TW200845443A - Phase-change memory element - Google Patents
Phase-change memory element Download PDFInfo
- Publication number
- TW200845443A TW200845443A TW096138486A TW96138486A TW200845443A TW 200845443 A TW200845443 A TW 200845443A TW 096138486 A TW096138486 A TW 096138486A TW 96138486 A TW96138486 A TW 96138486A TW 200845443 A TW200845443 A TW 200845443A
- Authority
- TW
- Taiwan
- Prior art keywords
- phase change
- layer
- change memory
- dielectric
- phase
- Prior art date
Links
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 38
- 239000002131 composite material Substances 0.000 claims abstract description 37
- 239000012782 phase change material Substances 0.000 claims abstract description 37
- 239000003989 dielectric material Substances 0.000 claims abstract description 34
- 230000008859 change Effects 0.000 claims description 44
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 30
- 239000004020 conductor Substances 0.000 claims description 20
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims description 6
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 239000000203 mixture Substances 0.000 abstract description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 description 24
- 230000008569 process Effects 0.000 description 23
- 229910005900 GeTe Inorganic materials 0.000 description 6
- ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N Tin Chemical compound [Sn] ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 6
- 229910052718 tin Inorganic materials 0.000 description 6
- 229910005872 GeSb Inorganic materials 0.000 description 4
- 229910000618 GeSbTe Inorganic materials 0.000 description 4
- 229910052732 germanium Inorganic materials 0.000 description 4
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 4
- 229910052707 ruthenium Inorganic materials 0.000 description 4
- 229910052684 Cerium Inorganic materials 0.000 description 3
- KJTLSVCANCCWHF-UHFFFAOYSA-N Ruthenium Chemical compound [Ru] KJTLSVCANCCWHF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910018321 SbTe Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 3
- GWXLDORMOJMVQZ-UHFFFAOYSA-N cerium Chemical compound [Ce] GWXLDORMOJMVQZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000005530 etching Methods 0.000 description 3
- 238000002955 isolation Methods 0.000 description 3
- 238000001459 lithography Methods 0.000 description 3
- 229910001925 ruthenium oxide Inorganic materials 0.000 description 3
- WOCIAKWEIIZHES-UHFFFAOYSA-N ruthenium(iv) oxide Chemical compound O=[Ru]=O WOCIAKWEIIZHES-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 3
- MZLGASXMSKOWSE-UHFFFAOYSA-N tantalum nitride Chemical compound [Ta]#N MZLGASXMSKOWSE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052787 antimony Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000017525 heat dissipation Effects 0.000 description 2
