CN1996634B - 碳纳米管相变存储器的制作方法 - Google Patents
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Abstract
本发明在于提供一种通过减少相变材料与底电极的接触区域，从而使相变存储器能够在低功率下工作并能提高综合等级的碳纳米管相变存储器及其制造方法。该相变存储器包含一电源电极，一相变材料层，一复式碳纳米管电极，及一绝缘层。该相变材料层与电源电极侧向相对；该碳纳米管电极置于电源电极及相变材料层之间；该绝缘层被制成在碳纳米管电极外部，以起到降低碳纳米管电极热量损失之作用。
Description
一、技术领域
本发明涉及一种相变存储器，特别涉及一种利用碳纳米管使操作低能耗且可大规模集成的相变存储器及其制作方法，属于存储装置技术领域。
二、背景技术
相变存储器是一种利用一种特殊材料的晶相与非晶相的导电性的差异来存储信息的存储器。
作为非易失性存储器的下一代产品，该相变存储器基于其独特的优点，如较大的开电压限、较快的操作速度，较优的耐用性以及较长的数据保持时间等，已倍受关注。而且，诸多研究者最近报道了有关该相变存储器成功的大规模生产，可与商业用闪存设备达到同等规模。
存储电池的尺寸需与工作情况保持一致，以确保相变存储器成为主流的下一代存储器。工作电流的大小影响着存储电池的尺寸，相变材料与底电极之间的接触区域又影响着工作电流的大小。因此，人们致力于缩小相变材料与底电极之间的接触区域，从而用少量工作电流获取高密度的工作电流。
然而，当蚀刻一相变存储器以形成一底电极时，很难在底电极与相变材料之间产生均一直径的接触；同时，也需要缩小接触区域以获得高电流密度；但是，除了难以达到均匀接触外，减少接触则成为制作高集成相变存储器的另一限制。因此，改进相变存储器的可靠性与集成规摸也受制于此。
我们建议采用两种方法在缩小存储电池尺寸的基础上完成相变存储器大规模的集成。
首先，可通过减少相变材料与底电极之间的接触区域，来缩小相变存储器的存储电池的尺寸。
其次，增大发热材料作用的底电极的电阻，以相同电流密度产生大量的热。该发热的结果可使相变存储器的存储电池之尺寸变小。依焦耳定律，转化为相变材料的热能是与发热材料的电阻以及流过发热材料的电流量的平方是成比例的。
基于以上事实，我们将自此在下文中详述一种典型的相变存储器的构造。
相变材料底部有一些小缺口，将作为发热材料的底电极放入该等缺口中。如此，该底电极与相变材料之间的接触区域系一个二维空间。在一个典型的相变存储器里，由于从外部供给的工作电流与接触区域一样广泛地流动，因此它很难获取足以产生相变的热能。
因此，引进一种形成环状接触的方法以克服上述困难。在使用这种环状接触的相变存储器中，发热材料，如底电极，只放在小缺口的表面，而小缺口的其他地方则放入一绝缘材料。
图1a是一个典型相变存储器的结构透视图。图1b是一个以图1a中1b-1b’方向为截面的典型相变存储器结构剖面图。图1c是典型相变存储器的底电极的俯视图。
如图1a所示，在一典型环状相变存储器中，包括：一为目标提供外部电流的外部电源电极101，一体现相变存储器特征的相变材料层105，二者彼此侧向相对。在外部电源电极101与相变材料层105之间制成一环状的底电极102(发热材料)。在底电极102的内侧制成一环状的绝缘材料103，以防止热量的流失。一介质材料104包围着底电极102与绝缘材料103。
在该典型环状相变存储器中，相变材料层105与底电极102相互以圆周一维接触。这样，与其相变材料与底电极二维相连的典型相变存储器相比，该环状相变存储器即使在只有少量工作电流的情况下也能产生更高密度的工作电流。如上所述，因为绝缘材料103包围着底电极102，故能防止底电极102的热量流失。
