JP2005518671A - 多データ状態メモリセル - Google Patents
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Abstract
Description
Claims (56)
- 多状態メモリセルにおいて、
第1導電材料から形成された第1電極層と、
第2導電材料から形成された第2電極層と、
導電性成長が形成されて前記第1及び第2電極層に共に電気的に結合することができる媒体を与える、前記第1電極層と前記第2電極層との間に配置された金属ドープカルコゲニド材料の第1層と、
第3導電材料から形成された第3電極層と、
導電性成長が形成されて前記第2及び第3電極層に共に電気的に結合することができる媒体を与える、前記第2電極層と前記第3電極層との間に配置された金属ドープカルコゲニド材料の第2層とを具えることを特徴とする多状態メモリセル。 - 請求項1に記載の多状態メモリセルにおいて、前記第1導電材料は、銀材料の化合物を具えることを特徴とする多状態メモリセル。
- 請求項1に記載の多状態メモリセルにおいて、前記金属ドープカルコゲニド材料の第1層又は第2層の少なくとも一方は、ゲルマニウムセレン化物、ヒ素硫化物、ゲルマニウムテルル化物、及び、ゲルマニウム硫化物から成るグループから選択された材料であることを特徴とする多状態メモリセル。
- 請求項1に記載の多状態メモリセルにおいて、前記金属ドープカルコゲニド材料の第1層又は第2層の少なくとも一方の材料は、ゲルマニウムセレン化物の化合物を具えることを特徴とする多状態メモリセル。
- 請求項1に記載の多状態メモリセルにおいて、前記第1、第2及び第3電極層の導電材料は同じであることを特徴とする多状態メモリセル。
- 請求項1に記載の多状態メモリセルにおいて、前記金属ドープカルコゲニド材料の第1層の厚さは、前記金属ドープカルコゲニド材料の第2層の厚さより薄いことを特徴とする多状態メモリセル。
- 請求項1に記載の多状態メモリセルにおいて、前記金属ドープカルコゲニド材料の第2層の厚さは、前記金属ドープカルコゲニド材料の第1層の厚さより薄いことを特徴とする多状態メモリセル。
- 請求項1に記載の多状態メモリセルにおいて、
第4導電材料から形成された第4電極層と、
導電性成長が形成されて前記第3及び第4電極層に共に電気的に結合することができる媒体を与える、前記第3電極層と前記第4電極層との間に配置された金属ドープカルコゲニド材料の第2層とを具えることを特徴とする多状態メモリセル。 - 請求項1に記載の多状態メモリセルにおいて、前記第1及び第2層の金属ドープカルコゲニド材料は同じであることを特徴とする多状態メモリセル。
- 請求項1に記載の多状態メモリセルにおいて、前記第1及び第2層の金属ドープカルコゲニド材料は、銀ガラス材料を具えることを特徴とする多状態メモリセル。
- 多状態メモリセルにおいて、
第1電圧に結合された第1電極と、
第2電圧に結合された第2電極と、
多データ状態が記憶される多層データ状態スタックとを具え、前記多層データ状態スタックは、
第1厚さを有し、前記第1電極に隣接する、金属ドープカルコゲニド材料の第1部分と、
前記第1部分に隣接する、導電材料の第3電極と、
第2厚さを有し、前記第3電極に隣接する、金属ドープカルコゲニド材料の第2部分とを含み、
前記第1電極へのプログラミング電圧の印加は、前記第3電極から前記第1電極への第1導電性成長と、前記第2電極から前記第3電極への第2導電性成長とを引き起こすことを特徴とする多状態メモリセル。 - 請求項11に記載の多状態メモリセルにおいて、前記第1電圧は前記第2電圧に対して正であることを特徴とする多状態メモリセル。
- 請求項11に記載の多状態メモリセルにおいて、前記第1電圧は前記第2電圧に対して負であることを特徴とする多状態メモリセル。
- 請求項11に記載の多状態メモリセルにおいて、前記第1部分は、前記第3電極より下に配置され、前記第3電極は、前記第2部分より下に配置されたことを特徴とする多状態メモリセル。
- 請求項11に記載の多状態メモリセルにおいて、前記第1部分は、前記第3電極の横に隣接して配置され、前記第3電極は、前記第2部分の横に隣接して配置されたことを特徴とする多状態メモリセル。
- 請求項11に記載の多状態メモリセルにおいて、前記第1厚さは前記第2厚さより薄いことを特徴とする多状態メモリセル。