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 2
- 229910052738 indium Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000005012 migration Effects 0.000 description 2
- 238000013508 migration Methods 0.000 description 2
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 2
- -1 ruthenium nitride Chemical class 0.000 description 2
- 239000004575 stone Substances 0.000 description 2
- 229910052721 tungsten Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910008599 TiW Inorganic materials 0.000 description 1
- BCZWPKDRLPGFFZ-UHFFFAOYSA-N azanylidynecerium Chemical compound [Ce]#N BCZWPKDRLPGFFZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000008280 blood Substances 0.000 description 1
- 210000004369 blood Anatomy 0.000 description 1
- 229910000420 cerium oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005253 cladding Methods 0.000 description 1
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 1
- 238000001312 dry etching Methods 0.000 description 1
- GNPVGFCGXDBREM-UHFFFAOYSA-N germanium atom Chemical compound [Ge] GNPVGFCGXDBREM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 1
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005121 nitriding Methods 0.000 description 1
- BMMGVYCKOGBVEV-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoceriooxy)cerium Chemical compound [Ce]=O.O=[Ce]=O BMMGVYCKOGBVEV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BPUBBGLMJRNUCC-UHFFFAOYSA-N oxygen(2-);tantalum(5+) Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[Ta+5].[Ta+5] BPUBBGLMJRNUCC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 230000001568 sexual effect Effects 0.000 description 1
- 229910001936 tantalum oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000010512 thermal transition Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10N—ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10N70/00—Solid-state devices having no potential barriers, and specially adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching
- H10N70/011—Manufacture or treatment of multistable switching devices
- H10N70/061—Shaping switching materials
- H10N70/063—Shaping switching materials by etching of pre-deposited switching material layers, e.g. lithography
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10N—ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10N70/00—Solid-state devices having no potential barriers, and specially adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching
- H10N70/011—Manufacture or treatment of multistable switching devices
- H10N70/061—Shaping switching materials
- H10N70/066—Shaping switching materials by filling of openings, e.g. damascene method
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10N—ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10N70/00—Solid-state devices having no potential barriers, and specially adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching
