FR2981199A1 - Dispositif microelectronique a memoire programmable comportant une couche de chalcogenure dope resistante a des temperatures elevees - Google Patents
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Abstract
La présente invention concerne un dispositif microélectronique à mémoire programmable (10) comprenant : - une première électrode (2) métallique déposée au moins partiellement sur un substrat (1), - une couche de chalcogénure dopé (3), déposée sur la première électrode (2) métallique, et - une deuxième électrode (4) métallique déposée sur la couche (3) de chalcogénure dopé, caractérisé en ce que le dispositif comprend en outre une couche intermédiaire (5), positionnée entre la première électrode (2) métallique et la couche de chalcogénure dopé (3), ladite couche intermédiaire (5) étant une couche d'un élément métallique ayant les propriétés a et b suivantes : a. un coefficient de conductivité thermique supérieur ou égal à 60 W/m.K, et b. une contrainte mécanique inférieure ou égale à -1600 MPa.
Description
Dispositif microélectronique à mémoire programmable comportant une couche de chalcogénure dopé résistante à des températures élevées La présente invention se rapporte à un dispositif microélectronique à mémoire programmable comportant une couche de chalcogénure dopé résistante à des températures élevées, ainsi qu'à un procédé de fabrication dudit dispositif. Les dispositifs microélectroniques à mémoire programmable sont typiquement, mais non exclusivement, des cellules programmables à conduction ionique (métallisation), qui sont des mémoires d'ordinateurs dites « non-volatiles ». Ces cellules programmables à conduction ionique sont bien connues sous la dénomination CBRAM, pour l'anglicisme « ConductiveBridgingRandom Access Memory », ou PMC, pour l'anglicisme « Programmable MetallizationCell ». Ce type de structure microélectronique (CBRAM ou PMC) est bien connu de l'homme du métier, et est par exemple décrit dans le document US 6 084 796. Une CBRAM (ou PMC) comporte typiquement un empilement vertical de couches, formé d'un substrat à base d'un semi-conducteur du type silicium, sur lequel se trouvent les couches successives suivantes, formant un tri-couche : une électrode dite inférieure (« bottom electrode »), une couche d'un verre de chalcogénure dopé avec de l'argent (i.e. électrolyte solide), et une électrode dite supérieure (« top electrode ») en argent. La couche d'un verre de chalcogénure (i.e. ou couche de chalcogénure) est ainsi intercalée entre l'électrode inférieure et l'électrode supérieure. Ces électrodes sont configurées pour faire croître une dendrite métallique (i.e. formation d'un pont de conduction électrique) du négatif des deux électrodes vers le positif des deux électrodes à travers la couche de verre de chalcogénure dopé, lorsqu'une tension est appliquée entre lesdites électrodes. En appliquant une tension opposée entre ces deux électrodes, on obtient le phénomène inverse, à savoir la disparition de la dendrite métallique (i.e. disparition du pont de conduction électrique) au sein de la couche de verre de chalcogénure dopé.
Ainsi, lorsque le pont de conduction électrique est créé (étape dite « d'écriture »), l'état logique du dispositif peut être représenté par « 1 », ou peut correspondre à l'état « ON », tandis que lorsque le pont de conduction électrique disparaît, l'état logique de la cellule peut être représenté par « 0 », ou peut correspondre à l'état « OFF ». Lorsque le tri-couche de la CBRAM est réalisé, l'empilement ainsi formé subit des étapes où la température peut être relativement élevées au cours de sa fabrication. Plus particulièrement, une fois que des éléments actifs, tels que des transistors, ...etc ont été implantés dans des étapes postérieures à la formation du tri-couche de la structure CBRAM, ils doivent être interconnectés pour former un circuit électrique. Ce type d'interconnexions intervient en fin de ligne de fabrication (i.e. « Back-end-of-line » (BEOL)). En fin de ligne de fabrication (BEOL), la structure CBRAM peut être soumise à des températures allant de 300 à 450°C. Un chalcogénure stoechiométrique du type GeSzest connu pour avoir une température de transition relativement élevée, qui lui permet de rester stable dans un état amorphe, jusqu'à 450°C, sans subir de quelconque cristallisation.
