電阻值的材料；PrxCayMnO3，PrSrMnO，ZrOx或其它可用電子脈沖來(lái)改變電阻狀態(tài)的材料；摻雜有其它金屬的TCQN，PCBM，TCNQ-PCBM，Cu-TCNQ，Ag-TCNQ，C60-TCNQ，TCNQ，或是其它任何有著可用電子脈沖來(lái)控制的雙向穩(wěn)定或多重穩(wěn)定的電阻狀態(tài)的高分子材料。圖2A中的元件通過(guò)鄰近于此相變?cè)O(shè)置絕緣室來(lái)使用此熱絕緣元件22?？梢暂p易了解，一良好的真空可以阻絕各種形式(除了熱輻射)的熱傳導(dǎo)，大幅減少熱自此相變材料流出。雖然要達(dá)到純真空是十分困難的，本發(fā)明的結(jié)構(gòu)提供真空室及其方法來(lái)達(dá)到低氣壓環(huán)境以限制反應(yīng)氣體。如之后的描述，此相變材料的厚度介于10納米到50納米之間，優(yōu)選是30納米(即自此元件長(zhǎng)軸橫切方向量測(cè))。此真空室的厚度可介于10納米到30納米之間，優(yōu)選是20納米。以下結(jié)合此存儲(chǔ)元件的制造過(guò)程的討論，結(jié)構(gòu)的細(xì)節(jié)將會(huì)更加清晰。如圖2B中替代實(shí)施例所示，絕緣室22被包括，但是密封層24被加入此相變?cè)?。在低氣壓環(huán)境中，某些相變材料具有自此相變薄膜擴(kuò)散到低氣壓環(huán)境中的傾向。此傾向可通過(guò)增加具有與相變材料的較佳附著力且具有良好擴(kuò)散阻障作用的薄材料層而避免。優(yōu)選是Al2O3，氧化硅，氮化硅，或是HFO2。此密封層24的厚度可介于5納米到20納米之間，優(yōu)選是10納米。假如特定用途對(duì)于形成絕緣室有困難，則可以使用如圖2C所示的結(jié)構(gòu)，利用熱阻障層23來(lái)取代絕緣室仍可以獲得本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)。此阻障層為額外的層，具有與絕緣室相同的厚度(介于10納米到30納米之間，優(yōu)選是20納米)。此材料的特性須要有較低的熱傳導(dǎo)系數(shù)，結(jié)合有較低的介電系數(shù)(通常稱為low-k)。優(yōu)選是使用一高分子材料或是其它本領(lǐng)域所公知的有機(jī)材質(zhì)作為此用途。此熱絕緣材料的代表物質(zhì)可包括具硅(Si)、碳(C)、氧(O)、氟(F)及氫(H)等的組合。做為熱絕緣覆蓋層的熱絕緣材料例如包括氧化硅(SiO2)、SiCOH、聚酰胺及碳氟聚合物。若是氧化硅作為熱絕緣覆蓋層的熱絕緣材料的話，則此熱絕緣材料應(yīng)該具有低于氧化硅的導(dǎo)熱性，或是小于0.014J/cm*degK*sec。許多低介電系數(shù)材料有著低于氧化硅的介電系數(shù)，也是合適的熱絕緣物質(zhì)。其它可作為熱絕緣覆蓋層的材料的實(shí)例包括氟氧化硅、倍半氧硅烷(silsesquioxane)、聚環(huán)烯醚(polyaryleneether)、聚對(duì)二甲苯(parylene)、氟聚合物、氟化無(wú)定型碳、類鉆石碳、多孔性氧化硅、中孔性(mesoporous)氧化硅、多孔性倍半氧硅烷、多孔性聚亞酰胺及多孔性環(huán)烯醚。在其它具體實(shí)施例里，熱絕緣結(jié)構(gòu)包括位于介電填充部分內(nèi)橫跨橋段以提供熱絕緣作用的填充柵極空隙。單層或多層可以作為提供熱絕緣及電絕緣之用。圖2D中的實(shí)施例結(jié)合以上所述的例子，具有密封層24介于此相變?cè)c熱阻障層23之間。