- H10N70/20—Multistable switching devices, e.g. memristors
- H10N70/231—Multistable switching devices, e.g. memristors based on solid-state phase change, e.g. between amorphous and crystalline phases, Ovshinsky effect
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10N—ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10N70/00—Solid-state devices having no potential barriers, and specially adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching
- H10N70/801—Constructional details of multistable switching devices
- H10N70/821—Device geometry
- H10N70/826—Device geometry adapted for essentially vertical current flow, e.g. sandwich or pillar type devices
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10N—ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10N70/00—Solid-state devices having no potential barriers, and specially adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching
- H10N70/801—Constructional details of multistable switching devices
- H10N70/861—Thermal details
- H10N70/8616—Thermal insulation means
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10N—ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10N70/00—Solid-state devices having no potential barriers, and specially adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching
- H10N70/801—Constructional details of multistable switching devices
- H10N70/881—Switching materials
- H10N70/882—Compounds of sulfur, selenium or tellurium, e.g. chalcogenides
- H10N70/8828—Tellurides, e.g. GeSbTe
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Semiconductor Memories (AREA)
Description
200845443 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 變化 本發明關於一種記憶體，特別關於一種相 【先前技術】
相受化記憶體具有尚碩，〜a 心〜卞.馬〜曰 可靠度、高寫擦次數、低工作電壓/電流及低戍束、南 且非常適合與CMOS製程結合，可用來作為铁高，特質’ 立式或喪入式的記憶體應用，是目前十分被看^★度的獨 代新記憶體。由於相變化記憶體技術的獨特優勢、下世 其被認為非常有可能取代目前商業化極具競爭怪也使知 與DRAM揮發性記憶體與Flash非揮發性記悔趟纟SRAM 望成為未來極有潛力的新世代半導體記憶體。、技術，可 相變化記憶體在設計上朝著以下幾個方式方 知式化電流、高穩定度、較小的體積、及快速 ^低的 度，此外，相變化記憶體目前之主要應用例如變=速 電流消粍的可攜式裝置（需要較小程式化電流）。 相變化記憶體的發展趨勢，可以明顯的發現主要的瓶頸^ 在於70件的操作電流過大，因而無法有效地降低相變化記 憶體元件所串接的驅動電晶體面積，導致單位元尺寸過大 使得記憶體密度無法提升的問題。 降低相變化記憶體操作電流可藉由縮小相變化記憶胞 中相變層與電極之接觸面積來達成，且有利於CMOS元件 的縮小以及5己憶體岔度的提升。然而，此方法會受限於微 影與製程能力的限制，較不易獲得有效地突破。此外，降 0949-A22022TWF(N2)；P51950186TW；phoelip 6 200845443 低相變化記憶胞中相變層與電極之接觸面積意即縮小加熱 區域，雖然可降低元件尺寸，但是較小的加熱區域意味著 熱更易由週遭環境散失，因此仍需增加電流密度以維持足 夠的熱產生相變化，如此一來會造成電子遷移產生影響到 元件穩定度。因此，藉由材料的選用來降低電子遷移發生 或是改善熱變遷以降低由週遭環境所散失的熱，亦為相變 化記憶體的重要發展方向之一。 熱散失主要係跟環繞在相變化層週圍之介電層的熱傳 導能力有關。一般來說，相變化材料(例如：Ge2Sb2Te5)由於 其微結構的關係，使其熱傳導度可降至約為〇·3 W/m-K。 自從相變化材料主要係作為主動層，因此不會將其用來作 為週遭介電層的材質。然而傳統介電材料，例如氧化矽或 氮化矽，他們的熱傳導係數一般係高於1 W/m-K。如此高 的熱傳導係數，加速熱由相變化材料移至外界的速度。 為解決上述問題，美國專利5933365揭露一種相變化 記憶體，其使用一熱絕緣層來防止熱從相變化材料散失至 外界。然而，該熱絕緣層之材料不易取得，且與目前相變 化記憶體的製程不相容，現階段並無法導入一般業界所用 之相變化記憶體製程。 