然而，该环状相变存储器内的底电极102需要放置在小缺口的内侧，因此，底电极102在材料的选择上就会有限制。而且，尽管使用环状成型方法，该环状相变存储器的集成规模也通常只有当前制造闪存的50％。所以，即使使用该环状相变存储器结构，获取相同规模或更大规模的集成也是受限制的。
因此，另一种只需要少量工作电流的相变存储器结构亟待开发。
三、发明内容
本发明首先至少要解决背景技术中的限制和缺点。
本发明的一个目的是：提供一种碳纳米管相变存储器，通过缩小相变材料与底电极之间的接触区域，以降低操作能耗、并增加集成规模。
本发明的再一目的是：还提供一种使用碳纳米管相变存储器的制作方法，缩小相变材料与底电极之间的接触区域。
本发明一种碳纳米管相变存储器，它包括：一为目标提供外部电流的电源电极；一与外部电源电极侧向相对的相变材料层；一多个碳纳米管电极，置于电源电极与相变材料层之间；以及一绝缘材料层被制成在碳纳米管电极之外。
其中，各个碳纳米管电极的直径范围可为大约1nm至100nm之间。
其中，碳纳米管电极可由单墙式的被制成。
本发明还提供一种碳纳米管相变存储器的制作方法，它包括：在为目标提供外部电流的电源电极的预定位置，放置催化剂以形成多个碳纳米管；用催化剂作为基体在垂直方向上生长碳纳米管，以形成碳纳米管电极；以覆盖碳纳米管电极的方式在电源电极上沉积一绝缘层；打磨绝缘层至其与碳纳米管电极齐平，以形成与所述碳纳米管电极齐平的平面化绝缘层；在平面化绝缘层之上制成一相变材料层与碳纳米管电极相连，所述平面化绝缘层与所述碳纳米管电极齐平。
其中，该在为目标提供外部电流的电源电极之预定位置放置的催化剂，可为含三氧化二铁、铂、钴、镍、钛、钼的组群以及他们的化合物中的一种。
其中，该用催化剂作为基体在垂直方向上生长碳纳米管，形成碳纳米管电极的方法可包括以单墙式的方式来制成。
其中，该用催化剂作为基体在垂直方向上生长碳纳米管，形成碳纳米管电极的方法可包括：各个碳纳米管电极的直径范围可为大约1nm至100nm之间。
本发明还提供一种碳纳米管相变存储器，它包括：一为目标提供外部电流的电源电极；一与外部电源电极侧向相对的相变材料层；一多个碳纳米管电极，置于电源电极与相变材料层之间，碳纳米管电极的一端延伸开与相变材料层重叠；以及一绝缘层形成于碳纳米管电极外部。
其中，各个碳纳米管电极的直径可为大约1nm至100nm之间。
其中，该碳纳米管电极与相变材料层相重叠的长度范围在占碳纳米管总长度的1/10至8/10之间。
其中，该碳纳米管电极可以单墙式的被制成。
本发明还提供一种碳纳米管相变存储器的制作方法，它包括：在为目标提供外部电流的电源电极之预定位置放置催化剂，以形成多个碳纳米管；用催化剂作为基体在垂直方向上生长碳纳米管，以形成碳纳米管电极；以覆盖碳纳米管电极的方式在电源电极之上沉积一绝缘层；打磨绝缘层至其与碳纳米管电极齐平，以形成与所述碳纳米管电极齐平的平面化绝缘层；选择地蚀刻平面化绝缘层使碳纳米管电极充分地暴露在与绝缘材料层相同的层面上并突出；在被蚀刻的绝缘层上制成一相变材料层，以使该碳纳米管电极与该相变材料层交叠。
其中，该在为目标提供外部电流的电源电极之预定位置放置的催化剂，可为含三氧化二铁、铂、钴、镍、钛、钼的组群以及他们的化合物中的一种。
其中，该用催化剂作为基体在垂直方向上生长碳纳米管，形成碳纳米管电极的方法可包括以单墙式的方式来制成。
其中，该用催化剂作为基体在垂直方向上生长碳纳米管，形成碳纳米管电极的方法可包括各个碳纳米管电极的直径范围在1纳米至100纳米之间。
其中，选择地蚀刻平面化绝缘层以使暴露碳纳米管电极突出的方法，可包括蚀刻平面化绝缘层以使碳纳米管电极突出的长度范围在占碳纳米管电极总长度的1/10至8/10之间。