Toutefois, lorsque ce chalcogénure est dopé avec de l'argent, la présence d'argent peut induire une baisse significative de cette température de transition. Ainsi, à des températures de l'ordre de 300 à 450°C en fin de ligne de fabrication(BEOL), les propriétés physicochimiques du chalcogénure dopé 25 argent peuvent se dégrader. Par exemple, on peut voir l'apparition d'agglomérats d'argent au sein et autour de la couche de chalcogénure dopé. Ces agglomérats d'argent peuvent générer des court-circuits entre plusieurs cellules CBRAM, et donc une perte des performances électriques. 30 Si la température en fin de ligne de fabrication(BEOL) dépasse les 300°C, on peut voir non seulement des ondulations (i.e. précurseurs d'une éventuelle cristallisation) apparaissant au sein et/ou autour de la couche de chalcogénure dopé, fragilisant la structure CBRAM, au risque de la casser, mais également la cristallisation du chalcogénure dopé passant ainsi d'un état amorphe à un état cristallin. La cellule CBRAM devient alors non utilisable. Le but de la présente invention est de pallier les inconvénients des techniques de l'art antérieur en proposant notamment un dispositif 5 microélectronique à mémoire programmable comprenant une couche de chalcogénure dopé, permettant de limiter de façon significative, voire d'éviter, la dégradation de ladite couche à des températures élevées, pouvant notamment aller jusqu'à 450°C, voire plus. La présente invention a pour objet un dispositif microélectronique à 10 mémoire programmable comprenant : - une première électrode métallique déposée au moins partiellement sur un substrat, - une couche de chalcogénure dopé, déposée sur la première électrode métallique, et 15 - une deuxième électrode métallique déposée sur la couche de chalcogénure dopé, caractérisé en ce que le dispositif comprend en outre une couche intermédiaire, positionnée entre la première électrode métallique et la couche de chalcogénure dopé, ladite couche intermédiaire étant une couche d'un 20 élément métallique ayant les propriétés a et b suivantes : a. un coefficient de conductivité thermique supérieur ou égal à 60 W/m.K (Watt par mètre et degré Kelvin), de préférence supérieur ou égal à 70 W/m.K, de préférence supérieur ou égal 90W/m.K, et de préférence supérieur ou égal 100 W/m.K, et 25 b. une contrainte mécanique inférieure ou égale à -1600 MPa (méga Pascal), et de préférence inférieure ou égale à -2000 MPa. On entend par « couche d'un élément métallique » une couche comprenant au moins ledit élément métallique, de préférence une couche comprenant essentiellement ledit élément métallique, et de façon 30 particulièrement préférée une couche comprenant uniquement ledit élément métallique sensiblement pur. Dans la présente invention, le coefficient de conductivité thermique d'un élément métallique est bien connu de l'homme du métier, notamment cette valeur propre à chaque élément provient du tableau périodique des éléments. La contrainte mécanique est quant à elle déterminée à température ambiante (i.e. 25°C) en utilisant un instrument du type Flexus (Tencor).
L'instrument mesure le rayon de courbure du substrat (avant et après le dépôt de la couche intermédiaire) par interférométrie à l'aide d'un faisceau laser. Les valeurs de contraintes mécaniques sont ensuite calculées directement grâce à la formule de Stoney, sachant l'épaisseur de la couche intermédiaire et du substrat, ainsi que leurs modules d'Young et leurs coefficients de Poisson respectifs. La contrainte mécanique exprimée dans la présente invention est une valeur négative, c'est-à-dire qu'elle correspond à une contrainte dite « compressive ». Lorsque la valeur de la contrainte mécanique est positive, on parle classiquement de contrainte « en tension ».