因此，在以與目前相變化記憶體製程相容為前提下， 發展出具有低熱傳導能力的材料及結構來降低熱從相變化 材料層散出的速率，是目前相變化記憶體一項重要技術關 鍵。 【發明内容】 0949-A22022TWF(N2)；P51950186TW；phoelip 7 200845443 記憶體，其= 二呈=::變化材料層熱散失之相變化 變化層’使得熱不易由週遭環境::及；;電材料來包覆相 -複合材料層包含一介電材 x目文化5己憶體’包合 形成於該複合“層::ΓΓ:低熱傳導材料;一貫孔 份之該貫孔内。 —相魏材料形成於至少一部 g： 此外，依據本發明之另—每^ /t 化記憶體亦可包含：一義板.：：例，本發明所述之相變 =層：成於該基板之上，其中該複合材料層包含一介 Γ p低熱料材料；—貫孔貫穿該複合材料層；以 及一相變化材料形成 電性連結。 4…至夕-部份之貫孔内並與該電極 以下藉由數個實施例及比較實施例，以更進一步說明 本毛月之n特彳纽優點，但並非用來限制本發明之範 圍，本發明之範圍應以所附之中請專利範圍 【實施方式】 、下π配5圖式及對應實施例，來詳細說明本發明 一實施例所述之相變化記憶體及其製造方法。 實施例1 : 首先，4苓照第la圖，提供一具有一下電極12之美 板ίο，且形成有一絕緣層14於環繞該下電極12，並露= 該下電極12之上表面15。其中，該基板1()可為—半導體 製程所使用之基板，例如為石夕基板。該基板1()可為一已完 0949-A22022TWF(N2)；P51950186TW；phoelip 〇 200845443 成CMOS前段製程的基板，亦可能包含隔離結構、電容、 二極體與其類似物，為簡化圖示起見，圖中僅以一平整基 板表不。該下電極12係為導電材料，例如為A1、w、M〇、
TiN、或TiW。該絕緣層14可以為含矽的化合物，例如氧 化石夕或氮化石夕。 接著，請參照第lb圖，一複合材料層2〇形成於該下 電極12及該絕緣層丨4之上，其中該複合材料層2〇包含交 替相豐的介電材料層16及低熱傳導材料層18。此外，該 ( 複合材料層20至少包含一層介電材料層16及一低熱傳導 材料層18。 該單一之介電材料層16及該低熱傳導材料層的厚 度至少大於3 nm。該低熱傳導材料層18具有一熱傳導係 數介於 〇·1 W/m-K 至 1 W/m_K，例如 〇 2 w/m_K 至 〇·3 W/m-K，且該低熱傳導材料可為相變化材料、氮摻雜相變 化材料、或氧摻雜相變化材料，例如：GeTe、、
GeSbTe或InGeSbTe。該介電材料層丨6可以為含矽的化合 、 物，例如氧化矽或氮化矽。 接著，請參照第1c圖，該複合材料層20進一步被圖 形化以形成-貫孔22，該貫孔22係經由微影技術及钱刻 製程所得亚貫穿該複合材料層20，以露出下電極12的上 表面15。該蝕刻製程可例如為一乾蝕刻製程。 接著明參知、弟Id圖，形成一相變化材料層24以填 入该貝孔22内。該相變化材料層24可包含化、Ge、sb、 Te或其混合，例如是GeTe、以处、、⑽价或 0949-A22022TWF(N2)；P51950186TW；phoelip 9 200845443
InGeSbTe 〇 最後’请參照第1 e圖，一上電極26係形成於該複合 材料層20之上並進一步與該相變化材料層24電性連結。 該上電極26的材料可例如為TaN、W、TiN、 或TiW。 實施例2: 首先，請參照第2a圖，提供一具有一下電極1〇2之基 板100，且形成有一絕緣層1〇4環繞該下電極1〇2，並露出 ( 該下電極1〇2之上表面105。其中，該基板1〇〇可為一半 導體製程所使用之基板，例如為矽基板。該基板1〇〇可為 一已完成CMOS前段製程的基板，亦可能包含隔離結構、 電容、二極體與其類似物，為簡化圖示起見，圖中僅以一 平整基板表示。該下電極1〇2係為導電材料，例如為a卜 W、Mo、TiN、或TiW。該絕緣層丨〇4可以為含矽的化合 物，例如氧化矽或氮化矽。 接著’請參照第2b圖，一複合材料層110形成於該 " 下電極102及該絕緣層忉4之上，其中該複合材料層110 包含由介電材料106及低熱傳導材料1〇8混合所得之膜 層’其中該複合材料層之介電材料及低熱傳導材料之重量 比係為1:10〜1:1。該低熱傳導材料1〇8具有一熱傳導係數 介於 0·1 W/m_K 至1 W/m-K，例如 0.2 W/m-K 至 0.3 W/m-K ’且邊低熱傳導材料可為相變化材料、氮摻雜相變 化材料、或氧摻雜相變化材料，例如·· GeTe、GeSb、sbTe、 GeSbTe或InGeSbTe。該介電材料ι〇6可以為含矽的化合 0949-A22022TWF(N2)；P51950186TW；ph〇elip 1Λ 200845443 物，例如氧化矽或氮化矽。 接著，請參照第2c圖，該複合材料層110進一步被圖 形化以形成一貫孔111，該貫孔111係經由微影技術及蝕 刻製程所得並貫穿該複合材料層n〇，以露出下電極102 的上表面105。該姓刻製程可例如為一乾触刻製程。 接著，請參照第2d圖，形成一相變化材料層112以填 入該貫孔111内。該相變化材料層112可包含In、Ge、Sb、
Te或其組合，例如是GeTe、GeSb、SbTe、GeSbTe或 f InGeSbTe 〇 最後，請參照第2e圖，一上電極114係形成於該複合 材料層110之上並進一步與該相變化材料層112電性連 結。該上電極114的材料可例如為TaN、W、TiN、或TiW。 實施例3: 首先，請參照第3a圖，提供一具有一下電極2〇2之基 板200，且形成有一絕緣層2〇4環繞該下電極2〇2，並露出 該下電極202之上表面2〇5。其中，該基板2⑻可為一半 導體製程所使用之基板，例如切基板。該基板可為 已兀成CMOS月ij段製程的基板，#可能包含隔離結構、 電容、二極體與其類似物，為簡化®I示起見，目中僅以一 平整基板表示。該下電極202係為導電材料，例如為ai、 W、Mo、TiN或Tiw。該絕緣層可以為含石夕的化合物， 例如氧化矽或氮化矽。 接著’請參照第㈣，-相變化材料層212係形成於 0949-A22022TWF(N2)；P51950186TW；phoelip Π 200845443 違下電極202之上，並血今 $—上恭朽”電極202電性連結，接著形 成上包極214於該相變化姑极昆。μ 料層m電性μ。12之上並與相變化材
Sh Te 人 邊化材料層212可包含In、Ge、
Sb、Te或其混合，例如异 彳 T r QkT 疋 GeTe、GeSb、SbTe、GeSbTe 或InGeSbTe。該上電極21 ★ T.w…i 妁材枓可例如為TaN、W、TiN、 或TiW。形成該相變化材 π勺人·分成 十層212及该上電極214之方法
