JP2007513494A - 相変化メモリ、相変化メモリアセンブリ、相変化メモリセル、2d相変化メモリセルアレイ、3d相変化メモリセルアレイおよび電子部品 - Google Patents
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Abstract
【選択図】図2
Description
狭部は、相変化メモリの水平方向および/または垂直方向に形成される。詳細には、水平方向の狭部のサイズが、第1または第2電気接点における水平方向のメモリ材料層のサイズよりも小さい場合が有利である、ことが立証されている。本明細書では、2重円錐形(2つの円錐の軸を共通にして両方の頂点どうしを接触させた形)またはH形状構造が特に適していることを立証した。
23 メモリ材料層
25 第1電気接点
27 第2電気接点
31 スイッチングゾーン
Claims (18)
- 相変化材料から成るメモリ材料層(23、49、93、109、179)と、相互に距離を置いて配置された第1電気接点(25、47、73、97、115)および第2電気接点(27、51、75、97、115)であって、これら電気接点を介してメモリ材料層(23、49、93、109、179)のスイッチングゾーン(31、61、119、177)が電流信号により横断される第1電気接点(25、47、73、97、115)および第2電気接点(27、51、75、97、115)とを備え、
前記電流信号は、結晶相(3)とアモルファス相(5)との間の可逆相変化(11、13)、およびスイッチングゾーン(31、61、119、177)における相変化材料の抵抗(7)の変化を誘発するのに用いられる相変化メモリ(21、41、71、81、101、161、162、215)において、
前記スイッチングゾーン(31、61、119、177)が前記第1電気接点(25、47、73、97、115)と第2電気接点(27、51、75、97、115)との間の相変化メモリの水平方向(33、45、83)に沿って配置され、
前記スイッチングゾーン(31、61、119、177)を通る前記電流信号の電流伝導(35、63、77)が水平方向(33、45、83)に沿って発生し、
前記スイッチングゾーン(31、61、119、177)が、メモリ材料層(23、49、93、109、179)内の前記第1電気接点(25、47、73、97、115)と第2電気接点(27、51、75、97、115)との間の狭部(65)に配置され、
前記狭部(65)のサイズ(67、D)が、前記第1電気接点(25、47、73、97、115)または第2電気接点(27、51、75、97、115)の位置におけるメモリ材料層(23、49、93、109、179)のサイズ(69、121)よりも小さいことを特徴とする、相変化メモリ(21、41、71、81、101、161、162、215)。 - 請求項1において、前記スイッチングゾーン(31、61、119、177)における前記電流伝導(35、63、77)についての水平方向に対して垂直に形成された横断表面領域が、前記第1電気接点(25、47、73、97、115)または第2電気接点(27、51、75、97、115)における電流伝導についての横断表面領域に比べて狭く、
これら横断表面領域の比率が、1:2〜1:100の間である、相変化メモリ(21、41、71、81、101、161、162、215)。 - 請求項1または2において、
水平方向(45)の前記狭部(65)のサイズ(67)が、前記第1電気接点(47、73)または第2電気接点(51、75)の位置におけるメモリ材料層(49)のサイズ(69)よりも小さい、相変化メモリ(41、71)。 - 請求項1〜3のいずれかにおいて、垂直方向(85)の前記狭部のサイズ(D)が、前記第1または第2電気接点(115)の位置における垂直方向(85)の前記メモリ材料層(109)のサイズ(121)よりも小さい、相変化メモリ(101)。
- 請求項1〜4のいずれかにおいて、
前記第1電気接点(25、47、73、97、115)および/または第2電気接点(27、51、75、97、115)が、前記メモリ材料層(23、49、93、109、179)に直接接触し、
前記スイッチングゾーン(31、61、119、179)が、前記第1電気接点(25、47、73、97、115)および/または第2電気接点(27、51、75、97、115)から距離(79)を隔ててメモリ材料層(23、49、93、109、179)内に形成されている、相変化メモリ(21、41、71、81、101、161、162、215)。 - 請求項1〜5のいずれかにおいて、前記第1電気接点(47、163)と第2電気接点(51、175)との距離が水平方向(45)に沿って定められており、
前記第1電気接点(47、163)がメモリ材料層(49、179)の下方に配置され、