本发明还提供一种碳纳米管相变存储器，它包括：一为目标提供外部电流的电源电极；一与电源电极侧向相对的相变材料层；一多个碳纳米管电极，置于电源电极与相变材料层之间；一绝缘层，制成于碳纳米管电极外部；一发热电阻层，置于碳纳米管电极与相变材料层之间，并与碳纳米管电极相连。
其中，各个碳纳米管电极的直径范围在大约1nm至100nm之间。
其中，该碳纳米管电极可以单墙式的被制成。
本发明还提供一种碳纳米管相变存储器的制作方法，它包括：在为目标提供外部电流的电源电极之预定位置放置催化剂，以形成一多个碳纳米管；用催化剂作为基体在垂直方向上生长碳纳米管，以形成碳纳米管电极；以覆盖碳纳米管电极的方式在电源电极之上沉积一绝缘层；打磨绝缘层至其与碳纳米管电极齐平；在与平面化绝缘层在同一层面上沉积一发热电阻层，使其与充分地暴露在外的碳纳米管电极相连；在发热电阻层之上制成一相变材料层。
其中，该在为目标提供外部电流的电源电极之预定位置放置的催化剂，可为含三氧化二铁、铂、钴、镍、钛、钼的组群以及他们的化合物中的一种。
其中，该用催化剂作为基体在垂直方向上生长碳纳米管，形成碳纳米管电极的方法可包括以单墙式的方式来制成。
其中，该用催化剂作为基体在垂直方向上生长碳纳米管，形成碳纳米管电极的方法可包括各个碳纳米管电极的直径范围在1纳米至100纳米之间。
本发明一种碳纳米管相变存储器及其制作方法，其优点在于：缩小了相变材料与底电极
四、附图说明
图1a是一典型相变存储器的结构透视图。
图1b是以图1a中1b-1b’方向为截面的典型相变存储器的结构剖面图。
图1c是典型相变存储器的底电极的俯视图。
图2a是依本发明一具体实施例的典型相变存储器结构透视图；
图2b是以图2a中2b-2b’方向为截面的相变存储器结构剖面图；
图2c是依本发明一具体实施例的相变存储器的底电极俯视图
图3a至3e是依本发明具体实施例制作相变存储器的方法的剖面图。
图4是依本发明另一具体实施例之相变存储器结构剖面图；
图5是依本发明再另一具体实施例之相变存储器结构剖面图。
五、具体实施方式
本部分将结合附图介绍各种碳纳米管相变存储器及其制造方法的具体实施例。
图2a是依本发明一具体实施例之一种碳纳米管相变存储器的结构透视图。图2b是以图2a中2b-2b’方向为截面的相变存储器结构剖面图。图2c是依本发明一具体实施例的相变存储器的底电极俯视图。
如图2a所示，碳纳米管相变存储器，它包含一电源电极201、一相变材料层207、复式碳纳米管电极203、一绝缘层205。电源电极201为目标提供外部电流。一与电源电极201侧向相对的相变材料层207。碳纳米管电极203设置在电源电极201与相变材料层207之间，绝缘层205设置在碳纳米管电极203的外部。
该电源电极201为目标提供外部电流，以获取在相变材料层207中产生相变所需的电流密度。
该碳纳米管电极203设置在电源电极201和相变材料层207之间，并与相变材料层207相接触。碳纳米管电极203使外部电流从电源电极201传送至相变材料层207，这对于在相变材料层207中产生相变是必须的。除此功用外，该碳纳米管电极203还有发热材料的功用，功能上相当于典型的底电极102(参见图1a)。
如图2c所示，该碳纳米管电极203可以特定规律性型号和排列的预定模式而制成。当然，碳纳米管电极203也可不以预定模式制成。
各碳纳米管电极203的直径“d”范围从大约1纳米至100纳米，这样的范围意味着碳纳米管电极203小得近乎于一个“点”。需特别指出的是，该碳纳米管电极203可制成单墙式从而通常具有高电阻。制成单墙式碳纳米管电极203是为了通过增加碳纳米管电极203的电阻性，使其在相同的电流密度下充分地产生大量的热量，这时碳纳米管电极203充当了发热材料的角色。相关发热材料的详细描述将在后文陈述。
