CN102237488B - 一种相变存储器器件单元及制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种相变存储器的器件单元及其制备方法，该器件单元的加热电极材料为倒锥形，其底面面积小于顶面面积，且位于相变材料单元上方，并向下延伸与相变材料单元接触。本发明先制备好相变材料，然后采用先进半导体刻蚀技术制备出倒锥形的孔，填入加热电极材料并平坦化，使得相变区域发生在相变材料的上沿。由于采用先进的刻蚀技术，可以将倒锥形的孔下端的尺寸进一步缩小，减小加热电极材料与相变材料接触面积，从而达到降低器件单元操作电流、降低功耗和增加器件可靠性的目的。

Description

一种相变存储器器件单元及制备方法
技术领域
本发明涉及一种相变存储器，尤其是一种相变存储器的器件单元及其制备方法。本发明属于微纳电子学技术领域。
背景技术
相变存储器(Phase Change Random Access Memory，PCRAM)技术是基于S.R.Ovshinsky在20世纪60年代末(Phys.Rev.Lett.，21，1450-1453，1968)70年代初(Appl.Phys.Lett.，18，254-257，1971)提出相变薄膜可以应用于相变存储介质的构想建立起来的。相变存储器与目前的动态随机存储器(DRAM)、闪存(FLASH)相比有很明显的优势：体积小、驱动电压低、功耗小、读写速度快以及非挥发特性。PCRAM不仅是非挥发性存储器，能抗高低温冲击，抗辐照、抗振动，因此不仅将被广泛应用到民用的日常便携电子产品，而且在航空航天等军事领域有巨大的潜在应用。国际上已有Ovonyx、Intel、Samsung、Hitachi、STMicroelectronics和British Aerpspace等大公司在开展PCM存储器的研究，正在进行技术的完善与可制造性等方面的研发工作。
目前PCRAM研究的目标在于实现相变存储器操作时的低操作电流和低功耗。PCRAM实现信息的写入和擦除的方式是利用焦耳热使微小区域的相变材料发生相变，相变区域的尺寸越小，发生相变所需的功耗就越低。当器件单元的尺寸越小甚至达到三维纳米尺度，PCRAM的优越性将越充分地体现。因此，对PCRAM器件结构的开发成为了研究的热点。目前已研究的PCRAM器件单元结构有很多种，包括“蘑菇型”器件结构(International Electron Devices Meeting，2006)、边 缘 接 触 (Symposium on VLSI Technology Digest of TechnicalPapers，175，2003)、u形结构(IEEE Solid-State Circuits，40，1557，2005)、环形电极结构(Jpn.J.Appl.Phys.，46，2007)、相变材料桥式结构(IEDM，2006)和垂直二极管与自对准下电极结构(ISSCC，472，2007)等等。然而，这些结构中，除了边缘接触的结构相变材料与加热电极接触在横向方向，其余结构中相变材料都位于加热电极的上方，相变区域为相变材料的下沿，在这些结构中，进一步缩小加热电极的尺寸存在技术瓶颈。
发明内容
本发明主要解决的技术问题在于提供一种相变存储器器件单元及制备方法。
为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：
一种相变存储器器件单元，包括：衬底、位于所述衬底上的第一绝缘层、位于所述第一绝缘层上的下电极层，位于所述下电极层上的第二绝缘层、位于所述第二绝缘层上的相变材料单元；
在所述第二绝缘层中设有第一电极材料，分别与其下的下电极层和其上的相变材料单元接触；在所述相变材料单元上设有相变材料保护层将所述相变材料单元包裹；
在所述相变材料单元及所述第二绝缘层上设有第三绝缘层，所述第三绝缘层中设有加热电极材料和第二电极材料；所述加热电极材料为倒锥形，其底面面积小于顶面面积，位于所述相变材料单元上方，并向下延伸与所述相变材料单元接触；所述第二电极材料向下延伸至所述下电极层，并与所述下电极层接触，而与所述相变材料单元不接触；
