[發(fā)明專利]一種相變存儲器及其制造方法有效
| 申請?zhí)枺?/td> | 202010980851.2 | 申請日： | 2020-09-17 |
| 公開（公告）號： | CN112164748B | 公開（公告）日： | 2021-12-28 |
| 發(fā)明（設(shè)計）人： | 劉峻 | 申請（專利權(quán)）人： | 長江先進存儲產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新中心有限責(zé)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(chǎn)權(quán)代理有限公司 11270 | 代理人： | 張李靜;張穎玲 |
| 地址： | 430014 湖北省武漢市東湖新技術(shù)開發(fā)區(qū)*** | 國省代碼： | 湖北;42 |
| 權(quán)利要求書： | 查看更多 | 說明書： | 查看更多 |
| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 一種 相變 存儲器 及其 制造 方法 | ||
本申請實施例公開了一種相變存儲器及其制造方法，所述方法包括：形成半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，所述半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)包括多個結(jié)構(gòu)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(dǎo)體結(jié)構(gòu)中的至少一個所述相變存儲陣列作為第一部分；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(dǎo)體結(jié)構(gòu)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；其中，所述存儲性能為與存儲需求匹配的讀寫速度和/或數(shù)據(jù)保持力。
技術(shù)領(lǐng)域
本申請實施例涉及半導(dǎo)體制造領(lǐng)域，特別涉及一種相變存儲器及其制造方法。
背景技術(shù)
相變存儲器(Phase Change Memory，PCM)是一種新型的電阻式非易失性半導(dǎo)體存儲器，它以相變材料為存儲介質(zhì)，利用加工到納米尺寸的相變材料在晶態(tài)(呈低阻狀態(tài))與非晶態(tài)(呈高阻狀態(tài))時不同的電阻狀態(tài)來實現(xiàn)數(shù)據(jù)存儲。
然而，大多相變存儲器存在讀寫速度慢或數(shù)據(jù)保持力差等問題，因此，需要對相變存儲器的性能進行改進。
發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本申請實施例為解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的至少一個問題而提供一種相變存儲器及其制造方法。
為達到上述目的，本申請實施例的技術(shù)方案是這樣實現(xiàn)的：
第一方面，本申請實施例提供一種相變存儲器的制造方法，所述方法包括：
形成半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，所述半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)包括多個結(jié)構(gòu)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(dǎo)體結(jié)構(gòu)中的至少一個所述相變存儲陣列作為第一部分；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(dǎo)體結(jié)構(gòu)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；
其中，所述存儲性能為與存儲需求匹配的讀寫速度和/或數(shù)據(jù)保持力。
在一種可選的實施方式中，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(tài)轉(zhuǎn)換成結(jié)晶態(tài)的速度，使所述第一部分的第一讀寫速度和所述半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)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(jié)晶溫度，使所述第一部分的第一數(shù)據(jù)保持力和所述半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)中除所述第一部分以外的其他相變存儲陣列的數(shù)據(jù)保持力不同。
在一種可選的實施方式中，所述第一離子注入中注入的元素的含量為1at％-30at％。
在一種可選的實施方式中，所述方法還包括：
選擇所述第一部分中的至少一個相變存儲陣列作為第二部分；
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。
在一種可選的實施方式中，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。
在一種可選的實施方式中，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(tài)轉(zhuǎn)換成結(jié)晶態(tài)的速度，使所述第一部分的第一讀寫速度和所述半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)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；
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