绝缘层205包裹在置于电源电极201与相变材料层207之间的碳纳米管电极203的外部。绝缘层205这种结构特征阻止了碳纳米管电极203所发热量的向外散发。绝缘层205可选用含SiO2，Si4N4，HfO2，ZrO2，Ta2O5，Al2O3，La2O3，Y2O3，以及CeO2族群中的一种。
相变材料层207为一种利用相变材料中的电导性差来存储信息的存储层。相变材料通常有非晶相和晶相两种不同的相位。非晶相与晶相相比有高电阻率，因此相变材料之间的非晶相与晶相是可以相互区别的。所以，当相变材料层207被碳纳米管电极203的电流流动而电力加热，相变材料的非晶相与晶相之间进行可逆变化，从而实现信息存储。
依照本发明具体实施例之相变存储器中，碳纳米管电极203，同时也是一种发热材料，与相变材料层207相接触。此时，该接触区域是很小的，并与碳纳米管电极203的直径完全相应。因此，与环状相变存储器中相变材料层和发热材料形成一维表面接触相比，本发明相变存储器的接触区域则大大减少。
基于以上效果，本发明之相变储存器与典型的相变存储器相比，更增加了其集成规模。
详细说来，首先碳纳米管是用来制成相变存储器底电极的。如上文所述，底电极是位于电源电极201与相变材料层207间的电流通路。因此，相变所必需的大量工作电流也可减少。
更确切的说， 置于电源电极201与相变材料层207之间的各碳纳米管电极203，尺寸为大约1纳米到100纳米之间，因此与相变材料层207之间形成较小的接触区域。因此，即使只有小量的电流也可以获得较高的电流密度。相应的，大量工作电流也将不再成为阻碍集成规模的增加的限制因素。
其次，将碳纳米管作为底电极，利用碳纳米管的高导热性，来作为电源电极201与相变材料层207之间的电流通路。
一般而言，碳纳米管的导热性是金刚石的两倍。例如，依通常所知碳纳米管的导热率约为6000W/mk。导热率越高，碳纳米管向外传热就越容易。
第三，依本发明具体实施例之相变存储器中，碳纳米管(即底电极)均匀地置于相变材料层207周围，增加了可以进行相变的区域。
此增宽区域增加了相变存储器的开电压限，因此，多级电池(MLC)技术使得单一设备上可以实现几比特存储量。因此，相变存储器的集成规模可以得到改进。
第四，由于碳纳米管的不同电特性，相变存储器有不同的发热率。
更具体的是，相变存储器中表现的各种电特性取决于碳纳米管的直径和空间螺旋特性。
尽管多墙式纳米管(MWNTs)在电特性方面与金属相似率接近99％，但由于多墙式纳米管电阻率低，故通常不适合作为底电极。
依照空间螺旋特性，单墙式纳米管(SWNTs)可以分为一类表现出半导体特性的纳米管和一类表现出金属特性的纳米管。通过利用表现出半导体特性的纳米管，碳纳米管的电阻会得以增强，发热率也会得以改进。
因此，与典型的相变存储器相比，本发明的相变存储器可大大减少工作电流的数量，并极大地增加集成规模。
以下将陈述上述相变存储器的制造方法。
图3a至3e是依本发明一具体实施例制作相变存储器的方法的剖面图。
依照本发明的该具体实施方式，本发明一种一种碳纳米管相变存储器及其制作方法，其制作方法包括：在电源电极之预定位置放置催化剂，垂直生长一基体(即催化剂)形成碳纳米管，以覆盖碳纳米管电极的方式在电源电极之上沉积一绝缘层；打磨绝缘层表面；制成一相变材料层。
依图3A所示，将催化剂302放置在为目标提供的外部电流的电源电极301之预设区域，该外部电流为产生相变所必需。该催化剂302用于制成该碳纳米管。
