[發明專利]選通管相變存儲集成單元及其制備方法、相變存儲器件有效
| 申請號： | 202011447855.0 | 申請日： | 2020-12-09 |
| 公開（公告）號： | CN112652710B | 公開（公告）日： | 2022-08-12 |
| 發明（設計）人： | 徐明;徐開朗;繆向水 | 申請（專利權）人： | 華中科技大學 |
| 主分類號： | H01L45/00 | 分類號： | H01L45/00;H01L27/24;B82Y40/00 |
| 代理公司： | 杭州宇信知識產權代理事務所(普通合伙) 33231 | 代理人： | 張宇娟 |
| 地址： | 430074 湖北*** | 國省代碼： | 湖北;42 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 選通管 相變 存儲 集成 單元 及其 制備 方法 器件 | ||
1.一種選通管相變存儲集成單元的制備方法，其特征在于，包括：
在襯底上形成底電極；
在所述底電極上制備絕緣層，對所述絕緣層進行圖形化得到納米孔，并通過所述納米孔暴露出所述底電極；
在所述納米孔中填充選通管材料；
在所述選通管材料遠離所述底電極的一側進行離子注入，以將所述納米孔內遠離所述底電極的一側的選通管材料改性為相變存儲材料，形成界面型相變存儲單元，所述納米孔內靠近所述底電極的一側的未參與材料改性的選通管材料形成選通管單元；
在所述絕緣層上形成頂電極，所述納米孔在所述襯底上的投影位于所述頂電極在所述襯底上的投影內。
2.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述選通管材料為硫系選通管材料，所述相變存儲材料為硫系相變存儲材料。
3.根據權利要求2所述的制備方法，其特征在于，所述選通管材料為GeTe、GeS、GeSe、GeSbSe、GeSbS中的任意一種或其混合物；注入的離子為Sb。
4.根據權利要求2所述的制備方法，其特征在于，所述選通管材料為GeTe，注入的離子為Ge。
5.根據權利要求1～4任一項所述的制備方法，其特征在于，所述界面型相變存儲單元的高度為2～4nm。
6.根據權利要求1～3任一項所述的制備方法，其特征在于，所述制備方法還包括在所述絕緣層上形成頂電極之前，對所述絕緣層和所述界面型相變存儲單元的表面進行超快激光退火。
7.一種選通管相變存儲集成單元，其特征在于，所述選通管相變存儲集成單元包括：襯底以及在所述襯底上依次層疊的底電極、絕緣層和頂電極；
所述絕緣層中具有納米孔，所述納米孔在所述襯底上的投影位于所述頂電極在所述襯底上的投影內，所述納米孔暴露出所述底電極，所述納米孔內填充有選通管材料；
所述納米孔內形成有選通管單元和界面型相變存儲單元，所述界面型相變存儲單元位于所述納米孔內遠離所述底電極的一側，所述界面型相變存儲單元的材料為相變存儲材料，所述相變存儲材料通過所述選通管材料離子注入改性形成，所述納米孔內靠近所述底電極的一側的未參與材料改性的選通管材料形成選通管單元。
8.根據權利要求7所述的選通管相變存儲集成單元，其特征在于，所述選通管材料為GeTe、GeS、GeSe、GeSbSe、GeSbS中的任意一種或其混合物；注入的離子為Sb。
9.根據權利要求7所述的選通管相變存儲集成單元，其特征在于，所述選通管材料為GeTe，注入的離子為Ge。
10.一種相變存儲器件，其特征在于，所述相變存儲器件包括多個如權利要求7～9所述的選通管相變存儲集成單元。
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