專利名稱：存儲(chǔ)單元及其形成方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)器，更具體而言，涉及非易失性相變存儲(chǔ)器件。
背景技術(shù)：
計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)器主要有兩種非易失性存儲(chǔ)器和易失性存儲(chǔ)器。在 非易失性存儲(chǔ)器中，不必持續(xù)輸入能量來(lái)保存信息，但是在易失性存 儲(chǔ)器中需要持續(xù)輸入能量來(lái)保存信息。非易失性存儲(chǔ)器器件的示例包 括只讀存儲(chǔ)器、快閃電可擦除只讀存儲(chǔ)器、鐵電隨機(jī)存取存儲(chǔ)器、磁 性隨機(jī)存取存儲(chǔ)器以及相變存儲(chǔ)器。易失性存儲(chǔ)器器件的示例包括動(dòng) 態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(DRAM)和靜態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(SRAM)。本 發(fā)明針對(duì)相變存儲(chǔ)器。在相變存儲(chǔ)器中，信息存儲(chǔ)在能夠被控制為不 同相的材料中。每一相具有不同的電特性，這些電特性可以用來(lái)存儲(chǔ) 信息。非晶相和晶相通常是用于位存儲(chǔ)(l，s和O，s)的兩種相，這是 因?yàn)樗鼈兙哂锌蓹z測(cè)的電阻差異。具體來(lái)說(shuō)，非晶相具有比晶相更高 的電阻。玻璃硫族化合物是通常用作相變材料的一組材料。該組材料包含 硫族元素(元素周期表第16/VIA族)和更高陽(yáng)電性元素。當(dāng)創(chuàng)建相 變存儲(chǔ)單元時(shí)，硒(Se)和碲(Te)是用于生產(chǎn)玻璃疏族化物的組中 兩種最常用的半導(dǎo)體。這種半導(dǎo)體的示例包括Ge2Sb2Te5(GST)、 SbTe 和lihSe3。然而， 一些相變材料不采用石克族元素，例如GeSb。因此， 在相變材料單元中可以采用多種材料，只要它們可以保持分開(kāi)的非晶 態(tài)和晶態(tài)即可。相變材料中的非晶相和晶相是可逆的。如圖l所示，通過(guò)形成與 絕緣材料106排成一行的通孔104,可以實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)。在相變材料107
的下面形成下部電極102 (還被稱為源極)，以及在相變材料107的 上面形成上部電極IOI (還被稱為漏極)。從而，當(dāng)從源極102施加 電力至漏極101時(shí)，使得電脈沖可以經(jīng)過(guò)相變材料。因?yàn)闅W姆加熱， 相變材料107會(huì)變相。在下降沿具有快速轉(zhuǎn)變的相對(duì)高強(qiáng)度、短持續(xù) 時(shí)間電流脈沖導(dǎo)致相變材料107快速熔化和冷卻。相變材料107沒(méi)有 時(shí)間來(lái)形成有組織的晶體，從而產(chǎn)生非晶態(tài)固相。相對(duì)低強(qiáng)度、長(zhǎng)持 續(xù)時(shí)間脈沖使得相變材料107被加熱且慢慢冷卻，因此結(jié)晶形成晶相。 可以調(diào)節(jié)脈沖的強(qiáng)度和持續(xù)時(shí)間來(lái)產(chǎn)生可變電阻級(jí)別，從而在存儲(chǔ)單 元中進(jìn)行多位存儲(chǔ)。通過(guò)施加不足強(qiáng)度的脈沖以進(jìn)行編程，即改變材料107的相，來(lái) 讀取相變單元。