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一種二維相變存儲器單元結構及其制造方法與流程

文檔序號:12648628閱讀:來源:國知局
一種二維相變存儲器單元結構及其制造方法與流程

技術特征:
1.一種二維相變存儲器單元結構,其特征在于,包括:一襯底晶圓;設置于所述襯底晶圓上方的第一絕緣層,所述第一絕緣層內設有下電極,所述下電極的下表面連接所述襯底晶圓;設置于所述第一絕緣層和所述下電極上方的第二絕緣層;設置于所述第二絕緣層內并覆蓋所述下電極上表面的相變結構;其中,所述相變結構包括依次設置于所述下電極上方的第一相變輔助層、相變材料層和第二相變輔助層。2.如權利要求1所述的二維相變存儲器單元結構,其特征在于,所述相變材料層的長度大于或等于其厚度的5倍,且所述相變材料層的厚度取值范圍為0.1~10nm。3.如權利要求1所述的二維相變存儲器單元結構,其特征在于,所述相變材料層的材質為GeTe、摻N的GeTe、GeSbTe、摻N的GeSbTe中的一種或幾種;所述第一相變輔助層和第二相變輔助層的材質均為氮鍺化合物。4.一種二維相變存儲器單元結構,其特征在于,包括:一襯底晶圓;設置于所述襯底晶圓上方的第一絕緣層,所述第一絕緣層內設有下電極,所述下電極下表面連接所述襯底晶圓;設置于所述第一絕緣層和所述下電極上方的第二絕緣層;設置于所述第二絕緣層內的相變結構,所述相變結構覆蓋所述下電極上表面;設置于所述相變結構上方的上電極;其中,所述相變結構包括依次設置于所述下電極上方的第一相變輔助層、相變材料層和第二相變輔助層。5.如權利要求4所述的二維相變存儲器單元結構,其特征在于,所述相變材料層的長度大于或等于其厚度的5倍,且所述相變材料層的厚度取值范圍為0.1~10nm。6.如權利要求4所述的二維相變存儲器單元結構,其特征在于,所述相變材料層的材質為GeTe、摻N的GeTe、GeSbTe、摻N的GeSbTe中的一種或幾種;所述第一相變輔助層和第二相變輔助層的材質均為氮鍺化合物。7.一種二維相變存儲器單元結構的制造方法,其特征在于,包括如下步驟:S1,提供一襯底晶圓,于所述襯底晶圓上制備第一絕緣層,并刻蝕所述第一絕緣層形成通孔,填充電極材料至所述通孔中形成下電極;S2,于所述第一絕緣層和所述下電極上方沉積一復合相變層,圖案化所述復合相變層形成覆蓋所述下電極上表面的一相變結構;S3,于所述相變結構和所述第一絕緣層的上方制備第二絕緣層。8.如權利要求7所述的二維相變存儲器單元結構的制造方法,其特征在于,所述步驟S2具體為:S201,于所述第一絕緣層和所述下電極上方依次沉積第一相變輔助層、相變材料層、第二相變輔助層,形成所述復合相變層;S202,圖案化所述復合相變層形成覆蓋所述下電極上表面的所述相變結構。9.如權利要求8所述的二維相變存儲器單元結構的制造方法,其特征在于,所述步驟S201中,于所述第一相變輔助層上沉積所述相變材料層之后,于所述相變材料層上方注入離子,再于所述相變材料層上沉積第二相變輔助層。10.一種二維相變存儲器單元結構的制造方法,其特征在于,包括如下步驟;S1,提供一襯底晶圓,于所述襯底晶圓上制備第一絕緣層,并刻蝕所述第一絕緣層形成通孔,填充電極材料至所述通孔中形成下電極;S2,于所述第一絕緣層和所述下電極的上方制備第二絕緣層,刻蝕所述第二絕緣層形成一開口,并且在所述開口中至少暴露出各所述下電極的頂部區(qū)域;S3,于所述開口中沉積一復合相變層,所述復合相變層覆蓋所述開口的底部及側壁,圖案化所述復合相變層形成位于所述下電極上方的一相變結構;S4,部分刻蝕所述相變結構,于所述相變結構的中間部分形成另一開口,于所述相變結構和所述第一絕緣層的上方制備第三絕緣層。11.如權利要求10所述的二維相變存儲器單元結構的制造方法,其特征在于,所述步驟S3具體為:S301,于所述開口的底部及側壁依次沉積第一相變輔助層、相變材料層、第二相變輔助層,形成所述復合相變層,所述復合相變層覆蓋所述開口的底部及側壁;S302,圖案化所述復合相變層形成覆蓋所述下電極上表面的一相變結構。12.如權利要求11所述的二維相變存儲器單元結構的制造方法,其特征在于,還包括:S5,拋光所述第二絕緣層,在露出的相變材料和相變輔助層材料上方制備上電極。
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