催化剂302可选用含有：Fe2O3，Pt，Co，Ni，Ti，Mo及其化合物的族群中的一种。如图3a所示，催化剂302可以预设的尺寸及排列方式而制成。当然，催化剂302也可以不按预定模式制成。
如图3b所示，使用催化剂302作为碳纳米管的基体，碳纳米管以柱型垂直生长，从而形成碳纳米管电极303。
以单墙式制成的碳纳米管电极303具有高电阻，由于底电极(即碳纳米管电极303)的高电阻性，产生了大量的热量。各碳纳米管电极303的直径范围约1纳米至100纳米。由于直径很小，因而碳纳米管电极303的截面小到接近于一个“点”。
如图3c所示，绝缘层305沉积于电源电极之上，且足以覆盖柱型碳纳米管电极303。
如图3d所示，利用化学机械打磨法(CMP)将绝缘层305的表层平面化，直到绝缘层305与碳纳米管电极303齐平(即直到碳纳米管电极303充分暴露在与平面化的绝缘层305同一层面)。
如图3e所示，相变材料层307沉积在平面化的绝缘层305之上，以使相变材料层307与碳纳米管电极303相接触。这样，相变材料层307与碳纳米管电极303之间的连接区域的截面相当于各碳纳米管电极303的直径。也就是说，相变材料层307与碳纳米管电极303之间的接触区域很小，小到接近于“点”状。
基于上述连续步骤，即可制造出以碳纳米管基底为底电极的相变存储器。
图4是依照本发明另一具体实施例之相变存储器的结构剖面图。
依照本发明该另一具体实施例之相变存储器，包含一电源电极401、一相变材料层407、一复式碳纳米管电极403、以及一绝缘层405。电源电极401为目标提供进行相变所必需的外部电流。相变材料层407侧向沉积在电源电极401之上并与之相向。碳纳米管电极403置于电源电极401与相变材料层407之间，碳纳米管电极403的一部分延长至相变材料层407，以与相变材料层407相重叠。绝缘层405环绕在形成于电源电极401与相变材料层407之间的碳纳米管电极403的外部。绝缘层405可防止碳纳米管电极403产生的热量向外散失。
碳纳米管电极403与相变材料层407的重叠长度约为碳纳米管电极整个长度的1/10至8/10。
依本发明该另一具体实施例的相变存储器中的碳纳米管电极403，与依本发明前一具体实施例的相变存储器的用来接触相变材料层的碳纳米管电极不同，该碳纳米管电极403是延伸至相变材料层407，从而与相变材料层407相重叠。
正如以上所述，碳纳米管电极403用来作为电源电极401与相变材料层407之间电流通路。由于此重叠结构，碳纳米管电极产生的热量传送至相变材料层407从而产生相变，极大地增加了相变材料层407。
相应地，依照本发明该另一实施例之相变存储器，即使只有少量工作电流，也可以保持较高的电流密度。同样，相变存储器的开电压限得以增加，这种效果使多级电池(MLC)技术得以实现，使单一设备上可以执行几比特存储量。
依照本发明该另一具体实施例之相变存储器的制造方法进一步包括，在依照本发明上一具体实施例的制造方法打磨绝缘层后选择性地蚀刻绝缘层405。
也就是说，依照本发明该另一具体实施例之相变存储器的制造方法，它包含：在为目标提供产生相变所必需的外部电流的电源电极之预定位置放置催化剂402，以形成复式碳纳米管；利用催化剂402作为基体垂直地生长碳纳米管；以覆盖碳纳米管电极403的方式在电源电极401之上沉积一绝缘层405；打磨绝缘层405至其与碳纳米管电极403齐平；有选择的蚀刻绝缘层405以使碳纳米管电极403充分地暴露在与绝缘层405同一层面上并突出；在绝缘层405上制成一相变材料层407，以使碳纳米管电极403与相变材料层407相重叠。
选择的蚀刻绝缘层405，使得暴露的碳纳米管电极403突出，使碳纳米管电极403突出部分与相变材料层407相重叠，蚀刻绝缘层405直到碳纳米管电极403突出部分的长度接近于整个碳纳米管电极403长度的1/10至8/10。