然后該脈沖的電阻讀為"1"或"0"。承載更大電阻的非 晶相通常用于表示二進(jìn)制0。承載較低電阻的晶相用于表示二進(jìn)制1。 在存在可變電阻級(jí)別的單元中，相可以用于表示例如"OO"、 "01"、 "10"、 "11"。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的一個(gè)示例性方面是形成存儲(chǔ)單元的方法。該方法包括在 襯底上形成至少一個(gè)絕緣層、該絕緣層中的通孔以及該通孔中的導(dǎo)電 下部塊。在該導(dǎo)電下部塊上方的該通孔中形成絕緣材料的階梯式間隔 件。該階梯式間隔件包括具有底部孔和頂部孔的通道，使得該底部孔 小于該頂部孔。在該導(dǎo)電下部塊上方的該通孔中和該階梯式間隔件內(nèi) 部沉積相變材料。導(dǎo)電上部塊形成在該相變材料上。本發(fā)明的另一個(gè)示例性方面是一種存儲(chǔ)單元。該存儲(chǔ)單元包括襯 底和形成在該襯底上的絕緣材料。通孔形成在該絕緣材料中。該存儲(chǔ) 單元包括該通孔底部的導(dǎo)電下部塊和階梯式間隔件。該階梯式間隔件 由絕緣材料制成，設(shè)置在該導(dǎo)電下部塊上方，并且包括通道。相變材 料"^殳置在該導(dǎo)電下部塊上方且位于該階梯式間隔件內(nèi)部。導(dǎo)電上部塊 設(shè)置在該相變材料上方。本發(fā)明的另一個(gè)示例性方面是包括一個(gè)或多個(gè)存儲(chǔ)單元的集成
電路。至少一個(gè)存儲(chǔ)單元包括襯底、形成在該襯底上且具有形成在其 中的通孔的絕緣材料、該通孔的底部上的導(dǎo)電下部塊、以及由絕緣材 料制成且設(shè)置在該導(dǎo)電下部塊上方的階梯式間隔件。該階梯式間隔件 包括通道。相變材料設(shè)置在該導(dǎo)電下部塊上方且位于該階梯式間隔件 內(nèi)部。導(dǎo)電上部塊設(shè)置在該相變材料上方。


圖l是傳統(tǒng)相變存儲(chǔ)單元的截面圖。圖2是本發(fā)明的示例性相變存儲(chǔ)單元的截面圖。 圖3A和3B是本發(fā)明可以采用的兩個(gè)獨(dú)立的起始線前端(FEOL ) 晶片的截面圖。圖4A和4B是根據(jù)本發(fā)明在存儲(chǔ)單元內(nèi)形成底切部的示例性截面圖。圖5示出根據(jù)本發(fā)明的示例性存儲(chǔ)單元在形成隔熱導(dǎo)電下部層 之后的截面圖。圖6示出根據(jù)本發(fā)明的示例性存儲(chǔ)單元在隔熱導(dǎo)電下部層上沉 積絕緣材料之后的截面圖。圖7示出根據(jù)本發(fā)明的示例性存儲(chǔ)單元在隔熱導(dǎo)電下部層上形 成階梯式間隔件之后的截面圖。圖8示出根據(jù)本發(fā)朋的示例性存儲(chǔ)單元在階梯式間隔件內(nèi)沉積 相變材料之后的截面圖。圖9A和9B示出在形成隔熱導(dǎo)電上部層之后沉積導(dǎo)電上部塊之 前^f艮據(jù)本發(fā)明的兩個(gè)獨(dú)立的FEOL晶片的示例性存儲(chǔ)單元的截面圖。
具體實(shí)施方式
下面參照本發(fā)明的實(shí)施例來(lái)說(shuō)明本發(fā)明。在本發(fā)明的整個(gè)說(shuō)明書 中，都參照?qǐng)Dl-9。當(dāng)參照附圖時(shí)，采用相同的附圖標(biāo)記來(lái)表示相同 的結(jié)構(gòu)和部件。圖2示出根據(jù)本發(fā)明的示例性存儲(chǔ)單元202的截面圖。