先前關(guān)于兩者功用上以及尺寸上的描述在此實(shí)施例中均可適用。根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例中如何制造相變存儲(chǔ)元件的制作流程圖，自圖3開(kāi)始顯示。為了簡(jiǎn)明起見(jiàn)，圖示中僅顯示此相變?cè)捌湎嚓P(guān)特征，并沒(méi)有顯示圖1中的電極及其相關(guān)結(jié)構(gòu)?？梢悦髁说氖?，電極結(jié)構(gòu)與相變結(jié)構(gòu)兩者結(jié)合構(gòu)成本發(fā)明實(shí)施例的一部份，本領(lǐng)域技術(shù)人員均能輕易明了如何將本發(fā)明所教示的特征運(yùn)用于傳統(tǒng)的制造過(guò)程與技術(shù)之中。根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例中如何制造相變存儲(chǔ)元件的制作流程圖，自基板102開(kāi)始，優(yōu)選是二氧化硅的形式或是其它介電填充材料，其具有良好絕緣和低介電系數(shù)等特性。在此基板之上形成相變材料104區(qū)塊以及介電填充材料106。這些區(qū)塊可以個(gè)別的形成，或是此介電材料已經(jīng)存在。在后者的情況下，凹洞可以于此介電材料和相變材料內(nèi)形成。為本領(lǐng)域所熟知的傳統(tǒng)沉積技術(shù)，可以適用于此層。此熱絕緣元件優(yōu)選是利用光阻及傳統(tǒng)的光刻工藝所形成。此工藝顯示于圖4中，其中蝕刻掩膜108經(jīng)過(guò)沉積、曝光然后除去此光阻物質(zhì)所形成。圖5A顯示此光刻工藝的結(jié)果。利用光阻所構(gòu)成的掩膜，選擇性蝕刻可以除去此相變材料至基板的高度，僅留下薄膜18與電極結(jié)構(gòu)接觸且形成凹洞140。優(yōu)選是利用干式各向異性蝕刻，優(yōu)選是一反應(yīng)式離子蝕刻(RIE)技術(shù)。在蝕刻之后，除去剩余的光阻物質(zhì)。假如密封層24被使用，此層于蝕刻步驟之后沉積，如圖5B所示。優(yōu)選使用順形沉積，此步驟必須被仔細(xì)控制以使沉積厚度小于凹洞140的一半寬度，所以凹洞可以延伸在相變材料的整個(gè)長(zhǎng)度，以節(jié)省密封層在凹洞穴底部的厚度。通過(guò)沉積覆蓋層110以覆蓋整個(gè)由圖5A所定義的絕緣室22之上，圖2A中所示的相變存儲(chǔ)元件被完成于圖6A。此層優(yōu)選是二氧化硅或是其它介電填充材料。此處優(yōu)選是使用非順形沉積，以減少進(jìn)入此絕緣室中的介電材料112。此覆蓋層的厚度須大于此絕緣室的寬度，亦可減少進(jìn)入此絕緣室中的材料。此步驟必須于低氣壓的環(huán)境下進(jìn)行，如同本領(lǐng)域熟知的濺鍍或是其它技術(shù)一般，因此可以確保絕緣室的內(nèi)壁處于低氣壓的環(huán)境下。具有阻障層24的結(jié)構(gòu)，在此步驟也執(zhí)行如圖6A所示的步驟。同樣希望在圖2B和圖2C中用熱絕緣材料來(lái)取代此絕緣室(分別是有或沒(méi)有此擴(kuò)散阻障層)的相變存儲(chǔ)元件，其工藝僅與其上所述有少許的變化。唯一的不同是在6A/6B的沉積步驟之前增加擴(kuò)散阻障層沉積的步驟。優(yōu)選也能對(duì)此結(jié)構(gòu)進(jìn)行平坦化至此相變材料層的高度，使用某些本領(lǐng)域所熟知的化學(xué)機(jī)械研磨技術(shù)。