在所述加热电极材料和第二电极材料上分别设有上电极；在所述第三绝缘层上和所述上电极周围设有第四绝缘层，仅露出所述上电极的上表面。
其中，所述相变材料单元的横截面形状为环形、圆形、矩形、椭圆形和多边形中的任意一种；所述相变材料单元的高度为3-300nm；所述相变材料单元的横截面周长上任意两点的最大距离为3-500nm。
所述第一电极材料、第二电极材料和加热电极材料的横截面形状为环形、圆形、矩形、椭圆形和多边形中的任意一种；所述第一电极材料和第二电极材料的高度为3-300nm，横截面周长上任意两点的最大距离为3-500nm。
所述第一、二、三、四绝缘层的材料为氧化物、氮化物、碳化物或硫化物中的一种或其中至少两种组成的混合物；所述下电极层、第一电极材料、第二电极材料、加热电极材料和上电极的材料为W、Ti、TiN、Al、AlCu、Cu、Pt、Au、Ni中的任意一种或其中至少两种组合成的合金材料；所述相变材料单元的材料为硫系化合物、GeTi或SiSb中的一种或其中至少两种的组合；所述相变材料保护层的材料为氧化物、氮化物、碳化物或硫化物中的一种或其中至少两种组成的混合物。
作为本发明的优选方案之一，所述相变材料单元与所述第一电极材料和加热电极材料之间分别设有隔热层。所述隔热层的材料为GeN、TiO2、Ta2O5中的一种。
上述相变存储器器件单元的制备方法，包括如下步骤：
(1)在衬底上制备第一绝缘层，在所述第一绝缘层上制备下电极层，在所述下电极层上制备第二绝缘层；
(2)在所述第二绝缘层上开设通孔，填充第一电极材料，使之与其下的下电极层接触；
(3)在所述第二绝缘层上制备相变材料单元，使其与所述第一电极材料接触；
(4)在步骤(3)所得结构上制备相变材料保护层，将所述相变材料单元包裹；
(5)在步骤(4)所得结构上制备第三绝缘层，并将所述第三绝缘层平坦化；
(6)在所述第三绝缘层上开设两个通孔，分别填充加热电极材料和第二电极材料，使填充的加热电极材料为底面面积小于顶面面积的倒锥形，且位于所述相变材料单元上方，并向下延伸与所述相变材料单元接触，所述第二电极材料向下延伸至所述下电极层，与所述下电极层接触，而与所述相变材料单元不接触；
(7)在所述第三绝缘层上制备两个上电极，分别与所述加热电极材料和第二电极材料接触；
(8)在步骤(7)所得结构上制备第四绝缘层，并使所述上电极的上表面露出。
作为本发明的优选方案之一，所述相变材料单元与所述第一电极材料和加热电极材料之间分别制备有隔热层。
作为本发明的优选方案之一，在步骤(2)或(6)中开设通孔所采用的方法为光刻技术、聚焦离子束曝光刻蚀技术、电子束光刻技术或纳米压印技术中的任意一种。
其中，制备所述第一、二、三、四绝缘层、下电极层、第一电极材料、第二电极材料、加热电极材料、上电极、相变材料单元和相变材料保护层的方法为物理气相沉积、化学气相沉积法、溅射法、蒸发法、热氧化法、等离子辅助沉积法或原子层沉积法中的任意一种。
本发明的有益效果在于：可以采用先进的刻蚀技术，将用于填充加热电极材料的倒锥形孔下端尺寸进一步缩小，减小加热电极材料与相变材料接触面积，从而达到降低器件单元操作电流、降低功耗和增加器件可靠性的目的。
附图说明
图1是本发明具体实施方式中步骤1)的示意图。
图2是本发明具体实施方式中步骤2)的示意图。
图3是本发明具体实施方式中步骤3)的示意图。
图4是本发明具体实施方式中步骤4)的示意图。
图5是本发明具体实施方式中步骤5)的示意图。
图6是本发明具体实施方式中步骤6)的示意图。
图7是本发明具体实施方式中步骤7)的示意图。
图8是本发明具体实施方式中步骤8)的示意图。
图9是本发明具体实施方式中步骤9)的示意图。
图10是本发明具体实施方式中步骤10)的示意图。
图11是本发明实施例3中制备出的加热电极材料横截面为环形的相变存储器器件单元的示意图。
图12是本发明实施例4中制备出的一种具有隔热层夹层的加热电极为倒锥形的形变存储器器件单元的示意图。