存儲(chǔ)單元202包括在至少一層絕緣材料206、 208和210中的通孔中的導(dǎo)電下 部塊204;該導(dǎo)電下部塊204上方的隔熱導(dǎo)電下部層212;該隔熱導(dǎo) 電下部層212上方的絕緣階梯式間隔件214;設(shè)置在該隔熱導(dǎo)電下部 層212上方且位于該階梯式間隔件214內(nèi)部的相變材料216;隔熱導(dǎo) 電上部層218;以及導(dǎo)電上部塊220。該單元202通常形成在具有金 屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管(MOSFET)(未示出)的襯底上。本 發(fā)明也可以采用本領(lǐng)域技術(shù)人員公知的其它晶體管，例如結(jié)型場(chǎng)效應(yīng) 晶體管和雙極結(jié)型晶體管。圖3A和圖3B是起始線前端(FEOL)晶片的兩個(gè)獨(dú)立的實(shí)施例， 其中已經(jīng)在襯底上形成絕緣材料、晶體管、通孔和導(dǎo)電下部塊。圖3A 所示的第一實(shí)施例是FEOL晶片，包括襯底302、 MOSFET 304、絕 緣材料206以及形成在具有導(dǎo)電下部塊204的絕緣材料206中的通孔 306，其中絕緣材料206包括但不限于二氧化硅(Si02)，導(dǎo)電下部 塊204包括但不限于形成在其中的鴒(W)。對(duì)于180納米CMOS 技術(shù)，通孔204的典型深度為500納米。通常，襯底302包括硅單晶體，然而，也可以采用例如砷化鎵 (GaAs)的元素周期表的某些III-V族化合物或其它化合物。預(yù)期在 本發(fā)明中可以采用替代絕緣材料，例如本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的SiOC 或多種其它電介質(zhì)材料。圖3B是FEOL晶片的替換實(shí)施例。該可選FEOL晶片也包括襯 底302、 MOSFET 304、第一絕緣層206、第二絕緣層308和通孔306。 導(dǎo)電下部塊302形成在通孔306中。絕緣材料包括Si02基層206和設(shè) 置在該Si()2基層206上的較薄的氮化硅(Si3N4 )層308。 Si02和Si3N4 可以利用可選絕緣體來(lái)替換，例如金屬氧化物，比如A1203。形成這 些結(jié)構(gòu)(絕緣材料206和308、 MOSFET 304、通孔306和導(dǎo)電下部 塊204)的方法是本領(lǐng)域公知的，因此不再贅述。以如圖3A所示結(jié)構(gòu)開(kāi)始，然后轉(zhuǎn)到圖4A，通過(guò)在FEOL晶片 上形成第一絕緣層208,從而形成底切部(undercut)，其中該第一絕緣 層包括但不限于Si02。接著，在第一絕緣層上形成第二絕緣層210， 該第二絕緣層包括但不限于Si3N4?？梢栽谝粋€(gè)等離子體增強(qiáng)型化學(xué) 汽相沉積(PECVD)室中依次或獨(dú)立地形成SiOz和Si3N4。然后利用 掩模涂敷光致抗蝕劑(未示出)，以使得暴露出通孔306和導(dǎo)電下部 塊204上方的絕緣層208和210，以便進(jìn)行蝕刻。然后向下蝕刻絕緣 層208和210到導(dǎo)電下部塊204,從而產(chǎn)生通孔306的延伸。然后剝 離該光致抗蝕劑，利用氫氟酸(HF)來(lái)蝕刻絕緣層。HF侵蝕Si02 的速度比侵蝕Si3N4的速度快，從而產(chǎn)生底切部402，該底切部402 對(duì)于產(chǎn)生相對(duì)于階梯式間隔件內(nèi)部的中心軸截面成T形的通道是必 要的。在圖3B所示的起始FEOL晶片的替換實(shí)施例中，通過(guò)涂敷光致 抗蝕劑來(lái)形成圖4B所示的底切部402，使得它暴露出通孔306和導(dǎo) 電下部塊204。