La Demanderesse a découvert de façon surprenante qu'en intercalant une couche intermédiaire d'un élément métallique ayant lesdites propriétés a et b, entre la première électrode métallique (« bottom electrode ») et la couche de chalcogénure dopé, la couche de chalcogénure résistait beaucoup mieux à des températures élevées nécessaires aux étapes en fin de ligne de fabrication, étapes postérieures au dépôt de la seconde électrode (« top electrode »). Plus particulièrement, cette couche intermédiaire permet de limiter de façon significative, voire d'éviter, la dégradation de la couche de chalcogénure à des températures élevées, pouvant notamment aller jusqu'à 450°C, voire plus. Ainsi, en fin de ligne de fabrication (BEOL), les températures appliquées ne risquent sensiblement pas d'endommager le dispositif microélectronique à mémoire programmable. A titre d'exemple, l'élément métallique de la couche intermédiaire peut être le ruthénium (Ru). Le ruthénium présente un coefficient de conductivité 30 thermique d'environ 117 W/m.K (propriété a), et une contrainte mécanique d'environ -2600 MPa. L'épaisseur de la couche intermédiaire peut aller de 3 à 7 nm, et peut être préférentiellement égale à 5 nm.
La couche de chalcogénure dopé est classiquement en contact électrique avec la première et la deuxième électrodes, afin de pouvoir former des ponts de conductions électriques lorsqu'une tension est appliquée entre ces deux électrodes. Par conséquent, la couche intermédiaire étant une couche d'un élément métallique, donc une couche électriquement conductrice, le contact électrique entre la couche de chalcogénure et la première électrode est maintenu. Dans un mode de réalisation particulier, la couche intermédiaire est directement en contact physique avec la première électrode métallique et la 10 couche de chalcogénure dopé. Dans la présente invention, on entend par « substrat » tout type de structures, telles que notamment les substrats semi-conducteurs, pouvant être classiquement à base de silicium et/ou de quartz. A titre d'exemple, le 15 substrat semi-conducteur peut être choisi parmi les substrats de silicium, d'oxyde de silicium, et de quartz. Le substrat semi-conducteur peut comprendre par exemple des semiconducteurs de type silicium sur isolant ("silicon on insulator", SOI), silicium sur saphir ("silicon on sapphire", SOS), des semi-conducteurs dopés ou non 20 dopés, des couches de silicium épitaxiées sur une base semi-conductrice. Des étapes de procédé pourront avoir été utilisées pour former des régions ou des jonctions dans ou au-dessus de la base semi-conductrice. Le substrat n'est pas nécessairement semi-conducteur, mais peut être n'importe quel type de structure support adapté pour supporter un circuit 25 intégré. Par exemple, le substrat peut être en céramique ou à base de polymère. A titre d'exemple, le substrat peut avoir une épaisseur allant de 150 pm à 400 pm, voire allant jusqu'à 800 pm. 30 Les première et deuxième électrodes de l'invention correspondent respectivement à une anode et à une cathode, ou inversement.