图13是本发明实施例4中制备出的另一种具有隔热层夹层的加热电极为倒锥形的形变存储器器件单元的示意图。
图中：1-衬底；2-第一绝缘层；3-下电极层；4-第二绝缘层；5-第一电极材料；6-相变材料单元；7-相变材料保护层；8-第三绝缘层；9-加热电极材料；10-第二电极材料；11-上电极；12-第四绝缘层。
具体实施方式
下面结合附图，进一步说明本发明的具体实施方式。
本发明所提供的相变存储器器件单元的制备过程，参见图1-10，具体如下：
1)在衬底1上制备第一绝缘层2(如图1所示)，所采用的方法为物理气相沉积、化学气相沉积法、溅射法、蒸发法、热氧化法、等离子辅助沉积法或原子层沉积法中的任意一种。其中，第一绝缘层2的材料由氧化物、氮化物、碳化物或硫化物中一种构成或至少两种形成混合物构成。衬底1为硅片、绝缘层上的硅、玻璃、三五族半导体材料(如GaAs)、氧化物、氮化物、塑料或晶体材料中任意一种。
2)在第一绝缘层2上制备下电极层3(如图2所示)，所采用的方法为物理气相沉积、化学气相沉积法、溅射法、蒸发法、等离子辅助沉积法或原子层沉积法中的任意一种；下电极层3的材料为W、Ti、TiN、Al、AlCu、Cu、Pt、Au、Ni中的任意一种或其中至少两种组合成合金材料。
3)在下电极层3上制备第二绝缘层4(如图3所示)，所采用的方法为物理气相沉积、化学气相沉积法、溅射法、蒸发法、等离子辅助沉积法或原子层沉积法中的任意一种。其中，第二绝缘层4的材料由氧化物、氮化物、碳化物或硫化物中一种构成或至少两种形成混合物构成。
4)在第二绝缘层4上开孔，填充第一电极材料5，使之与下电极层3保持良好的接触(如图4所示)，填充后去除第二绝缘层4上多余的电极材料。在第二绝缘层4中开孔所采用的方法是光刻技术、聚焦离子束曝光刻蚀技术、电子束光刻技术或纳米压印技术中的任意一种；在第二绝缘层4的孔内填充第一电极材料5所采用的方法是物理气相沉积、化学气相沉积法、溅射法、蒸发法、等离子辅助沉积法或原子层沉积法中的任意一种；第一电极材料5为W、Ti、TiN、Al、AlCu、Cu、Pt、Au、Ni中的任意一种或其中至少两种组合成合金材料；第一电极材料5的横截面形状为环形、圆形、矩形、椭圆形和多边形中的任意一种，其高度为3-300nm，横截面周长上任意两点的最大距离为3-500nm；去除第二绝缘层4上的多余电极材料所采用的方法为化学机械抛光技术或者回蚀技术(etchback)中的任意一种。
5)接着在第二绝缘层4上制备相变材料单元6，使其与所述第一电极材料5接触(如图5所示)。首先采用方法物理气相沉积、化学气相沉积法、溅射法、蒸发法、等离子辅助沉积法或原子层沉积法中的任意一种方法沉积相变材料，相变材料为硫系化合物、GeTi或SiSb中的一种或其中至少两种的组合；然后使相变材料图形化，制成所需的相变材料单元6，图形化的方法是光刻技术、聚焦离子束曝光刻蚀技术、电子束光刻技术或纳米压印技术中的任意一种。最后得到的相变材料单元6的横截面形状为环形、圆形、矩形、椭圆形和多边形中的任意一种，高度为3-300nm，其横截面周长上任意两点的最大距离为3-500nm。
6)在相变材料单元6上制备相变材料保护层7，将所述相变材料单元6包裹(如图6所示)，其方法为物理气相沉积、化学气相沉积法、溅射法、蒸发法、等离子辅助沉积法或原子层沉积法中的任意一种；相变材料保护层7的材料为由氧化物、氮化物、碳化物或硫化物中一种构成或至少两种形成混合物构成。
7)在相变材料保护层7上制备第三绝缘层8(如图7所示)，其方法为物理气相沉积、化学气相沉积法、溅射法、蒸发法、等离子辅助沉积法或原子层沉积法中的任意一种；第三绝缘层8由氧化物、氮化物、碳化物或硫化物中一种构成或至少两种形成混合物构成。将第三绝缘层8平坦化，采用的方法是化学机械抛光技术。