然后利用鴒蝕刻使導(dǎo)電下部塊204凹陷到通孔306中。 可以利用，但是不限于，酸浴或者反應(yīng)離子蝕刻(RIE)來(lái)執(zhí)行鵠蝕 刻，上述兩種蝕刻工藝都是本領(lǐng)域公知的。然后剝離該光致抗蝕劑， 并且利用HF來(lái)蝕刻該絕緣層。這樣又在絕緣層206內(nèi)部產(chǎn)生底切部 402，形成通孔306的壁。注意，最終產(chǎn)物是類似的，其中圖4A所示 的絕緣層208和210約化為圖4B所示的絕緣層206。然后如圖5所示，將隔熱導(dǎo)電下部層212濺射到該結(jié)構(gòu)上(濺射 沉積是本領(lǐng)域公知的)。濺射沉積是各向異性的，以使得避免側(cè)壁上 沉積。下部導(dǎo)電隔熱層212由勢(shì)壘金屬或?qū)щ娞召Y構(gòu)成。在該示例性 實(shí)施例中，該隔熱導(dǎo)電下部層212由TiN、導(dǎo)電陶資的20納米層構(gòu) 成，但是不限于此。該TiN粘附到導(dǎo)電下部塊204的頂部和通孔206 的下部側(cè)部上。該氮化鈦用作隔絕將該單元充分地編程為相變材料 (未示出)所需的熱量的隔熱體。該隔熱層212的厚度可以在本發(fā)明 的替換實(shí)施例中改變；已經(jīng)考慮采用20-50納米范圍的隔熱導(dǎo)電材 料。其它勢(shì)壘金屬和導(dǎo)電陶瓷包括鈷(Co)、鉭(Ta)、氮化鉭(TaN)、 氮化硅鉭(TaSiN )、釕(Ru )及其組合。在圖6中，在下部導(dǎo)電隔熱層212上以及通孔中形成共形絕緣材 料602，在一個(gè)實(shí)施例中為SK)2。用于形成階梯式間隔件的絕緣材料 602的厚度必須大于通孔的半徑。這形成用于形成階梯式間隔件(未 示出)的絕緣材料602內(nèi)部的空腔604。因此，絕緣材料602的沉積 共形度(conformality)為使得形成空腔。而且，通過(guò)在沉積絕緣間 隔件層之前產(chǎn)生通孔的凹進(jìn)輪廓(reentrant profile)有助于形成空腔， 如圖所示。如上所述，該凹進(jìn)輪廓可以通過(guò)以下步驟形成在導(dǎo)電下 部塊上形成第一絕緣層、在第一絕緣層上形成第二絕緣層、以及蝕刻 第一和第二絕緣層，以使得第二絕緣層突出于第一絕緣層之上。在具體實(shí)施例中，該通孔具有90納米的半徑，并且采用IOO納 米的絕緣材料602。絕緣材料厚度可以在替換實(shí)施例中變化，從而具 有更大或更小的通孔直徑。絕緣層208的Si02中的底切程度與絕緣材 料602中形成的空腔604的尺寸相關(guān)?？涨?04的直徑大約為Si3N4 210 下面的Si02 208的底切部的尺寸的兩倍(也就是，30納米的底切部 產(chǎn)生60納米直徑的空腔)。空腔的直徑和頂部絕緣層210上的通孔 306的直徑無(wú)關(guān)。在圖7中，通過(guò)各向異性選擇性等離子體反應(yīng)離子蝕刻來(lái)形成階 梯式間隔件214，其中該蝕刻去除絕緣層的Si3N4層的頂部上的隔熱導(dǎo) 電層212上方的所有絕緣材料，然后向通孔306中蝕刻至少一半(從 而產(chǎn)生階梯式間隔件中的"階梯，，)。執(zhí)行的蝕刻量和本實(shí)施例的尺度 相關(guān)。替換實(shí)施例的示例中采用180納米直徑的通孔，它需要沉積大 約100納米絕緣材料，然后還要額外蝕刻100納米進(jìn)入到200納米深 度的通孔中，以形成階梯式間隔件214中的"階梯"。在該產(chǎn)生階梯式 間隔件214的過(guò)程中，從絕緣材料開(kāi)始的空腔空間的直徑轉(zhuǎn)變到隔熱 導(dǎo)電下部層212的頂部702以及該階梯式間隔件的底部孔內(nèi)部。如圖 7所示，該階梯式間隔件214具有中心軸截面，它基本為T形，具有 小于頂部孔的底部孔，并且該階梯大約位于通孔306的頂部和隔熱導(dǎo) 電下部層212中間。階梯式間隔件214有助于最大化相變材料內(nèi)的歐 姆加熱。如圖8所示，相變材料216沉積在該結(jié)構(gòu)上、通孔中、隔熱導(dǎo)電 下部層212上方以及階梯式間隔件214內(nèi)部。相變材料216可以由減，
