[發明專利]一種三維相變存儲器及其制備方法

有效

• 申請號: 202011114967.4
• 申請日: 2020-10-19
• 公開（公告）號: CN111933656B
• 公開（公告）日: 2021-02-23
• 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: H01L27/24
• 分類號: H01L27/24;H01L45/00;B82Y30/00
• 代理公司: 北京派特恩知識產權代理有限公司 11270
• 代理人: 李洋;張穎玲

1.一種三維相變存儲器，其特征在于，包括：沿第一方向延伸的第一導電線、沿第二方向延伸的第二導電線以及位于所述第一導電線和所述第二導電線相交處的相變存儲單元；其中，所述第一方向與所述第二方向平行于同一平面且彼此垂直；

所述相變存儲單元包括沿第三方向分布的選通層、相變存儲層和第一材料電極層，所述第三方向垂直于所述第一方向和所述第二方向；

所述第一材料電極層包括由多根碳納米管沿所述第一方向及所述第二方向排列組成的碳納米管層，每一所述碳納米管沿所述第三方向延伸；

所述第一材料電極層位于所述第一導電線和所述選通層之間。

2.根據權利要求1所述的三維相變存儲器，其特征在于，所述第一材料電極層還位于以下位置中的至少之一：

所述選通層和所述相變存儲層之間；

所述相變存儲層和所述第二導電線之間。

3.根據權利要求2所述的三維相變存儲器，其特征在于，所述相變存儲單元還包括：沿所述第三方向設置在所述相變存儲層上方，和/或下方的第二材料電極層；其中，所述第二材料電極層的電阻率低于所述第一材料電極層的電阻率；

對應于所述第一材料電極層位于所述選通層和所述相變存儲層之間、且所述相變存儲單元還包括沿所述第三方向設置在所述相變存儲層下方的第二材料電極層的情況，所述第一材料電極層具體位于所述選通層和所述第二材料電極層之間；

對應于所述第一材料電極層位于所述相變存儲層和所述第二導電線之間、且所述相變存儲單元還包括沿所述第三方向設置在所述相變存儲層上方的第二材料電極層的情況，所述第一材料電極層具體位于所述第二材料電極層和所述第二導電線之間。

4.根據權利要求1所述的三維相變存儲器，其特征在于，所述第一材料電極層還包括非晶碳層；所述第一材料電極層為在所述非晶碳層上沉積所述碳納米管層而形成的復合堆疊碳電極層。

5.根據權利要求1所述的三維相變存儲器，其特征在于，所述碳納米管層包括對所述沿所述第一方向及所述第二方向排列的碳納米管的頂部進行刻蝕以去除頂部預設厚度的碳納米管層。

6.根據權利要求1所述的三維相變存儲器，其特征在于，所述碳納米管為單壁碳納米管和雙壁碳納米管中的一種或兩種的復合。

7.一種三維相變存儲器的制備方法，其特征在于，所述方法包括：

形成第一導電線層，所述第一導電線層用于被形成為沿第一方向延伸的第一導電線；

在所述第一導電線層上形成相變存儲單元疊層，所述相變存儲單元疊層用于形成相變存儲單元；所述相變存儲單元包括沿第三方向堆疊設置的選通層、相變存儲層和第一材料電極層；所述第一材料電極層包括由多根碳納米管沿所述第一方向及第二方向排列組成的碳納米管層，每一所述碳納米管沿所述第三方向延伸；

在所述相變存儲單元上形成沿所述第二方向延伸的第二導電線；

其中，所述第一方向與所述第二方向平行于同一平面且彼此垂直；所述第三方向垂直于所述第一方向和所述第二方向；

所述第一材料電極層位于所述第一導電線和所述選通層之間。

8.根據權利要求7所述的三維相變存儲器的制備方法，其特征在于，

所述第一材料電極層還位于以下位置中的至少之一：

所述選通層和所述相變存儲層之間；

所述相變存儲層和所述第二導電線之間。