8)在第三绝缘层8中开设至少两个通孔，分别填充加热电极材料9和第二电极材料10，用于填充加热电极材料9的通孔为倒锥形，使填充的加热电极材料9的底面面积小于顶面面积。并且使所述加热电极材料9位于所述相变材料单元9上方，并向下延伸与所述相变材料单元6接触，所述第二电极材料10向下延伸至所述下电极层3，与所述下电极层3接触，而与所述相变材料单元6不接触(如图8所示)，填充后去除第三绝缘层8上多余的电极材料。在第三绝缘层8中开孔采用的方法是光刻技术、聚焦离子束曝光刻蚀技术、电子束光刻技术或纳米压印技术中的任意一种；在第三绝缘层8的孔内填充加热电极材料9和第二电极材料10所采用的方法是物理气相沉积、化学气相沉积法、溅射法、蒸发法、等离子辅助沉积法或原子层沉积法中的任意一种；加热电极材料9和第二电极材料10为W、Ti、TiN、Al、AlCu、Cu、Pt、Au、Ni中的任意一种或其中至少两种组合成合金材料；去除第三绝缘层8上多余电极材料所采用的方法为化学机械抛光技术或者回蚀技术(etch back)中的任意一种。其中，加热电极材料9的形状为倒锥形，可以通过先进的刻蚀技术将用于填充加热电极材料9的倒锥形孔下端尺寸进一步缩小，以达到减小加热电极材料9与相变材料单元6接触面积的作用，从而降低操作电流和功耗。
9)接着在第三绝缘层8上制备两个上电极11，分别与所述加热电极材料9和第二电极材料10接触(如图9所示)。首先，沉积上电极材料，采用的方法为物理气相沉积、化学气相沉积法、溅射法、蒸发法、等离子辅助沉积法或原子层沉积法中的任意一种；上电极材料为W、Ti、TiN、Al、AlCu、Cu、Pt、Au、Ni中的任意一种或其中至少两种组合成合金材料。然后，将上电极材料图形化形成所需的上电极11，采用的方法为光刻技术、聚焦离子束曝光刻蚀技术、电子束光刻技术或纳米压印技术中的任意一种。
10)在所得结构上制备第四绝缘层12，并使所述上电极11的上表面露出(如图10所示)。沉积第四绝缘层12所采用的方法为物理气相沉积、化学气相沉积法、溅射法、蒸发法、等离子辅助沉积法或原子层沉积法中的任意一种。其中，第四绝缘层12的材料由氧化物、氮化物、碳化物或硫化物中一种构成或至少两种形成混合物构成。然后，将第四绝缘层12图形化，使所述上电极11的上表面露出，采用的方法为光刻技术、聚焦离子束曝光刻蚀技术、电子束光刻技术或纳米压印技术中的任意一种。
由此可见，采用上述方法便得到了本发明的相变存储器器件单元，如图10、11所示，其包括：衬底1、位于衬底1上的第一绝缘层2、位于第一绝缘层2上的下电极层3，位于下电极层3上的第二绝缘层4、位于第二绝缘层4上的相变材料单元6；在第二绝缘层4中设有第一电极材料5，分别与其下的下电极层3和其上的相变材料单元6接触；在相变材料单元6上设有相变材料保护层7将相变材料单元6包裹；在相变材料单元6及第二绝缘层4上设有第三绝缘层8；第三绝缘层8中设有加热电极材料9和第二电极材料10；加热电极材料9为倒锥形，其底面面积小于顶面面积，位于所述相变材料单元6上方，并向下延伸与相变材料单元6接触；第二电极材料10向下延伸至所述下电极层3，并与下电极层3接触，而与相变材料单元6不接触；在加热电极材料9和第二电极材料10上分别设有上电极11；在第三绝缘层8上和上电极11周围设有第四绝缘层12，仅露出所述上电极11的上表面供测试使用而包裹住其他部分。其中，相变材料单元6、第一电极材料5、第二电极材料10和加热电极材料9的横截面形状为环形、圆形、矩形、椭圆形和多边形中的任意一种。
作为本发明的优选方案，如图12、13所示，在相变材料单元6与所述第一电极材料5和加热电极材料9之间分别设有隔热层。所述隔热层的材料为GeN、TiO2、Ta2O5中的一种。
以下是本发明的几个具体实施例：
实施例1
本发明的一具体实施例如下：
步骤1：衬底采用硅片，采用热氧化法在硅片上制备一层SiO2作为第一绝缘层，薄膜厚度为500nm。
步骤2：在SiO2第一绝缘层上采用磁控溅射的方法制备Al薄膜作为下电极层，薄膜厚度300nm。
步骤3：在Al薄膜上采用化学气相沉积的方法制备SiO2作为第二绝缘层，薄膜厚度为500nm。