其中，第二种可效仿性相变存储器的元件和制造步骤与本发明上述具体实施例相似，后文将不再赘述。
图5为依照本发明第三具体实施例的相变存储器的结构剖视图。
依照第三具体实施例的相变存储器，包括一发热电阻层509，其高电阻可以克服依照本发明第一具体实施例之相变存储器的碳纳米管电极的低电阻而导致的低热率。
详细说来，依照本发明第三具体实施例之相变存储器，其包括一电源电极501、一相变材料层507、复式碳纳米管电极503、一绝缘层505、一发热电阻层509。电源电极501为目标提供产生相变所必需的外部电流。相变材料层507侧向放置在电源电极501上并与之相向。碳纳米管电极503置于电源电极501与相变材料层507之间。绝缘层505环绕在碳纳米管电极503的外部，以防止碳纳米管电极503产生的热量向外流失。发热电阻层509置于碳纳米管电极503与相变材料层507之间，且与碳纳米管电极503相接触。
当碳纳米管503作为电流通路时，电极并不朝碳纳米管生长的方向扩散。因此，大量电流得以流过碳纳米管电极503，如：约1010Acm-2。尽管碳纳米管有利于获得高电流密度或传导电流，但是，当碳纳米管被作为一发热材料时，由于其低电阻特性可能无法产生引发相变作用所需的充足热量。
因此，发热电阻层509薄薄的沉积在碳纳米管电极503与相变材料层507之间，并与相变材料层507相接触。所以，碳纳米管电极503的高电流密度是为发热电阻层509而提供的。从而，发热电阻层509的高电阻可以增加其发热率。
发热电阻层509是选择包含：W，Mo，Ta，Ni，Cr，以及镍克罗的族群中一种。
依照本发明第三具体实施例的相变存储器的制造方法包括：在为目标提供产生相变所必需的外部电流的电源电极之预定位置放置催化剂502，以形成一复式碳纳米管；利用催化剂502作为基体垂直地生长碳纳米管，从而形成碳纳米管电极503；以覆盖碳纳米管电极503的方式在电源电极501之上沉积一绝缘层505；打磨绝缘层505至其与碳纳米管电极503齐平；沉积一发热电阻层509，并与充分暴露的、与平面化的绝缘层505在同一层面的碳纳米管电极相接触；在发热电阻层509外部形成相变材料层507。
其中，第二种可效仿性相变存储器的元件和制造步骤与本发明上述具体实施例相同或相似，后文将不再赘述。
为了替代碳纳米管，可利用硅纳米线、硅锗纳米线、氧化锌纳米线作为发热材料而形成点状热电线，也可作为电源电极与相变材料层之间的电流通路。
依照本发明的各具体实施例，相变存储器使用碳纳米管制成典型的底电极。因此与典型的相变存储器相比，即使在只有少量工作电流，相变存储器也可以保持高电流密度。同样，根据本发明具体实施例的相变存储器的开电压限得以增加，因此，在相变存储器中得以实现多级电池(MLC)技术。
此外，因为依照本发明具体实施例的相变存储器可以按比例缩小，使得在规模化整合过程中，鉴别大量信号电流的局限性完全可以被克服。而且，依照本发明制成的相变存储器可以实现高度集成，并以低功耗进行高效运转。
当本发明的具体实施方式进行如此描述时，在不脱离本发明原理和范围(将在以下权利要求项中详述)的前提下，熟知本领域技术者可以对之进行各种变换和更改。
由于本发明的具体实施方式是用来展示本发明技术领域和原理的，所以这些具体实施方式应当不能被作为限制性的而只能是说明性的，而且应被规定在以下权利要求项的范围之内。
Claims (12)
1.一种碳纳米管相变存储器的制造方法，其特征在于：它包含：
在为目标提供外部电流的电源电极之预定位置放置催化剂，以形成多个碳纳米管；
用催化剂作为基体在垂直方向上生长碳纳米管，以形成碳纳米管电极；