屬化合物構(gòu)成。在本發(fā)明的具體實(shí)施例中，采用的硫?qū)倩衔锸荊e2Sb2Te5，但不限于此。硫?qū)倩衔镉闪蜃逶?元素周期表第 16/VIA族)和更加陽(yáng)電性元素構(gòu)成?？蛇x相變材料的示例包括GeSb、 SbTe等等。然后通過(guò)停止于絕緣層210的SisN4表面上的化學(xué)機(jī)械拋 光(CMP )來(lái)去除留在絕緣層表面上的過(guò)量相變材料和殘余隔熱導(dǎo)電 層212。轉(zhuǎn)向圖9A，相變材料216然后被蝕刻，以使得它變成凹陷到通 孔中。然后在相變材料上沉積由20納米TiN(但不限于此)構(gòu)成的隔熱 導(dǎo)電上部層218。該上部導(dǎo)電隔熱層218可以由勢(shì)壘金屬或?qū)щ娞沾?構(gòu)成。同樣，考慮了 20 -50納米范圍的隔熱導(dǎo)電材料。然后通過(guò)停 止于絕緣層210的SisN4表面上的CMP來(lái)去除過(guò)量氮化鈦。圖9B是 源自圖3B和4B所示的可選起始FEOL晶片的替換實(shí)施例的圖示。返回圖2，導(dǎo)電上部塊220可以由沉積在隔熱導(dǎo)電上部層218上 方的單元上的銅布線構(gòu)成，但不限于此。構(gòu)成導(dǎo)電上部塊220的該銅 (Cu)可以利用具有高導(dǎo)電率的其它材料來(lái)替代，例如但不限于銀 (Ag )、金(Au )、鴒(W )或鋁(Al)。為了編程該單元202，施加電脈沖，該電脈沖起始于導(dǎo)電下部塊 204、然后到隔熱導(dǎo)電下部層212、進(jìn)入相變材料216、到達(dá)隔熱導(dǎo)電 上部層218、最后一直到導(dǎo)電上部塊220。經(jīng)相變材料216由電阻產(chǎn) 生的歐姆加熱對(duì)相變材料216進(jìn)行加熱，并改變相變材料216的電阻 特性。短強(qiáng)電脈沖將導(dǎo)致相變材料216快速加熱和冷卻，從而產(chǎn)生非 晶相。長(zhǎng)弱電脈沖將導(dǎo)致相變材料慢速加熱和冷卻，從而使得相變材 料216能夠結(jié)晶。非晶相和晶相分別具有較高和較低電阻特性。通過(guò) 產(chǎn)生太弱或太短以致于不能改變相變材料216的相的電脈沖，可以經(jīng) 讀取特定單元的電阻來(lái)取出所存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)。隔熱導(dǎo)電下部層和上部層212、 218改善用于存儲(chǔ)信息的歐姆加 熱的效率。層212、 218"覆蓋(cap)"相變材料，并且包含在存儲(chǔ)單元 的通孔內(nèi)。通過(guò)"覆蓋"相變材料216，隔熱導(dǎo)電層212、 218提供對(duì)相 變材料的隔離，從而將電阻產(chǎn)生的熱量隔絕于相變材料216。隔熱導(dǎo)