;〇〇二，接：：成」目變化材料層及-導電層於該基板 料;^ ^ d心技彳;t及軸製程圖形化該相變化材 枓及^層以形成該相變化材料層212及該上電極214圖 开>。 ㈣H ~、第3e圖’介電材料層206及該低熱傳導 材^層208交替的形成於該基板200之上。該複合材料層 ，介電材料及低熱傳導材料之重量比係例如為㈣七。 。亥低,、、、傳$材料2〇8具有—熱傳導係數介於〇」W/m_K至 1 W/m-K ’例如〇.2 W/m_K至〇 3 u，且該低熱傳導 材料可為相變化材料、氮摻雜相變化材料、或氧掺雜相變 化材料，例如：GeTe、GeSb、SbTe、㈣阶或。 該介電材料2〇6可以為切的化合物，例如氧财或氮化 石夕。 、取後’请麥照第3d圖，蝕刻該介電材料層2〇6及低熱 傳導材料層2G8，形成圖形化的介電材料層2_及低熱傳 導材料層208a，以露出該上電極214之上表面及該介電層 2^4之上表面。請參照第4圖，係顯示該第％圖的上視示 思圖’由圖中可知該介電材料層2G6及該低熱傳導材料層 0949-A22022TWF(N2)；P51950186TW；phoelip 1? 200845443 208經蝕刻後係形成該複合材料層2i〇 210包含交替相疊的共圓心環狀介電材料層206^f料層 導材料層鳩，並環繞該相變化材㈣2ι =低熱傳 值得=意的是，該介電材料寫形成於該相 =214。 及上電極214之側壁及周圍並與其直 料層212 依據上述，自從需要的焦耳執。 變化記憶體可有效降低操作電壓 ^本“所述之相 操作電壓降低，元件的穩定度可有二掸电流。此外’自從 所述之相變化記憶體之製程相對簡> 曰、σ。再者’本發明 製程，且製程費用相對便宜。 適用於不同之元件 雖然本發明已以較佳實施例揭露 限定本發明，任何熟習此技藝者，在工然其並非用以 和範圍内，當可作些許之更動與潤飾不，離本發明之精神 範圍當視後附之申請專利範圍^界定者本發明之保護 0949-A22022TWF(N2)；P51950186TW；phoelip 200845443 【圖式簡單說明】 第la至第le圖係顯示本發明實施例1所述之相變化 記憶體元件的製作流程剖面圖。 第2a至第2e圖係顯示本發明實施例2所述之相變化 記憶體元件的製作流程剖面圖。 第3a至3d圖係顯示本發明實施例3所述之相變化記 憶體元件的製作流程剖面圖。 第4圖係顯示第3d圖之上視示意圖。 f 【主要元件符號說明】 基板〜10 ; 下電極〜12 ; 絕緣層〜14 ; 下電極上表面〜15 ; 介電材料層〜16 ; 低熱傳導材料層〜18 ; 複合材料層〜20 ; 、 貫孔〜22 ; 相變化材料層〜24 ; 上電極〜26 ; 基板〜10 0 ; 下電極〜102 ; 絕緣層〜104 ; 下電極上表面〜105 ; 複合材料層〜110 ; 0949-A22022TWF(N2)；P51950186TW；phoelip 14 200845443 介電材料〜106 ; 低熱傳導材料〜10 8， 貫孔〜111 ; 相變化材料層〜112 ; 上電極〜114 ; 基板〜200 ; 下電極〜202 ; 絕緣層〜204 ; f 下電極上表面〜205 ; 相變化材料層〜212 ; 上電極〜214， 介電材料層〜206 ; 低熱傳導材料層〜208 ; 圖形化的介電材料層〜206a， 圖形化的低熱傳導材料層〜208a，以及 該複合材料層〜210。 0949-A22022TWF(N2) ；P51950186TW；phoelip 15
Claims (1)
- 200845443 十、申請專利範園： h一種相變化記憶體，包含： 一複合材料層包含一介電 -貫孔形成於該複合材料層：：:低熱傳導材料·’ -相變化材料形成於 2.如申請專利範圍第i項所=該貫孔内。 該低熱傳導材料具有^相變化記憶體，其中 W/m_K。 、¥係數；ι 於 〇·1 W/m_K 至 1 3·如申請專利範圍第1 該介電材料包含氮切:处之相變化記憶體，其中 4如申往直剎一 平b矽、或其混合。 4·如曱明專利範圍第丨 口 該低熱傳導材料包含相變化材^述之相變化記憶體，其中 5·如申請專利範圍第^ ^ 該低熱傳導材料包含、处之相變化記憶體，其中 ⑽專“圍tr?變化材料。 該低熱傳導材料包含氧摻力員所述之相變化記憶體，其中 7.如申請專利範圍第=:目變化材料。 該複合材料層包含交替相#、所述之相變化記憶體，其中 層。 A的介電材料層及低熱傳導材料 8·如申請專利範圍第7工 該介電材料層的厚度至小員所述之相變化記憶體，其中 ^ ^ 夕為3 nm 〇 9·如申請專利範圍第7工 該低熱傳導材料層的厚度至1所述之相變化記憶體，其中 10·如申請專利範圍第7為3 nm。 項所逑之相變化記憶體，其中 0949-A22022TWF(N2) ;P51950186TW;ph〇elip 200845443 該複合材料層至少包含一層介電材料層及一低熱傳導材料 〇 11. 如申請專利範圍第1項所述之相變化記憶體，其 中該複合材料層包含由介電材料及低熱傳導材料混合所得 之膜層。 12. 如申請專利範圍第11項所述之相變化記憶體，其 中該複合材料層之介電材料及低熱傳導材料之重量比係為 1:10 〜1:1 〇 Γ 13.如申請專利範圍第1項所述之相變化記憶體，其 中該複合材料層包含交替相疊的共圓心環的介狀電材料層 及低熱傳導材料層，並環繞該貫孔。 14. 如申請專利範圍第13項所述之相變化記憶體，其 中該介電材料形成於該貫孔周圍並與其直接接觸。 15. —種相變化記憶體，包含： 一基板； 一電極形成於該基板上； 、 一複合材料層形成於該基板之上’其中該複合材料層 包含一介電材料及一低熱傳導材料； 一貫孔貫穿該複合材料層；以及 一相變化材料形成於該至少一部份之貫孔内並與該電 極電性連結。 16. 如申請專利範圍第15項所述之相變化記憶體，其 中該低熱傳導材料具有一熱傳導係數介於〇·1 W/m-K至1 W/m-K之間。 0949-A22022TWF(N2)；P51950186TW；phoelip 17 200845443 17. 如申請專利範圍第15項所述之相變化記憶體，其 中該低熱傳導材料包含相變化材料、氮摻雜相變化材料或 氧摻雜相變化材料。 18. 如申請專利範圍第15項所述之相變化記憶體，其 中該複合材料層包含交替相疊的介電材料層及低熱傳導材 料層。 19. 如申請專利範圍第15項所述之相變化記憶體，其 中該複合材料層包含由介電材料及低熱傳導材料混合所得 之膜層。 20. 如申請專利範圍第15項所述之相變化記憶體，其 中該複合材料層包含交替相疊的共圓心環的介狀電材料層 及低熱傳導材料層，並環繞該貫孔。 0949-A22022TWF(N2)；P51950186TW；phoelip 18