- 請求項11に記載の多状態メモリセルにおいて、前記プログラミング電圧の印加の下で、前記第2導電性成長が、前記第2電極を前記第3電極に結合する前に、前記第1導電性成長は、前記第3電極を前記第1電極に結合することを特徴とする多状態メモリセル。
- 多状態メモリセルにおいて、
第1導電材料から形成された第1電極層と、
第2導電材料から形成された第2電極層と、
導電性成長が形成されて前記第1及び第2電極層に共に電気的に結合することができる媒体を与える、前記第1電極層と前記第2電極層との間にこれらに隣接して配置された金属ドープカルコゲニド材料の第1層と、
第3導電材料から形成された第3電極層と、
導電性成長が形成されて前記第2及び第3電極層に共に電気的に結合することができる媒体を与える、前記第2電極層と前記第3電極層との間にこれらに隣接して配置された金属ドープカルコゲニド材料の第2層と、
第4導電材料から形成された第4電極層と、
導電性成長が形成されて前記第3及び第4電極層に共に電気的に結合することができる媒体を与える、前記第3電極層と前記第4電極層との間にこれらに隣接して配置された金属ドープカルコゲニド材料の第3層とを具えることを特徴とする多状態メモリセル。 - 請求項18に記載の多状態メモリセルにおいて、前記第1、第2、第3及び第4電極層の少なくとも1つは、銀材料の化合物を具えることを特徴とする多状態メモリセル。
- 請求項18に記載の多状態メモリセルにおいて、前記第1、第2、第3及び第4導電材料は同じであることを特徴とする多状態メモリセル。
- 請求項18に記載の多状態メモリセルにおいて、前記金属ドープカルコゲニド材料の第1層の厚さは、前記金属ドープカルコゲニド材料の第2層の厚さより薄く、前記金属ドープカルコゲニド材料の第2層の厚さは、前記金属ドープカルコゲニド材料の第3層の厚さより薄いことを特徴とする多状態メモリセル。
- 請求項18に記載の多状態メモリセルにおいて、前記第1、第2及び第3金属ドープカルコゲニド材料は同じであることを特徴とする多状態メモリセル。
- 請求項18に記載の多状態メモリセルにおいて、前記第1層、第2層又は第3層の少なくとも1つの金属ドープカルコゲニド材料は、ゲルマニウムセレン化物、ヒ素硫化物、ゲルマニウムテルル化物、及び、ゲルマニウム硫化物から成るグループから選択された材料であることを特徴とする多状態メモリセル。
- 請求項18に記載の多状態メモリセルにおいて、前記第1層、第2層又は第3層の少なくとも1つの金属ドープカルコゲニド材料は、ゲルマニウムセレン化物の化合物を具えることを特徴とする多状態メモリセル。
- 請求項18に記載の多状態メモリセルにおいて、前記第1電極は前記第2電極の下に配置され、前記第3電極は前記第4電極の下に配置されたことを特徴とする多状態メモリセル。
- 請求項18に記載の多状態メモリセルにおいて、前記プログラミング電圧の印加の下で、前記第2導電性成長が、前記第2電極を前記第3電極に結合する前に、前記第1導電性成長は、前記第3電極を前記第1電極に結合することを特徴とする多状態メモリセル。
- メモリ装置において、
行及び列において配置された複数のメモリセルを具えるメモリアレイであって、各々のメモリセルは、
第1導電材料から形成され、個々の行に結合された第1電極層と、
第2導電材料から形成された第2電極層と、
導電性成長が形成されて前記第1及び第2電極層に共に電気的に結合することができる媒体を与える、前記第1電極層と前記第2電極層との間にこれらに隣接して配置された金属ドープカルコゲニド材料の第1層と、
第3導電材料から形成され、個々の列に結合された第3電極層と、
導電性成長が形成されて前記第2及び第3電極層に共に電気的に結合することができる媒体を与える、前記第2電極層と前記第3電極層との間にこれらに隣接して配置された金属ドープカルコゲニド材料の第2層とを具えるメモリアレイと、
行アドレスに対応するメモリセルの行を選択する行アドレスデコーダと、
列アドレスに対応するメモリセルの列を選択する列アドレスデコーダと、
前記メモリアレイに結合され、前記行アドレスデコーダ及び前記列アドレスデコーダによって選択されたメモリセルからデータを読み出し、該メモリセルにデータを書き込む、読み出し及び書き込み回路網と、
前記読み出し及び書き込み回路網と、該メモリ装置の外部データ端子との間に結合されたデータ経路と、