La première électrode (i.e. « bottom electrode ») peut être typiquement une électrode de nickel, de tungstène, d'un alliage de nickel, ou d'un alliage de tungstène. La deuxième électrode (i.e. « top electrode ») est typiquement une 5 électrode d'argent ou d'un alliage d'argent. A titre d'exemple, les première et deuxième électrodes peuvent avoir une épaisseur allant de 100 à 300 nm pour la première électrode et de 10 à 100 nm pour la deuxième électrode. 10 Selon l'invention, le matériau de la couche de chalcogénure est notamment un matériau amorphe. Il comprend un chalcogénure, qui est de préférence un verre de chalcogénure. Un chalcogénure est classiquement composé d'au moins un ion 15 chalcogène et d'au moins un élément électropositif. Les chalcogènes, constitutifs des ions chalcogènes, sont rassemblés dans le groupe 16 (i.e. groupe VIA) du tableau périodique des éléments, et ceux utilisés de préférence dans l'invention sont le soufre (S), le sélénium (Se) et le tellure (Te). 20 L'élément électropositif constitutif du chalcogénure peut être plus particulièrement : - un élément du groupe 14 (i.e. groupe IVA) du tableau périodique des éléments, tel que notamment le silicium (Si) ou le germanium (Ge), ou - un élément du groupe 15 (i.e. groupe VA) du tableau périodique des 25 éléments, tel que notamment le phosphore (P), l'arsenic (As), l'antimoine (Sb) ou le bismuth (Bi). De préférence, ledit élément électropositif est le germanium (Ge) ou l'arsenic (As). On parle typiquement de verre de chalcogénure lorsque l'élément 30 électropositif du chalcogénure appartient au groupe 14 ou au groupe 15 du tableau périodique des éléments. On peut citer à titre d'exemple de chalcogénure, le séléniure de germanium GexSeioo-x, le sulfure de germanium GexSioo-x, ou le sulfure d'arsenic AsxS100_' x étant un nombre entier, notamment compris entre 1 et 99, et de préférence entre 18 et 50. Le chalcogénure préféré est le sulfure de germanium GexSioo-x avec notamment 33 x 44, et de façon particulièrement préférée avec x = 33.
A titre d'exemple, l'épaisseur de la couche de chalcogénure peut aller de 15 à 100 nm, et de préférence peut aller de 20 à 50 nm. La couche de chalcogénure dopé comprend au moins un élément dopant du type élément métallique. Cet élément métallique peut être de préférence choisi parmi l'argent 10 (Ag), le cuivre (Cu) et le zinc (Zn), ou un de leur mélange, l'élément particulièrement préféré étant l'argent ou un alliage d'argent. Dans un mode de réalisation préféré, le dispositif microélectronique à mémoire programmable de l'invention est une cellule programmable à 15 conduction ionique (CBRAM ou PMC). Plus particulièrement, les première et deuxième électrodes sont configurées pour faire croître une dendrite métallique (i.e. formation d'un pont de conduction électrique) du négatif des deux électrodes vers le positif des deux électrodes à travers la couche de chalcogénure dopé lorsqu'une tension 20 est appliquée entre lesdites électrodes. En appliquant une tension opposée entre ces deux électrodes, on obtient le phénomène inverse, à savoir la disparition de la dendrite métallique (i.e. disparition du pont de conduction électrique) au sein de la couche de chalcogénure dopé. 25 Un autre objet de l'invention concerne un procédé de fabrication d'un dispositif microélectronique à mémoire programmable tel que défini ci-avant, caractérisé en ce qu'il comprend les étapes suivantes : i. déposer une première électrode métallique sur un substrat, ii. déposer une couche intermédiaire d'un élément métallique ayant les 30 propriétés a et b, sur la première électrode, iii. déposer une couche de chalcogénure sur la couche intermédiaire, iv. déposer une couche métallique ionisable sur la couche de chalcogénure, y. diffuser les ions métalliques, provenant de la couche métallique ionisable de l'étape iv, dans la couche de chalcogénure, pour former une couche de chalcogénure dopé, et vi. déposer une deuxième électrode métallique sur la couche de 5 chalcogénure dopé. Dans un mode de réalisation particulier, l'étape ii est réalisée par pulvérisation cathodique en courant continu (DC) ou en radiofréquences (RF). A titre d'exemple, lorsque