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US11/748,440 US7679163B2 (en) | 2007-05-14 | 2007-05-14 | Phase-change memory element |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| TW200845443A true TW200845443A (en) | 2008-11-16 |
| TWI367584B TWI367584B (en) | 2012-07-01 |
Family
ID=40026586
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| TW096138486A TWI367584B (en) | 2007-05-14 | 2007-10-15 | Phase-change memory element |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US7679163B2 (zh) |
| JP (1) | JP5020045B2 (zh) |
| CN (1) | CN101308903B (zh) |
| TW (1) | TWI367584B (zh) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8426838B2 (en) | 2008-01-25 | 2013-04-23 | Higgs Opl. Capital Llc | Phase-change memory |
| US8605493B2 (en) | 2008-12-31 | 2013-12-10 | Higgs Opl. Capital Llc | Phase change memory |
| US8604457B2 (en) | 2008-11-12 | 2013-12-10 | Higgs Opl. Capital Llc | Phase-change memory element |
| USRE45035E1 (en) | 2008-12-30 | 2014-07-22 | Higgs Opl. Capital Llc | Verification circuits and methods for phase change memory array |
| USRE45189E1 (en) | 2007-11-08 | 2014-10-14 | Higgs Opl. Capital Llc | Writing system and method for phase change memory |
Families Citing this family (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2913523B1 (fr) * | 2007-03-09 | 2009-06-05 | Commissariat Energie Atomique | Disposistif de memorisation de donnees multi-niveaux a materiau a changement de phase |
| US7897953B2 (en) * | 2008-01-16 | 2011-03-01 | Micron Technology, Inc. | Multi-level programmable PCRAM memory |
| US8124950B2 (en) * | 2008-08-26 | 2012-02-28 | International Business Machines Corporation | Concentric phase change memory element |
| US8324605B2 (en) * | 2008-10-02 | 2012-12-04 | Macronix International Co., Ltd. | Dielectric mesh isolated phase change structure for phase change memory |
| KR101716472B1 (ko) * | 2010-05-24 | 2017-03-15 | 삼성전자 주식회사 | 상변화 물질을 포함하는 비휘발성 메모리 소자 |
| CN101937971A (zh) * | 2010-08-18 | 2011-01-05 | 中国科学院半导体研究所 | 垂直相变存储器及制备方法 |
| CN101924119A (zh) * | 2010-08-18 | 2010-12-22 | 中国科学院半导体研究所 | 垂直相变存储器及制备方法 |
| CN102569644B (zh) * | 2010-12-15 | 2014-03-12 | 中国科学院上海微系统与信息技术研究所 | 用于相变存储器的Sb2Tey-Si3N4复合相变材料及制备方法 |
| US8946666B2 (en) | 2011-06-23 | 2015-02-03 | Macronix International Co., Ltd. | Ge-Rich GST-212 phase change memory materials |
| US8932901B2 (en) | 2011-10-31 | 2015-01-13 | Macronix International Co., Ltd. | Stressed phase change materials |
| TWI549229B (zh) | 2014-01-24 | 2016-09-11 | 旺宏電子股份有限公司 | 應用於系統單晶片之記憶體裝置內的多相變化材料 |
| US9672906B2 (en) | 2015-06-19 | 2017-06-06 | Macronix International Co., Ltd. | Phase change memory with inter-granular switching |
Family Cites Families (17)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5933365A (en) * | 1997-06-19 | 1999-08-03 | Energy Conversion Devices, Inc. | Memory element with energy control mechanism |