該メモリ装置に供給されたメモリコマンドに応じて制御信号を発生するように動作可能なコマンドデコーダとを具えることを特徴とするメモリ装置。 - 請求項27に記載のメモリ装置において、各々のメモリセルの第1電極層は、銀材料の化合物から形成されたことを特徴とするメモリ装置。
- 請求項27に記載のメモリ装置において、前記第1、第2及び第3電極層の導電材料は同じであることを特徴とするメモリ装置。
- 請求項27に記載のメモリ装置において、前記金属ドープカルコゲニド材料の第1層の厚さは、前記金属ドープカルコゲニド材料の第2層の厚さより薄く、前記金属ドープカルコゲニド材料の第2層の厚さは、前記金属ドープカルコゲニド材料の第3層の厚さより薄いことを特徴とするメモリ装置。
- 請求項27に記載のメモリ装置において、各々のメモリセルは、
第4導電材料から形成された第4電極層と、
導電性成長が形成されて前記第3及び第4電極層に共に電気的に結合することができる媒体を与える、前記第3電極層と前記第4電極層との間にこれらに隣接して配置された金属ドープカルコゲニド材料の第3層とをさらに具えることを特徴とするメモリ装置。 - 請求項27に記載のメモリ装置において、前記第1層及び第2層の金属ドープカルコゲニド材料は同じであることを特徴とするメモリ装置。
- 請求項27に記載のメモリ装置において、前記第1層及び第2層の金属ドープカルコゲニド材料は、銀ガラス材料を具えることを特徴とするメモリ装置。
- 請求項27に記載のメモリ装置において、前記第1層又は第2層の少なくとも一方の金属ドープカルコゲニド材料は、ゲルマニウムセレン化物、ヒ素硫化物、ゲルマニウムテルル化物、及び、ゲルマニウム硫化物から成るグループから選択された材料であることを特徴とするメモリ装置。
- 請求項27に記載のメモリ装置において、前記第1層又は第2層の少なくとも一方の金属ドープカルコゲニド材料は、ゲルマニウムセレン化物の化合物を具えることを特徴とするメモリ装置。
- メモリ装置において、
行及び列において配置された複数のメモリセルを具えるメモリアレイであって、各々のメモリセルは、
個々の行に結合された第1電極層と、
個々の列に結合された第2電極層と、
多データ状態が記憶される多層データ状態スタックとを具え、前記データ状態スタックは、
第1厚さを有し、前記第1電極に隣接する、金属ドープカルコゲニド材料の第1部分と、
前記第1部分に隣接する、導電材料の第3電極と、
第2厚さを有し、前記第3電極に隣接する、金属ドープカルコゲニド材料の第2部分とを含み、
前記第1電極へのプログラミング電圧の印加は、前記第3電極から前記第1電極への第1導電性成長と、前記第2電極から前記第3電極への第2導電性成長とを引き起こす、メモリアレイと、
行アドレスに対応するメモリセルの行を選択する行アドレスデコーダと、
列アドレスに対応するメモリセルの列を選択する列アドレスデコーダと、
前記メモリアレイに結合され、前記行アドレスデコーダ及び前記列アドレスデコーダによって選択されたメモリセルからデータを読み出し、該メモリセルにデータを書き込む、読み出し及び書き込み回路網と、
前記読み出し及び書き込み回路網と、該メモリ装置の外部データ端子との間に結合されたデータ経路と、
該メモリ装置に供給されたメモリコマンドに応じて制御信号を発生するように動作可能なコマンドデコーダとを具えることを特徴とするメモリ装置。 - 請求項36に記載のメモリ装置において、前記第1電圧は前記第2電圧に対して正であることを特徴とするメモリ装置。
- 請求項36に記載のメモリ装置において、前記第1部分は、前記第3電極より下に配置され、前記第3電極は、前記第2部分より下に配置されたことを特徴とするメモリ装置。
- 請求項36に記載のメモリ装置において、前記第1部分は、前記第3電極の横に隣接して配置され、前記第3電極は、前記第2部分の横に隣接して配置されたことを特徴とするメモリ装置。
- 請求項36に記載のメモリ装置において、前記第1厚さは前記第2厚さより薄いことを特徴とするメモリ装置。
- 請求項36に記載のメモリ装置において、前記プログラミング電圧の印加の下で、前記第2導電性成長が、前記第2電極を前記第3電極に結合する前に、前記第1導電性成長は、前記第3電極を前記第1電極に結合することを特徴とするメモリ装置。
- 多データ状態をメモリに記憶する方法において、
