稳定阈值电压的低功耗相变存储器及其制造方法

摘要

本发明涉及一种稳定阈值电压的低功耗的相变存储器及其制造方法，该相变存储器包括：上电极、下电极、位于上、下电极之间的相变材料层以及与所述相变材料层接触的保温层；所述相变材料层的厚度大于3nm，并且小于等于d，d为擦操作时在所述相变材料层底面从下电极边缘到非晶区域边缘的最小距离。本发明提出了最佳的相变材料层厚度，一方面能够有效的限制相变区域，保证器件操作时获得稳定的阈值电压，另一方面有效地控制热量分布，提高器件操作的热效率，降低器件功耗。

主权项

一种稳定阈值电压的低功耗相变存储器的制造方法，其特征在于，包括如下步骤：a)对衬底用光刻工艺刻蚀出第一窗口，在第一窗口中填充电极材料,形成下电极；b)在下电极上沉积介质材料，并用光刻工艺刻蚀出第二窗口，露出所述下电极；c)在第二窗口中沉积相变材料层，使其厚度在3nm‑xnm之间，其中，相变材料层厚度的上限x采用如下方法：计算电热耦合温度场，模拟相变存储器的擦操作过程，通过调整相变材料的厚度，找到当相变材料中的非晶区域刚达到相变材料顶端时，在相变材料底面从下电极边缘到非晶区域边缘的最短距离d与该相变材料厚度相等的情况，此时相变材料的厚度值即为相变材料层厚度的上限x；d)在所述相变材料上沉积保温层；e)在所述保温层上覆盖一层电极材料，并刻蚀形成上电极；f)填充介质材料，并制备位线。