| US6580144B2 (en) * | 2001-09-28 | 2003-06-17 | Hewlett-Packard Development Company, L.P. | One time programmable fuse/anti-fuse combination based memory cell |
| US6670628B2 (en) * | 2002-04-04 | 2003-12-30 | Hewlett-Packard Company, L.P. | Low heat loss and small contact area composite electrode for a phase change media memory device |
| CN1639867A (zh) * | 2002-07-11 | 2005-07-13 | 松下电器产业株式会社 | 非易失性存储器及其制造方法 |
| FR2860910B1 (fr) * | 2003-10-10 | 2006-02-10 | Commissariat Energie Atomique | Dispositif a jonction tunnel magnetique et procede d'ecriture/lecture d'un tel dispositif |
| US7214958B2 (en) * | 2005-02-10 | 2007-05-08 | Infineon Technologies Ag | Phase change memory cell with high read margin at low power operation |
| US7348590B2 (en) * | 2005-02-10 | 2008-03-25 | Infineon Technologies Ag | Phase change memory cell with high read margin at low power operation |
| CN1744324A (zh) * | 2005-08-11 | 2006-03-08 | 上海交通大学 | 降低相变存储器编程电流的单元结构 |
| US7601995B2 (en) * | 2005-10-27 | 2009-10-13 | Infineon Technologies Ag | Integrated circuit having resistive memory cells |
| US7417245B2 (en) * | 2005-11-02 | 2008-08-26 | Infineon Technologies Ag | Phase change memory having multilayer thermal insulation |
| CN101461071B (zh) * | 2005-12-20 | 2012-01-18 | Nxp股份有限公司 | 纵向相变存储器单元及其制造方法 |
| US8084799B2 (en) * | 2006-07-18 | 2011-12-27 | Qimonda Ag | Integrated circuit with memory having a step-like programming characteristic |
| US7453081B2 (en) * | 2006-07-20 | 2008-11-18 | Qimonda North America Corp. | Phase change memory cell including nanocomposite insulator |
| JP2008085204A (ja) * | 2006-09-28 | 2008-04-10 | Toshiba Corp | 半導体記憶装置及びその製造方法 |
| US7473576B2 (en) * | 2006-12-06 | 2009-01-06 | Macronix International Co., Ltd. | Method for making a self-converged void and bottom electrode for memory cell |
| US7476587B2 (en) * | 2006-12-06 | 2009-01-13 | Macronix International Co., Ltd. | Method for making a self-converged memory material element for memory cell |
| US7682868B2 (en) * | 2006-12-06 | 2010-03-23 | Macronix International Co., Ltd. | Method for making a keyhole opening during the manufacture of a memory cell |
-
2007
- 2007-05-14 US US11/748,440 patent/US7679163B2/en active Active
- 2007-10-15 TW TW096138486A patent/TWI367584B/zh active
- 2007-12-06 JP JP2007315873A patent/JP5020045B2/ja active Active
- 2007-12-07 CN CN200710196280.8A patent/CN101308903B/zh active Active
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| USRE45189E1 (en) | 2007-11-08 | 2014-10-14 | Higgs Opl. Capital Llc | Writing system and method for phase change memory |
| US8426838B2 (en) | 2008-01-25 | 2013-04-23 | Higgs Opl. Capital Llc | Phase-change memory |
| US8716099B2 (en) | 2008-01-25 | 2014-05-06 | Higgs Opl. Capital Llc | Phase-change memory |
| US9087985B2 (en) | 2008-01-25 | 2015-07-21 | Higgs Opl.Capital Llc | Phase-change memory |