l'élément métallique à déposer est le ruthénium, l'étape ii est réalisée par pulvérisation cathodique (DC) sous une 10 pression d'argon de 0,2 à 1 mTorr et une densité de puissance de 1,3 à 2 W/cm2. Les étapes i, iii, iv, v et vi sont des étapes bien connues de l'homme du métier. Quelques modes de réalisation non limitatifs de chacune de ces étapes 15 sont mentionnés ci-dessous. Les première et deuxième électrodes de l'invention sont notamment des électrodes métalliques déposées par dépôt par voie chimique (CVD) ou pulvérisation cathodique (PVD) pour la première électrode, et par pulvérisation cathodique (RF ou DC) pour la deuxième électrode. 20 Pour obtenir une couche de chalcogénure dopé, on peut tout d'abord déposer une couche de chalcogénure (non dopé) par pulvérisation cathodique, puis déposer sur cette couche de chalcogénure, une couche métallique ionisable par pulvérisation cathodique. En appliquant une étape de diffusion permettant de diffuser les ions 25 métalliques, issus de la couche métallique ionisable, à travers la couche de chalcogénure, on forme alors une couche de chalcogénure dopé. Cette étape de diffusion peut être effectuée par irradiation par rayonnements ultra-violets et/ou par traitement thermique, ces deux types de diffusion étant bien connus de l'homme du métier. 30 Un autre objet de l'invention concerne l'utilisation d'un élément métallique ayant les propriétés a et b telles que définies ci-avant, dans un dispositif microélectronique à mémoire programmable comprenant une couche de chalcogénure dopé. Cette utilisation permet notamment de limiter de façon significative, voire d'éviter, la dégradation de la couche de chalcogénure dopé à des 5 températures élevées, pouvant notamment aller jusqu'à 450°C, voire plus. D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention apparaîtront à la lumière des exemples qui vont suivre en référence aux figures annotées, lesdits exemples et figures étant donnés à titre illustratif et nullement limitatif. 10 La figure 1 représente une vue partielle en coupe transversale d'un empilement de couches d'un dispositif microélectronique à mémoire programmable, selon l'invention. La figure 2 représente un organigramme du procédé de fabrication du dispositif microélectronique de la figure 1. 15 Les figures 3a et 3b représente des images d'un microscope à balayage électronique (SEM) d'un empilement de couches selon l'art antérieur, avant et après un traitement thermique de 300°C pendant 10 minutes. La figure 4 représente des images d'un microscope optique d'empilements selon l'art antérieur et selon l'invention, après un traitement 20 thermique de 350°C pendant 15 minutes. La figure 5 représente des images d'un microscope à balayage électronique (SEM) d'un empilement selon l'invention, après un traitement thermique de 450°C pendant 15 minutes. Pour des raisons de clarté, seuls les éléments essentiels pour la 25 compréhension de l'invention ont été représentés de manière schématique, et ceci sans respect de l'échelle. La figure 1 représente un empilement 10 particulier formant un dispositif microélectronique à mémoire programmable conforme à l'invention. Ledit empilement 10 comprend les couches successives suivantes : 30 un substrat 1 comprenant au moins une couche à base de silicium, et optionnellement une succession d'éléments bien connus de l'homme du métier, l'épaisseur du substrat étant de l'ordre de 300 dam, - une couche 2 de tungstène formant la première électrode (i.e. « bottom electrode »), l'épaisseur cette couche étant de l'ordre de 300 nm, - une couche intermédiaire 5 de ruthénium, l'épaisseur de cette couche étant de l'ordre de 5 nm, - une couche 3 d'un verre de chalcogénure de type GeS2, dopé à l'argent, l'épaisseur de cette couche étant de l'ordre de 50 nm, et - une couche 4 d'argent formant la deuxième électrode (i.e. « top electrode »), l'épaisseur cette couche étant de l'ordre de 30 nm.
Le dispositif microélectronique à mémoire programmable de l'invention peut bien entendu comprendre d'autres couches déposées sur la deuxième électrode. L'empilement de la figure 1 a été réalisé selon les étapes du procédé détaillées dans l'organigramme de la figure 2.