電層212、 218可以有助于提高存儲(chǔ)單元效率和寫入次數(shù)。通過(guò)按陣列方式制造多個(gè)單元，使得形成行和列，實(shí)現(xiàn)多個(gè)單元 的集成電路的制造。然后將這些單元在MOSFET中的FET柵極連接 在一起，產(chǎn)生"字"線。還用作導(dǎo)電上部塊的布線連接在一起，垂直于 FET柵極鏈路，從而產(chǎn)生"位，，線。通過(guò)映射其"字"線和"位，，線坐標(biāo)， 可以獨(dú)立地讀取或編程每個(gè)單元。為了示出和描述提供本發(fā)明的說(shuō)明書，但是本說(shuō)明書不是窮舉 的，也不將本發(fā)明限制為所公開(kāi)的形式。對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言， 可以作出許多變型和變化，而不會(huì)脫離本發(fā)明的范圍和精神。選擇和 描述本實(shí)施例是為了最佳地闡述本發(fā)明的原理和實(shí)際應(yīng)用，以及使得 本領(lǐng)域的其它技術(shù)人員可以理解本發(fā)明，這是因?yàn)榫哂卸喾N變型的多 個(gè)實(shí)施例適用于所考慮的特定應(yīng)用。因此，在已經(jīng)參照實(shí)施例詳細(xì)描 述了本申請(qǐng)的本發(fā)明的情況下，顯而易見(jiàn)的是，可以作出變型和變化， 而不會(huì)脫離本發(fā)明的范圍，本發(fā)明的范圍在所附的權(quán)利要求中限定。
權(quán)利要求
1.一種形成存儲(chǔ)單元的方法，該方法包括在襯底上形成至少一個(gè)絕緣層；在該絕緣層中形成通孔；在該通孔中形成導(dǎo)電下部塊；在該通孔中該導(dǎo)電下部塊上方形成絕緣材料的階梯式間隔件，該階梯式間隔件包括具有底部孔和頂部孔的通道，該底部孔小于該頂部孔；將相變材料沉積在該通孔中該導(dǎo)電下部塊上方且在該階梯式間隔件內(nèi)部；以及在該相變材料上方形成導(dǎo)電上部塊。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l的方法，還包括使該導(dǎo)電下部塊凹陷。
3. 根據(jù)權(quán)利要求l的方法，還包括在通孔中至少在該導(dǎo)電下部 塊和該相變材料之間沉積隔熱導(dǎo)電下部層。
4. 根據(jù)權(quán)利要求l的方法，其中形成該階梯式間隔件的步驟包括在該通孔內(nèi)沉積絕緣間隔件層，該絕緣間隔件層的沉積的共形度 為使得由該絕緣間隔件層形成空腔；以及蝕刻該絕緣間隔件層，以使得該空腔下面的區(qū)域形成該階梯式間 隔件內(nèi)的脊?fàn)铙w。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4的方法，還包括在沉積該絕緣間隔件層之前 形成該通孔的凹進(jìn)輪廓。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5的方法，其中形成該凹進(jìn)通孔輪廓的步驟包括在該導(dǎo)電下部塊上形成第一絕緣層； 在該第一絕緣層上形成第二絕緣層；以及 蝕刻第一和第二絕緣層，使得第二絕緣層突出于第一絕緣層之上。
7. 根據(jù)權(quán)利要求4的方法，還包括在該導(dǎo)電下部塊上方且在通 孔中沉積絕緣材料，該絕緣材料的厚度大于通孔半徑。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7的方法，其中執(zhí)行形成該階梯式間隔件的步 驟，使得該階梯式間隔件的空腔沿該階梯式間隔件的中心軸截面基本 為T形。
9. 根據(jù)權(quán)利要求l的方法，還包括 使相變材料凹陷到該通孔中；以及在至少該相變材料和該導(dǎo)電上部塊之間沉積隔熱導(dǎo)電上部層。
