[發明專利]一種相變存儲單元及其制備方法有效
| 申請號： | 201410057134.7 | 申請日： | 2014-02-20 |
| 公開（公告）號： | CN103794721B | 公開（公告）日： | 2017-01-04 |
| 發明（設計）人： | 孔濤;黃榮;張杰;衛芬芬;程國勝 | 申請（專利權）人： | 中國科學院蘇州納米技術與納米仿生研究所 |
| 主分類號： | H01L45/00 | 分類號： | H01L45/00 |
| 代理公司： | 南京利豐知識產權代理事務所(特殊普通合伙)32256 | 代理人： | 王鋒 |
| 地址： | 215000 江蘇省蘇州*** | 國省代碼： | 江蘇;32 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 一種 相變 存儲 單元 及其 制備 方法 | ||
1.一種相變存儲單元，包括自下而上依次設置的襯底、下電極、下絕熱層、相變材料層、上絕熱層和上電極，所述上電極還與所述相變材料膜電連接，其特征在于，所述下絕熱層具有主要由復數個四棱臺狀單元組成的周期性結構，所述相變材料層連續覆設在所述周期性結構上，并形成復數個凹槽結構。
2.根據權利要求1所述的相變存儲單元，其特征在于，所述下絕熱層具有主要由復數個二氧化硅四棱臺組成的周期性結構，并且所述周期性結構的周期為10-100nm。
3.根據權利要求1所述的相變存儲單元，其特征在于，所述四棱臺狀單元頂邊尺寸為15-100nm，底邊尺寸為30-150nm。
4.根據權利要求1所述的相變存儲單元，其特征在于，所述下絕熱層的厚度為10-100nm，所述上絕熱層的厚度為10-200nm。
5.根據權利要求1所述的相變存儲單元，其特征在于，所述相變材料層的厚度為10-100nm。
6.根據權利要求1所述的相變存儲單元，其特征在于，所述上電極的寬度小于或等于覆設在每一四棱臺型單元頂部的相變材料層或每一凹槽結構槽底面的寬度的三分之二。
7.根據權利要求1所述的相變存儲單元，其特征在于，每一上電極與一引出電極一端連接，所述引出電極另一端穿過上絕熱層，并與所述相變材料層電性接觸。
8.根據權利要求1所述的相變存儲單元，其特征在于，所述下電極包括鎢膜和氮化鈦/鎢雙層膜中的任一種。
9.一種相變存儲單元的制備方法，其特征在于包括：
（1）依次在襯底表面沉積下電極層以及絕熱材料前體層；
（2）采用光刻技術在該絕熱材料前體層表面制作周期性圖形結構，并利用濕法腐蝕技術腐蝕上述絕熱材料前體層，獲得主要由復數個四棱臺狀單元組成的周期性結構；
（3）采用氧化工藝處理前述周期性結構，氧化形成下絕熱層；
（4）在下絕熱層上沉積相變存儲材料，形成連續覆設在所述周期性結構上的、并具有復數個凹槽結構的相變材料層，所述相變存粗材料包括Ge2Sb2Te5、N摻雜Ge2Sb2Te5、O摻雜Ge2Sb2Te5、GeSb2Te5中的任一種或多種的組合；
（5）在相變材料層上沉積上絕熱層，并在上絕熱層開通孔，而后在通孔內沉積導電材料，形成與相變材料層電性接觸的上電極。
10.根據權利要求9所述的相變存儲單元的制備方法，其特征在于，所述絕熱材料前體層為硅層，而所述下絕熱層具有主要由復數個二氧化硅四棱臺組成的周期性結構，任一四棱臺的頂邊尺寸為15-100nm，底邊尺寸為30-150nm，并且所述周期性結構的周期為10-100nm。
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