Dans une première étape (étape i), on dépose l'électrode 2 de tungstène sur le substrat 1 à base de silicium par dépôt par voie chimique (CVD). Puis, on dépose (étape ii) la couche de ruthénium 5 sur l'électrode 2 de tungstène, par pulvérisation cathodique avec une densité de puissance de 20 1,5 W/cm2 dans une atmosphère d'argon de 0,4 mTorr. Ensuite, on dépose (étape iii) une couche d'un verre de chalcogénure de type GeS2non dopé sur la couche de ruthénium, par pulvérisation cathodique. Sur la couche de verre de chalcogénure de type GeS2non dopé, on 25 dépose (étape iv) alors une couche d'argent (ou d'un alliage d'argent) d'une épaisseur de 20 nm par pulvérisation cathodique sous vide dans une atmosphère d'argon. Cette couche d'argent est ensuite irradiée par rayonnements ultraviolet à une intensité suffisante et pendant un temps suffisant afin que les ions 30 argent, provenant de la couche d'argent, diffusent (étape y) dans la couche de chalcogénure, pour former la couche 3 de chalcogénure dopé.
Enfin, on dépose (étape vi) l'électrode 4 d'argent ou d'un alliage d'argent sur la couche de chalcogénure dopé, par pulvérisation cathodique dans un réacteur à plasma sous vide en présence d'argon.
Exemples Une série d'essais ont été réalisées en simulant le budget thermique rencontré lors de la fabrication industrielle d'un empilement CBRAM par recuit sous vide à des températures allant de 300°C à 450°C, pendant 15minutes.
Les empilements CBRAM réalisés sont du type de celui représenté sur la figure 1, à quelques différences près, à savoir : - un empilement El identique à celui de la figure 1, excepté qu'il ne comprend pas de couche intermédiaire au ruthénium ; - un empilement E2 identique à celui de la figure 1, excepté que la couche intermédiaire au ruthénium (Ru) est remplacée par une couche de tantale (Ta); - un empilement E3 identique à celui de la figure 1, excepté que la couche intermédiaire au ruthénium (Ru) est remplacée par une couche de nitrure de tantale (TaN); - un empilement E4 identique à celui de la figure 1, excepté que la couche intermédiaire au ruthénium (Ru) est remplacée par une couche de platine (Pt); et - un empilement E5 identique à celui de la figure 1, conforme à l'invention.
Les conditions opératoires pour le dépôt des couches constitutives des empilements sont identiques à celles décrites pour la figure 2, la couche intermédiaire ayant une épaisseur de 5 nm dans les empilements E2 à E5. Le coefficient de conductivité thermique ainsi que la contrainte mécanique des différentes couches métalliques intermédiaires (Ti, Ta, TaN, Pt 30 et Ru) de 5 nm d'épaisseur, sont rassemblés dans le tableau 1 ci-dessous.
Couche Contrainte Coefficient de intermédiaire mécanique à conductivité 25°C thermique (MPa) (W/m.K) Ti -2600 21,9 Ta -1600 57,5 TaN -3700 < 57,5 Pt +400 71,6 Ru -2600 117 Tableau 1 Le coefficient de conductivité thermique respectifs des éléments Ti, Ta, Pt et Ru provient du tableau périodique des éléments.
Le coefficient de conductivité thermique du TaN dépend, quant à lui, de l'élément Ta et de l'élément N, et de leur pondération atomique respective dans le TaN (classiquement de 15 à 20% atomique de N dans le TaN). Le coefficient de conductivité thermique de l'azote étant de 0,026 W/m.K, soit bien inférieur au coefficient de conductivité thermique du Ta (cf. 57,5 W/m.K), le coefficient de conductivité thermique du TaN sera de ce fait inférieur à 57,5 W/m.K (de l'ordre de 30 à 40 W/m.K). On pourra noter que le tungstène (W), métal utilisé pour la fabrication de la première électrode (« bottom electrode ») dans l'exemple de la figure 1, a une contrainte mécanique à 25°C de +20 MPa, et un coefficient de conductivité thermique de 174 W/m.K. La contrainte mécanique est donc bien supérieure à celle de la présente invention (propriété b). Les empilements CBRAM El à E5 ainsi formés sont placés dans un four vertical basse température (5. 600°C) de type SVG VTR7000 en présence d'un 20 gaz d'azote et sont soumis à une température de 300 à 450°C pendant 15 minutes. La surface de chaque empilement ainsi traité thermiquement est inspecté optiquement grâce à un microscope optique de type LEICA INS1000i et/ou un microscope à balayage électronique (SEM).