10. —種存儲(chǔ)單元，包括 襯底；形成在該襯底上且其中形成有通孔的絕緣材料； 位于該通孔底部的導(dǎo)電下部塊；階梯式間隔件，該階梯式間隔件由絕緣材料制成，設(shè)置在該導(dǎo)電 下部塊上方，該階梯式間隔件包括通道；相變材料，設(shè)置在該導(dǎo)電下部塊上方且位于該階梯式間隔件內(nèi) 部；以及導(dǎo)電上部塊，設(shè)置在該相變材料上方。
11. 根據(jù)權(quán)利要求10所述的存儲(chǔ)單元，還包括設(shè)置在該導(dǎo)電下 部塊和該相變材料之間的隔熱導(dǎo)電下部層。
12. 根據(jù)權(quán)利要求10所述的存儲(chǔ)單元，其中該階梯式間隔件包 括底部孔和頂部孔，該底部孔小于該頂部孔。
13. 根據(jù)權(quán)利要求12所述的存儲(chǔ)單元，其中該階梯式間隔件包 括脊?fàn)铙w，該脊?fàn)铙w沿徑向軸位于該底部孔和頂部孔之間，并且位于 該通道內(nèi)。
14. 根據(jù)權(quán)利要求10所述的存儲(chǔ)單元，其中該階梯式間隔件的 空腔沿該階梯式間隔件的中心軸截面基本是T形。
15. 根據(jù)權(quán)利要求10所述的存儲(chǔ)單元，還包括設(shè)置在該相變材 料和該導(dǎo)電上部塊之間的隔熱導(dǎo)電上部層。
16. 根據(jù)權(quán)利要求10所述的存儲(chǔ)單元，其中該導(dǎo)電上部塊位于 該通孔外部。
17. —種包括一個(gè)或多個(gè)存儲(chǔ)單元的集成電路，至少一個(gè)存儲(chǔ)單 元包括襯底；形成在該襯底上且其中形成有通孔的絕緣材料； 位于該通孔底部的導(dǎo)電下部塊；階梯式間隔件，該階梯式間隔件由絕緣材料制成，設(shè)置在該導(dǎo)電 下部塊上方，該階梯式f曰l隔件包括通道；相變材料，設(shè)置在該導(dǎo)電下部塊上方且位于該階梯式間隔件內(nèi) 部；以及導(dǎo)電上部塊，設(shè)置在該相變材料上方。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的集成電路，還包括: 設(shè)置在該導(dǎo)電下部塊和該相變材料之間的隔熱導(dǎo)電下部層；以及 設(shè)置在該導(dǎo)電上部塊和該相變材料之間的隔熱導(dǎo)電上部層。
19. 根據(jù)權(quán)利要求17所述的集成電路，其中該階梯式間隔件包 括底部孔和頂部孔，該底部孔小于該頂部孔。
20. 根據(jù)權(quán)利要求19所述的集成電路，其中該階梯式間隔件包 括脊?fàn)铙w，該脊?fàn)铙w沿徑向軸位于該底部孔和頂部孔之間，并且位于 該通道內(nèi)。
21. 根據(jù)權(quán)利要求17所述的集成電路，其中該階梯式間隔件的 空腔沿該階梯式間隔件的中心軸截面基本是T形。
全文摘要
一種存儲(chǔ)單元及其制作方法。絕緣材料沉積在襯底上。通孔形成在襯底中，并且導(dǎo)電下部塊設(shè)置在通孔內(nèi)部。由絕緣材料構(gòu)成的該階梯式間隔件設(shè)置在導(dǎo)電下部塊的通孔中。相變材料設(shè)置在該導(dǎo)電下部塊上方并且限制于該階梯式間隔件內(nèi)部。由導(dǎo)電材料構(gòu)成的導(dǎo)電上部塊形成在該相變材料上。
文檔編號(hào)H01L45/00GK101165936SQ20071018024
公開(kāi)日2008年4月23日 申請(qǐng)日期2007年10月16日 優(yōu)先權(quán)日2006年10月17日
發(fā)明者斯蒂芬·M.·洛斯納格爾, 林仲漢, 羅杰·W.·奇克, 阿里加德勒·G.·西勒特 申請(qǐng)人:國(guó)際商業(yè)機(jī)器公司