步骤4：在SiO2第二绝缘层上采用光刻技术进行曝光、刻蚀工艺，制备出直径为300nm的圆孔，孔内露出Al下电极层；在孔内采用MOCVD和物理气相沉积的方法分别填充电极材料Ti/TiN和W作为第一电极材料；利用化学机械抛光工艺去除SiO2第二绝缘层上多余的电极材料Ti/TiN和W。
步骤5：在SiO2第二绝缘层上采用磁控溅射的方法制备相变材料Ge2Sb2Te5，薄膜厚度100nm；接着采用光刻技术进行曝光、刻蚀工艺，实现相变材料Ge2Sb2Te5的图形化得到相变材料单元。
步骤6：在相变材料单元上采用PECVD的方法制备相变材料保护层SiN，厚度20nm。
步骤7：在相变材料保护层上采用PECVD的方法制备SiO2作为第三绝缘层；并采用化学机械抛光工艺实现SiO2第三绝缘层的平坦化。
步骤8：在SiO2第三绝缘层中采用光刻技术进行曝光、刻蚀工艺，制备出两种不同的圆通孔，一种为倒锥形形状并露出Ge2Sb2Te5相变材料单元，另一种露出Al下电极层，然后在孔内采用MOCVD和物理气相沉积的方法分别填充电极材料Ti/TiN和W作为加热电极材料和第二电极材料；利用化学机械抛光工艺去除SiO2第三绝缘层上多余的电极材料Ti/TiN和W。
步骤9：在SiO2第三绝缘层上采用磁控溅射的方法制备Al薄膜，薄膜厚度300nm；采用光刻技术进行曝光、刻蚀，制作出上电极，并实现Al薄膜上电极的平坦化。
步骤10：在Al上电极上采用PECVD的方法制备SiO2第四绝缘层，利用光刻技术进行曝光、刻蚀，实现SiO2第四绝缘层的图形化，使上电极的上表面露出。
由此所得的相变存储器器件单元如图10所示。
实施例2
与实施例1采用大致相同的技术方案，不同之处在于：将实施例1中的Ge2Sb2Te5相变材料改为Sb2Te3、Si2Sb2Te5、GeTi、SiSb或Ge1Sb2Te4等材料，其余部分与实施例1相同。
实施例3
把实施例1，2中的步骤4改为如下：在SiO2第二绝缘层上采用光刻技术进行曝光、刻蚀工艺，制备出直径为300nm的圆孔，孔内露出Al下电极层；在孔内采用MOCVD和原子层沉积的方法分别填充电极材料Ti/TiN和SiN；利用化学机械抛光工艺去除SiO2第二绝缘层上多余的电极材料Ti/TiN和SiN。
把实施例1，2中的步骤8改为如下：在SiO2第三绝缘层中采用光刻技术进行曝光、刻蚀工艺，制备出两种不同的圆孔，一种为倒锥形形状并露出相变材料单元，另一种露出Al下电极层，然后在孔内采用MOCVD和原子层沉积的方法分别填充电极材料Ti/TiN和SiN；利用化学机械抛光工艺去除SiO2第三绝缘层上多余的电极材料Ti/TiN和SiN。
其余步骤与实施例1、2完全相同，由此可制备出的加热电极材料横截面为环形的相变存储器器件单元，如图11所示。
实施例4
在实施例1，2，3中的第一电极材料和加热电极材料与相变材料单元之间添加GeN、TiO2、Ta2O5等中的一种作为隔热层，可制备出具有隔热层夹层的加热电极为倒锥形的形变存储器器件单元，如图12、13所示。
本发明考虑到先制备好相变材料，然后通过采用先进半导体刻蚀技术制备出倒锥形的孔，填入加热电极材料并平坦化，使得相变区域发生在相变材料的上沿。由于采用先进的刻蚀技术，可以将倒锥形的孔下端的尺寸进一步缩小，从而达到降低器件单元操作电流、降低功耗和增加器件可靠性的目的。
本发明中涉及的其他技术属于本领域技术人员熟悉的范畴，在此不再赘述。上述实施例仅用以说明而非限制本发明的技术方案。任何不脱离本发明精神和范围的技术方案均应涵盖在本发明的专利申请范围当中。

Claims (13)

1.一种相变存储器器件单元，其特征在于，包括：衬底、位于所述衬底上的第一绝缘层、位于所述第一绝缘层上的下电极层，位于所述下电极层上的第二绝缘层、位于所述第二绝缘层上的相变材料单元；
在所述第二绝缘层中设有第一电极材料，分别与其下的下电极层和其上的相变材料单元接触；在所述相变材料单元上设有相变材料保护层将所述相变材料单元包裹；