前記第2電気接点(51、175)がメモリ材料層(49、179)の上方に配置されている、相変化メモリ(41、161、162、215)。 - 請求項1〜5のいずれかにおいて、前記第1電気接点(73、97、115)と第2電気接点(75、97、115)との距離が水平方向(83)に沿って定められており、
前記第1電気接点(73、97、115)および第2電気接点(75、97、115)が、メモリ材料層(93、109)の上方に配置されている、相変化メモリ(71、81、101)。 - 請求項6または7において、
前記スイッチングゾーン(31、61、119、177)が、前記第1電気接点(25、47、73、97、115)と第2電気接点(27、51、75、97、115)との間の領域で、水平方向(33、45、83)に沿って、前記第1電気接点(25、47、73、97、115)の下方かつ第2電気接点(27、51、75、97、115)の上方に配置、あるいは前記第1電気接点(25、47、73、97、115)の上方かつ第2電気接点(27、51、75、97、115)の下方に配置されている、相変化メモリ(21、41、71、81、101、161、162、215)。 - 請求項1〜8のいずれかにおいて、
コア形成ゾーン(55)が前記メモリ材料層(49)に直接接触している、相変化メモリ(41、71)。 - 請求項1〜9のいずれかにおいて、
前記第1電気接点(25、47、73、97、115)および第2電気接点(27、51、75、97、115)ならびに前記メモリ材料層(23、49、93、109、179)が、基板(87、105、169)に施されるMESA構造(89、103)の一部を形成し、
前記メモリ材料層(23、49、93、109、179)が、熱遮蔽層(91、107、183)によりヒートシンク(87、1−5、181)から絶縁されている、相変化メモリ(21、41、71、81、101、161、162、215)。 - 請求項1〜10のいずれかに記載の1つまたは複数の相変化メモリ(21、41、71、81、101、161、162、215)を備えた相変化メモリアセンブリ(131)であって、
各相変化メモリ(133、134、137)の電気接点のいずれか1つ(139、141、143)が、他の相変化メモリの前記電気接点のそれぞれ1つ(139、141、143)と同電位に置かれている、相変化メモリアセンブリ(131) - 請求項1〜10のいずれかに記載の相変化メモリ(21、41、71、81、101、161、162、215)および/または請求項11に記載の相変化メモリアセンブリ(131)を備えた、相変化メモリセル(167、187、203)であって、
非線形電流/電圧特性を有する選択ユニット(165、191)を備えた、相変化メモリセル(167、187、203)。 - 請求項12において、
前記選択ユニット(165、191)が、前記相変化メモリ(162)および/または相変化メモリアセンブリ内に集積化されている、相変化メモリセル(167、187、203)。 - 請求項13において、
前記選択ユニット(165、191)が、前記相変化メモリ(162)内の、前記メモリ材料層(179)と前記第1電気接点(163)との間、および/または前記メモリ材料層(179)と前記第2電気接点(175)との間に配置されている、相変化メモリセル(167、187、203)。 - 多数の2次元接続され、かつ個々にアドレス指定可能な、請求項12〜14のいずれかに記載の相変化メモリセル(167、187、203)を備えた、2D相変化メモリセルアレイ(201、213)。
- 上下に重ねて配置された多数の請求項15に記載の2D相変化メモリセルアレイ(201、213)を備えた、3D相変化メモリセルアレイ(211)であって、
相互に直接重ねて配置されたそれぞれの相変化メモリ(215)が、共通のビアにより接続されている、3D相変化メモリセルアレイ(211)。 - 請求項16において、
2D相変化メモリセルアレイ(213)の選択された相変化メモリ(215)をアドレス指定するように、相互に直接重ねて配置されたそれぞれの相変化メモリ(215)を前記共通ビア(219)によって第1電位に切り換えることができ、
そのプロセス中に、任意の他の2D相変化メモリセルアレイ(213)の他のすべての相変化メモリセルを第2電位に切り換えることができる、3D相変化メモリセルアレイ(211)。 - 請求項1〜10のいずれかに記載の相変化メモリ(21、41、71、81、101、161、162、215)、および/または、
請求項11に記載の相変化メモリアセンブリ(131)、および/または、
請求項12〜14のいずれかに記載の相変化メモリセル(167、187、203)、および/または、
請求項15〜17のいずれかに記載の相変化メモリセルアレイ(201、213、211)を備え、特定用途向けモジュール(277)および集積化メモリ機能および/または論理機能(233)を有する電子部品(225)。
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