以覆盖碳纳米管电极的方式在电源电极之上沉积一绝缘层；
打磨绝缘层至其与碳纳米管电极齐平，以形成与所述碳纳米管电极齐平的平面化绝缘层；
在平面化绝缘层之上制成一相变材料层与碳纳米管电极相连，所述平面化绝缘层与所述碳纳米管电极齐平。
2根据权利要求1所述的一种碳纳米管相变存储器的制造方法，其特征在于：该在为目标提供外部电流的电源电极之预定位置放置的催化剂，可为含三氧化二铁、铂、钴、镍、钛、钼的组群以及他们的化合物中的一种。
3.根据权利要求1所述的一种碳纳米管相变存储器的制造方法，其特征在于：该用催化剂作为基体在垂直方向上生长碳纳米管，形成碳纳米管电极的方法包括以单墙式的方式来制成。
4.根据权利要求1所述的一种碳纳米管相变存储器的制造方法，其特征在于：该用催化剂作为基体在垂直方向上生长碳纳米管，形成碳纳米管电极的方法包括各个碳纳米管电极的直径范围在1纳米至100纳米之间。
5.一种碳纳米管相变存储器的制造方法，其特征在于：它包含：
在为目标提供外部电流的电源电极之预定位置放置催化剂，以形成多个碳纳米管；
用催化剂作为基体在垂直方向上生长碳纳米管，以形成碳纳米管电极；
以覆盖碳纳米管电极的方式在电源电极之上沉积一绝缘层；
打磨绝缘层至其与碳纳米管电极齐平；
选择地蚀刻平面化绝缘层使碳纳米管电极充分地暴露在与绝缘材料层相同的层面上并突出；
在被蚀刻的绝缘层上制成一相变材料层，以使该碳纳米管电极与该相变材料层交叠。
6.根据权利要求5所述的一种碳纳米管相变存储器的制造方法，其特征在于：该在为目标提供外部电流的电源电极之预定位置放置的催化剂，可为含三氧化二铁、铂、钴、镍、钛、钼的组群以及他们的化合物中的一种。
7.根据权利要求5所述的一种碳纳米管相变存储器的制造方法，其特征在于：该用催化剂作为基体在垂直方向上生长碳纳米管，形成碳纳米管电极的方法包括以单墙式的方式来制成。
8.根据权利要求5所述的一种碳纳米管相变存储器的制造方法，其特征在于：该用催化剂作为基体在垂直方向上生长碳纳米管，形成碳纳米管电极的方法包括各个碳纳米管电极的直径范围在1纳米至100纳米之间。
9.根据权利要求5所述的一种碳纳米管相变存储器的制造方法，其特征在于：选择地蚀刻平面化绝缘层以使暴露碳纳米管电极突出的方法，包括蚀刻平面化绝缘层以使碳纳米管电极突出的长度范围在占碳纳米管电极总长度的1/10至8/10之间。
10.一种碳纳米管相变存储器的制造方法，其特征在于，它包含：
在为目标提供外部电流的电源电极之预定位置放置催化剂，以形成多个碳纳米管；
用催化剂作为基体在垂直方向上生长碳纳米管，以形成碳纳米管电极；
以覆盖碳纳米管电极的方式在电源电极之上沉积一绝缘层；
打磨绝缘层至其与碳纳米管电极齐平，以形成所述碳纳米管电极齐平的平面化绝缘层；
沉积一发热电阻层，并与充分暴露的、与平面化的绝缘层在同一层面的碳纳米管电极相接触；
在发热电阻层外制成一相变材料层。
11.根据权利要求10所述的一种碳纳米管相变存储器的制造方法，其特征在于：该在为目标提供外部电流的电源电极之预定位置放置的催化剂，可为含三氧化二铁、铂、钴、镍、钛、钼的组群以及他们的化合物中的一种。
12.根据权利要求10所述的一种碳纳米管相变存储器的制造方法，其特征在于：该用催化剂作为基体在垂直方向上生长碳纳米管，形成碳纳米管电极的方法包括以单墙式的方式来制成.
13.根据权利要求10所述的一种碳纳米管相变存储器的制造方法，其特征在于：该用催化剂作为基体在垂直方向上生长碳纳米管，形成碳纳米管电极的方法包括各个碳纳米管电极的直径范围在1纳米至100纳米之间。
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