Les figures 3a et 3b montrent des images d'un microscope à balayage électronique (SEM) de l'empilement El en vue semi-inclinée (vues de gauche), et en vue en coupe transversale (vues de droite). La figure 3a montre l'empilement El sans traitement thermique.
La figure 3b montre, quant à elle, l'empilement El après un traitement thermique de 300°C pendant 10 minutes. On voit clairement l'apparition d'agglomérats d'argent en surface sur la figure 3b. La figure 4 montre des images d'un microscope optique des empilements E2 (figure 4a), E3 (figure 4b), E4 (figure 4c) et E5 (figure 4d), 10 après un traitement thermique de 350°C pendant 15 minutes. La figure 5 montre des images d'un microscope à balayage électronique (SEM) de l'empilement E5, après un traitement thermique de 450°C pendant 15 minutes. Sur la figure 4, on voit de façon très claire qu'après un traitement 15 thermique de 350°C pendant 15 minutes, l'empilement E2 avec la couche intermédiaire de tantale (Ta) présente une cristallisation avancée, et l'empilement E3 avec la couche intermédiaire de nitrure de tantale (TaN) présente un début de défauts d'argent (extrusions). Même observation pour la couche intermédiaire de platine (Pt) (i.e. empilement E4) que pour la couche 20 intermédiaire de nitrure de tantale (i.e. empilement E3), avec des défauts moins apparents. L'empilement E5 ne présente quant à lui aucun défaut visible (e.g. aucun défaut d'argent et aucune cristallisation), que ce soit après un traitement thermique de 350°C pendant 15 minutes (voir figure 4d) ou après 25 un traitement thermique de 450°C pendant 15 minutes (voir figure 5).
Claims (7)
- REVENDICATIONS1. Dispositif microélectronique à mémoire programmable (10) comprenant : une première électrode (2) métallique déposée au moins partiellement sur un substrat (1), une couche de chalcogénure dopé (3), déposée sur la première électrode (2) métallique, et une deuxième électrode (4) métallique déposée sur la couche (3) de chalcogénure dopé, caractérisé en ce que le dispositif comprend en outre une couche intermédiaire (5), positionnée entre la première électrode (2) métallique et la couche de chalcogénure dopé (3), ladite couche intermédiaire (5) étant une couche d'un élément métallique ayant les propriétés a et b suivantes : a. un coefficient de conductivité thermique supérieur ou égal à 60 W/m.K, et b. une contrainte mécanique inférieure ou égale à -1600 MPa.
- 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisée en ce que l'élément métallique de la couche intermédiaire (5) est le ruthénium (Ru).
- 3. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que l'épaisseur de la couche intermédiaire (5) va de 3 à 7 nm.
- 4. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que la couche intermédiaire (5) est directement en contact physique avec la première électrode (2) métallique et la couche de chalcogénure dopé (3).
- 5. Procédé de fabrication d'un dispositif microélectronique à mémoire programmable (10) selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu'il comprend les étapes suivantes : i. déposer une première électrode (2) métallique sur un substrat (1),ii. déposer une couche intermédiaire (5) d'un élément métallique ayant les propriétés a et b, sur la première électrode (2), iii. déposer une couche de chalcogénure sur la couche intermédiaire (5), iv. déposer une couche métallique ionisable sur la couche de chalcogénure, y. diffuser les ions métalliques, provenant de la couche métallique ionisable de l'étape iv, dans la couche de chalcogénure, pour former une couche de chalcogénure dopé (3), et vi. déposer une deuxième électrode (4) métallique sur la couche de chalcogénure dopé (3).
- 6. Procédé selon la revendication 5, caractérisé en ce que la couche intermédiaire (5) est déposée par pulvérisation cathodique.
- 7. Utilisation d'un élément métallique ayant les propriétés a et b telles que définies selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, dans un dispositif microélectronique à mémoire programmable comprenant une couche de chalcogénure dopé.
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