| US8604457B2 (en) | 2008-11-12 | 2013-12-10 | Higgs Opl. Capital Llc | Phase-change memory element |
| US8884260B2 (en) | 2008-11-12 | 2014-11-11 | Higgs Opl. Capital Llc | Phase change memory element |
| US9245924B2 (en) | 2008-11-12 | 2016-01-26 | Higgs Opl. Capital Llc | Phase change memory element |
| US9735352B2 (en) | 2008-11-12 | 2017-08-15 | Gula Consulting Limited Liability Company | Phase change memory element |
| US10573807B2 (en) | 2008-11-12 | 2020-02-25 | Gula Consulting Limited Liability Company | Phase change memory element |
| USRE45035E1 (en) | 2008-12-30 | 2014-07-22 | Higgs Opl. Capital Llc | Verification circuits and methods for phase change memory array |
| US8605493B2 (en) | 2008-12-31 | 2013-12-10 | Higgs Opl. Capital Llc | Phase change memory |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US7679163B2 (en) | 2010-03-16 |
| JP2008283163A (ja) | 2008-11-20 |
| JP5020045B2 (ja) | 2012-09-05 |
| US20080283814A1 (en) | 2008-11-20 |
| CN101308903B (zh) | 2011-06-08 |
| TWI367584B (en) | 2012-07-01 |
| CN101308903A (zh) | 2008-11-19 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| TW200845443A (en) | Phase-change memory element | |
| TWI338392B (en) | Phase-change memory element and method for fabricating the same | |
| TWI355045B (en) | Side wall active pin memory and manufacturing meth | |
| JP5649722B2 (ja) | 抵抗変化型メモリセル構造および方法 | |
| TWI297948B (en) | Phase change memory device and fabrications thereof | |
| US7868314B2 (en) | Phase change memory device and fabricating method therefor | |
| TW201010152A (en) | Memory array with diode driver and method for fabricating the same | |
| TW201203639A (en) | A memory cell that includes a sidewall collar for pillar isolation and methods of forming the same | |
| US8119528B2 (en) | Nanoscale electrodes for phase change memory devices | |
| TW200828517A (en) | Method for making a keyhole opening during the manufacture of a memory cell | |
| TWI357166B (en) | Memory cell with memory element contacting ring-sh | |
| JP5032797B2 (ja) | 相変化記憶素子及びその製造方法 | |
| TW200937693A (en) | Phase-change memory and method for fabricating the same | |
| TWI390672B (zh) | 具有双載子接面電晶體之相變材料（ｐｃｍ）記憶體裝置、及用於製造此裝置之方法 | |
| TW200847398A (en) | Phase-change memory element | |
| US20080157050A1 (en) | Phase-change memory and fabrication method thereof | |
| TW200836327A (en) | Memory device and fabrications thereof | |
| US20160020252A1 (en) | Variable resistance memory device | |
| CN111146340B (zh) | 一种相变存储器单元及其制备方法 | |
| WO2022143461A1 (zh) | 一种相变存储器单元及其制备方法 | |
| US20080186762A1 (en) | Phase-change memory element | |
| TWI297225B (en) | Phase change memory device and fabrications thereof | |
| TW201015713A (en) | Dielectric-sandwiched pillar memory device | |
| CN100553004C (zh) | 相变化存储器及其制造方法 | |
| CN114792755A (zh) | 相变存储器以及相变存储器的制作方法 |