第1電極を第2電極に短絡し、抵抗を初期抵抗から第1抵抗に変化させ、第1データ状態を記憶するステップと、
前記第2電極を第3電極に短絡し、前記第1抵抗を第2抵抗に変化させ、第2データ状態を記憶するステップと、
前記第1及び第2電極と前記第2及び第3電極との間で前記初期抵抗を実質的に保持し、第3データ状態を記憶するステップとを含むことを特徴とする方法。 - 請求項42に記載の方法において、前記第1電極を前記第2電極に短絡するステップは、プログラミング電圧を印加し、前記第1電極を前記第2電極に結合する、前記第1電極からの導電性成長の形成を引き起こすステップを含み、前記第2電極を前記第3電極に短絡するステップは、前記プログラミング電圧を印加し、前記第2電極を前記第3電極に結合する、前記第2電極からの導電性成長の形成を引き起こすステップを含むことを特徴とする方法。
- 請求項43に記載の方法において、前記プログラミング電圧の印加の下で、前記第2電極が前記第3電極に短絡する前に、前記第1電極は前記第2電極に短絡されることを特徴とする方法。
- 請求項42に記載の方法において、前記第3電極を第4電極に短絡し、前記第2抵抗を第3抵抗に変化させ、第4データ状態を記憶するステップをさらに含むことを特徴とする方法。
- 多状態メモリセルを形成する方法において、
第1導電材料から第1電極層を形成するステップと、
前記第1電極層上に金属ドープカルコゲニド材料から第1層を形成するステップと、
前記第1層上に第2導電材料から第2電極層を形成するステップと、
前記第2電極層上に金属ドープカルコゲニド材料から第2層を形成するステップと、
前記第2層上に第3導電材料から第3電極層を形成するステップとを含み、
前記第1層は、導電性成長が形成されて前記第1及び第2電極層に共に電気的に結合することができる媒体を与え、前記第2層は、導電性成長が形成されて前記第2及び第3電極層に共に電気的に結合することができる媒体を与えることを特徴とする方法。 - 請求項46に記載の方法において、前記第1電極層を形成するステップは、銀材料の化合物から前記第1電極層を形成するステップを含むことを特徴とする方法。
- 請求項46に記載の方法において、前記第1及び第2電極層を形成するステップは、同じタイプの材料から前記第1及び第2電極層を形成するステップを含むことを特徴とする方法。
- 請求項46に記載の方法において、前記第1層を形成するステップ及び前記第2層を形成するステップは、前記第2層より薄い厚さを有する前記第1層を形成するステップを含むことを特徴とする方法。
- 請求項46に記載の方法において、前記第1層を形成するステップ及び前記第2層を形成するステップは、前記第2層より厚い厚さを有する前記第1層を形成するステップを含むことを特徴とする方法。
- 請求項46に記載の方法において、
前記第3電極層上に金属ドープカルコゲニド材料から第3層を形成するステップと、
前記第3層上に第4導電材料から第4電極層を形成するステップとをさらに含み、前記第3層は、導電性成長が形成されて前記第3及び第4電極層に共に電気的に結合することができる媒体を与えることを特徴とする方法。 - 請求項46に記載の方法において、前記第1及び第2層の金属ドープカルコゲニド材料は同じであることを特徴とする方法。
- 請求項46に記載の方法において、前記第1又は第2層の少なくとも一方の金属ドープカルコゲニド材料は、ゲルマニウムセレン化物、ヒ素硫化物、ゲルマニウムテルル化物、及び、ゲルマニウム硫化物から成るグループから選択された材料であることを特徴とする方法。
- 請求項46に記載の方法において、前記第1又は第2層の少なくとも一方の金属ドープカルコゲニド材料は、ゲルマニウムセレン化物の化合物を具えることを特徴とする方法。
- 請求項46に記載の方法において、前記第1電極層は前記前記第1層の下に形成され、前記第1層は前記第2電極層の下に形成され、前記第2電極層は前記第2層の下に形成され、前記第2層は前記第3電極層の下に形成されることを特徴とする方法。
- 請求項46に記載の方法において、前記第1電極層は前記前記第1層に隣接して形成され、前記第1層は前記第2電極層に隣接して形成され、前記第2電極層は前記第2層に隣接して形成され、前記第2層は前記第3電極層に隣接して形成されることを特徴とする方法。
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