[發明專利]一種相變存儲器及其制造方法

有效

• 申請號: 202010980851.2
• 申請日: 2020-09-17
• 公開（公告）號: CN112164748B
• 公開（公告）日: 2021-12-28
• 發明（設計）人: 劉峻
• 申請（專利權）人: 長江先進存儲產業創新中心有限責任公司
• 主分類號: H01L45/00
• 分類號: H01L45/00;H01L27/24
• 代理公司: 北京派特恩知識產權代理有限公司 11270
• 代理人: 張李靜;張穎玲

1.一種相變存儲器的制造方法，其特征在于，所述方法包括：

形成半導體結構，所述半導體結構包括多個結構相同且彼此獨立的相變存儲陣列，其中，所述相變存儲陣列具有相變存儲層；

選擇所述半導體結構中的至少一個所述相變存儲陣列作為第一部分，以及選擇所述半導體結構中的至少一個相變存儲陣列作為第二部分；對所述第一部分的相變存儲層進行第一離子注入，以使所述第一部分獲得第一存儲性能，所述第一存儲性能和所述半導體結構中除所述第一部分以外的其他相變存儲陣列的存儲性能不同；對所述第二部分的相變存儲層進行第二離子注入，以使所述第二部分獲得第二存儲性能，所述第二存儲性能和所述第一存儲性能不同；

其中，所述存儲性能為與存儲需求匹配的讀寫速度和/或數據保持力。

2.根據權利要求1所述的相變存儲器的制造方法，其特征在于，所述對所述第一部分的相變存儲層進行第一離子注入，包括：

采用銻和/或錫對所述第一部分的相變存儲層進行第一離子注入，以改變所述第一部分的相變存儲層由非晶態轉換成結晶態的速度，使所述第一部分的第一讀寫速度和所述半導體結構中除所述第一部分以外的其他相變存儲陣列的讀寫速度不同；或者，

采用鍺、碲、氮、碳或者鈦中一種或多種的組合對所述第一部分的相變存儲層進行第一離子注入，以改變所述第一部分的相變存儲層的結晶溫度，使所述第一部分的第一數據保持力和所述半導體結構中除所述第一部分以外的其他相變存儲陣列的數據保持力不同。

3.根據權利要求2所述的相變存儲器的制造方法，其特征在于，

所述第一離子注入中注入的元素的含量為1at%-30at%。

4.根據權利要求1所述的相變存儲器的制造方法，其特征在于，

所述第一離子注入與所述第二離子注入中注入的元素不同；或者，所述第一離子注入與所述第二離子注入中注入的元素相同，所述第一離子注入和所述第二離子注入中注入的元素的含量不同。

5.根據權利要求4所述的相變存儲器的制造方法，其特征在于，所述對所述第一部分的相變存儲層進行第一離子注入，包括：采用銻和/或錫對所述第一部分的相變存儲層進行第一離子注入，以改變所述第一部分的相變存儲層由非晶態轉換成結晶態的速度，使所述第一部分的第一讀寫速度和所述半導體結構中除所述第一部分以外的其他相變存儲陣列的讀寫速度不同；

所述對所述第二部分的相變存儲層進行第二離子注入，包括：采用銻和/或錫對所述第二部分的相變存儲層進行第二離子注入，以改變所述第二部分的相變存儲層由非晶態轉換成結晶態的速度，使所述第二部分的第二讀寫速度和所述第一部分的第一讀寫速度不同；

其中，所述第一離子注入和所述第二離子注入中注入的元素不同。

6.根據權利要求4所述的相變存儲器的制造方法，其特征在于，所述對所述第一部分的相變存儲層進行第一離子注入，包括：采用銻和/或錫對所述第一部分的相變存儲層進行第一離子注入，以改變所述第一部分的相變存儲層由非晶態轉換成結晶態的速度，使所述第一部分的第一讀寫速度和所述半導體結構中除所述第一部分以外的其他相變存儲陣列的讀寫速度不同；

所述對所述第二部分的相變存儲層進行第二離子注入，包括：采用銻和/或錫對所述第二部分的相變存儲層進行第二離子注入，以改變所述第二部分的相變存儲層由非晶態轉換成結晶態的速度，使所述第二部分的第二讀寫速度和所述第一部分的第一讀寫速度不同；

其中，所述第一離子注入和所述第二離子注入中注入的元素相同，所述第一離子注入和所述第二離子注入中注入的元素的含量不同。