雖然本發(fā)明已參照優(yōu)選實(shí)施例來(lái)加以描述，將了解的是，本發(fā)明并非受限于其詳細(xì)描述的內(nèi)容。替換及修改已于先前描述中所建議，并且其它替換及修改可被本領(lǐng)域技術(shù)人員所想到。特別是，根據(jù)本發(fā)明的結(jié)構(gòu)與方法，所有具有實(shí)質(zhì)上相同于本發(fā)明的構(gòu)件組合、達(dá)成與本發(fā)明實(shí)質(zhì)上相同結(jié)果的，皆不脫離本發(fā)明的精神和范圍。因此，所有這些替換及修改均意欲落在本發(fā)明于所附權(quán)利要求及其等同物所界定的范圍之中。權(quán)利要求1.一種存儲(chǔ)元件，包括電極堆疊，其包含第一電極和第二電極元件，大致上是平坦的，通過(guò)絕緣元件隔離且與之相互接觸，其中所述電極堆疊包括側(cè)表面；相變?cè)?，具有底表面與所述電極堆疊的側(cè)表面接觸，包括與所述第一電極和所述第二電極元件電性接觸；以及介電填充材料，環(huán)繞并覆蓋所述相變?cè)?，其中所述介電填充材料與所述相變?cè)蛛x，導(dǎo)致所述介電填充材料與所述相變?cè)x鄰近于所述相變?cè)陌级矗移渲兴霭级慈菁{低氣壓環(huán)境。2.如權(quán)利要求1所述的存儲(chǔ)元件，其中所述凹洞容納熱絕緣材料，其具有比所述介電填充材料低的熱傳導(dǎo)系數(shù)。3.如權(quán)利要求1所述的存儲(chǔ)元件，其中所述相變?cè)N(Ge)、銻(Sb)、碲(Te)的組合。4.如權(quán)利要求1所述的存儲(chǔ)元件，其中所述相變?cè)▋煞N或兩種以上選自由鍺(Ge)、銻(Sb)、碲(Te)、硒(Se)、銦(In)、鈦(Ti)、鎵(Ga)、鉍(Bi)、錫(Sn)、銅(Cu)、鈀(Pd)、鉛(Pb)、銀(Ag)、硫(S)及金(Au)所組成的族群的材料組合。5.如權(quán)利要求1所述的存儲(chǔ)元件，還包括于所述相變?cè)系淖枵蠈?，以使所述相變?cè)c所述凹洞分離。6.一種形成存儲(chǔ)元件的方法，所述方法包括設(shè)置電極堆疊，包含第一電極和第二電極元件，大致上是平坦的，通過(guò)絕緣元件隔離且與之相互接觸，其中所述電極堆疊包括側(cè)表面；形成相變材料層，與所述電極堆疊側(cè)表面接觸，且具有與所述電極堆疊大致相同的高度；以及形成介電填充材料層，鄰近于所述相變材料層，且具有與所述電極堆疊大致相同的高度；切割間隙以分離所述相變材料層與所述介電填充材料層；沉積介電層于所述相變材料層與所述介電填充材料層之上，其中所述沉積材料橋接并封閉所述間隙，且其中沉積步驟在低氣壓環(huán)境下進(jìn)行。全文摘要一種具有改善的熱絕緣的存儲(chǔ)元件。此元件包含電極堆疊，包括第一電極和第二電極元件，大致上是平坦的，通過(guò)側(cè)壁子元件隔離且與之相互接觸，其中該電極堆疊包括側(cè)表面；相變?cè)哂械妆砻媾c該電極堆疊側(cè)表面接觸，包括與該第一電極和該第二電極元件作電性接觸；以及介電填充材料，環(huán)繞并覆蓋該存儲(chǔ)元件，其中該介電填充材料與該相變?cè)蛛x，導(dǎo)致該介電填充材料與該相變?cè)x鄰近于該相變?cè)陌级?，且其中該凹洞容納低氣壓環(huán)境。文檔編號(hào)G11C11/56GK1971961SQ20061013602公開(kāi)日2007年5月30日申請(qǐng)日期2006年10月20日優(yōu)先權(quán)日2005年11月21日發(fā)明者龍翔瀾申請(qǐng)人:旺宏電子股份有限公司