在所述相变材料单元及所述第二绝缘层上设有第三绝缘层，所述第三绝缘层中设有加热电极材料和第二电极材料；所述加热电极材料为倒锥形，其底面面积小于顶面面积，位于所述相变材料单元上方，并向下延伸与所述相变材料单元接触；所述加热电极形成倒锥形是通过采用先进半导体刻蚀技术制备出倒锥形的孔，填入加热电极材料并平坦化，使得相变区域发生在相变材料的上沿；所述第二电极材料向下延伸至所述下电极层，并与所述下电极层接触，而与所述相变材料单元不接触；
在所述加热电极材料和第二电极材料上分别设有上电极；在所述第三绝缘层上和所述上电极周围设有第四绝缘层，仅露出所述上电极的上表面。
2.根据权利要求1所述一种相变存储器器件单元，其特征在于：所述相变材料单元的横截面形状为环形、圆形、矩形、椭圆形和多边形中的任意一种。
3.根据权利要求1所述一种相变存储器器件单元，其特征在于：所述第一电极材料、第二电极材料和加热电极材料的横截面形状为环形、圆形、矩形、椭圆形和多边形中的任意一种。
4.根据权利要求1所述一种相变存储器器件单元，其特征在于：所述第一、二、三、四绝缘层的材料为氧化物、氮化物、碳化物或硫化物中的一种或其中至少两种组成的混合物。
5.根据权利要求1所述一种相变存储器器件单元，其特征在于：所述下电极层、第一电极材料、第二电极材料、加热电极材料和上电极的材料为W、Ti、TiN、Al、AlCu、Cu、Pt、Au、Ni中的任意一种或其中至少两种组合成的合金材料。
6.根据权利要求1所述一种相变存储器器件单元，其特征在于：所述相变材料单元的材料为硫系化合物、GeTi或SiSb中的一种或其中至少两种的组合。
7.根据权利要求1所述一种相变存储器器件单元，其特征在于：所述相变材料保护层的材料为氧化物、氮化物、碳化物或硫化物中的一种或其中至少两种组成的混合物。
8.根据权利要求1所述一种相变存储器器件单元，其特征在于：所述相变材料单元与所述第一电极材料和加热电极材料之间分别设有隔热层。
9.根据权利要求8所述一种相变存储器器件单元，其特征在于：所述隔热层的材料为GeN、TiO2、Ta2O5中的一种。
10.一种相变存储器器件单元的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
（1）在衬底上制备第一绝缘层，在所述第一绝缘层上制备下电极层，在所述下电极层上制备第二绝缘层；
（2）在所述第二绝缘层上开设通孔，填充第一电极材料，使之与其下的下电极层接触；
（3）在所述第二绝缘层上制备相变材料单元，使其与所述第一电极材料接触；
（4）在步骤（3）所得结构上制备相变材料保护层，将所述相变材料单元包裹；
（5）在步骤（4）所得结构上制备第三绝缘层，并将所述第三绝缘层平坦化；
（6）在所述第三绝缘层上开设两个通孔，分别填充加热电极材料和第二电极材料，使填充的加热电极材料为底面面积小于顶面面积的倒锥形，且位于所述相变材料单元上方，并向下延伸与所述相变材料单元接触，所述第二电极材料向下延伸至所述下电极层，与所述下电极层接触，而与所述相变材料单元不接触；所述加热电极形成倒锥形是通过采用先进半导体刻蚀技术制备出倒锥形的孔，填入加热电极材料并平坦化，使得相变区域发生在相变材料的上沿；
（7）在所述第三绝缘层上制备两个上电极，分别与所述加热电极材料和第二电极材料接触；
（8）在步骤（7）所得结构上制备第四绝缘层，并使所述上电极的上表面露出。
11.根据权利要求10所述一种相变存储器器件单元的制备方法，其特征在于：所述相变材料单元与所述第一电极材料和加热电极材料之间分别制备有隔热层。
12.根据权利要求10所述一种相变存储器器件单元的制备方法，其特征在于：在步骤（2）或（6）中开设通孔所采用的方法为光刻技术、聚焦离子束曝光刻蚀技术、电子束光刻技术或纳米压印技术中的任意一种。
13.根据权利要求10所述一种相变存储器器件单元的制备方法，其特征在于：制备所述第一、二、三、四绝缘层、下电极层、第一电极材料、第二电极材料、加热电极材料、上电极、相变材料单元和相变材料保护层的方法为物理气相沉积、化学气相沉积法、溅射法、蒸发法、热氧化法、等离子辅助沉积法或原子层沉积法中的任意一种。
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