微控制器用低功耗嵌入式相变存储器及其相变存储材料与制备方法

    公开(公告)号:CN102509732A

    公开(公告)日:2012-06-20

    申请号:CN201110453265.3

    申请日:2011-12-29

    Abstract: 本发明涉及一种微控制器用嵌入式相变存储器及其制备方法与其NVM存储材料的制备方法。所述微控制器用嵌入式相变存储器包括动态随机存取存储单元和非易失性存储单元,所述动态随机存取存储单元和非易失性存储单元同时位于同一基片上。本发明针对COMS的单靶溅射工艺,利用向低数据保持力的DRAM用相变材料中注入Si离子,获得低操作功能高数据保持力的NVM用富Si相变材料,实现了将应用于DRAM和NVM的两种不同相变存储器的相变材料制备在同一基片。既得到了性能良好的SiSbTe或SiGeSbTe相变材料,又减少了光刻版的使用数量,大大简化了工艺步骤从而降低了技术难度和产品成本。

    一种用于相变存储器的Ge-Sb-Te富Ge掺N相变材料及其制备方法

    公开(公告)号:CN102347446A

    公开(公告)日:2012-02-08

    申请号:CN201110331342.8

    申请日:2011-10-27

    Abstract: 本发明涉及一种用于相变存储器的Ge-Sb-Te富Ge掺N相变材料。本发明的用于相变存储器的Ge-Sb-Te富Ge掺N相变材料,其化学成分符合化学通式Nx[(Ge1+yTe)a(Sb2Te3)b]100-x,0<y≤3,0<x≤35,a=1或2,b=1或2。该相变材料为在外部能量作用下具有可逆相变的存储材料。采用磁控溅射时,通过控制各靶材靶位的电源功率和N2/Ar2流量比来调节各组分的原子百分含量,可得到不同结晶温度、熔点和结晶激活能的相变存储材料。本发明Ge-Sb-Te富Ge掺N的相变材料,相比于传统的Ge2Sb2Te5薄膜材料来说,具有较高的结晶温度,较好的数据保持力,较好的热稳定性,较低的功耗等优点。

    相变存储材料及其制备方法

    公开(公告)号:CN102157685A

    公开(公告)日:2011-08-17

    申请号:CN201110033438.6

    申请日:2011-01-30

    Abstract: 一种相变存储材料及其制备方法,所述制备方法包括:提供半导体衬底,在半导体衬底上形成非晶Si-SbxTe1-x材料层,其中0.1≤x≤0.9;在非晶Si-SbxTe1-x材料层上形成富含H的SiNy层,其中1≤y≤1.5;对Si-SbxTe1-x材料层及SiNy层进行快速退火,使其中的非晶Si转变为微晶Si以形成微晶Si-SbxTe1-x复合相变材料。相较于现有技术,本发明提供的是微晶Si-SbxTe1-x复合相变材料,微晶态的Si晶粒尺寸在3纳米至20纳米左右,缺陷比非晶态Si少,能有效抑制氧化,阻碍Si与SbxTe1-x的相互扩散,具有更稳定的特性。

    一种相变存储器器件单元结构及其制作方法

    公开(公告)号:CN101335328B

    公开(公告)日:2011-06-29

    申请号:CN200810041393.5

    申请日:2008-08-05

    Abstract: 本发明涉及一种相变存储器器件单元结构及其制作方法,其特征在于将器件单元中的相变材料和加热电极的横向尺度控制在同一纳米区域范围,构成小加热电极操作小相变材料的结构。其制作方法是首先在衬底上制备介质材料层,然后通过标准的深亚微米工艺或FIB技术在介质材料层中制作出相变存储单元的加热电极,接着进行化学机械抛光,形成镶嵌在介质材料中的纳米加热电极,最后将加热电极顶部刻蚀掉一定厚度,从而在电极上端形成介质孔洞,在孔洞中填充相变材料,引出上电极,最终形成同时具有小电极和小相变材料的存储单元结构。优点是将相变材料限制在加热电极上端的介质孔洞里,阻止了相变材料在反复擦写过程中的扩散,更有利于降低存储单元的功耗。

    化合物半导体基肖特基二极管作为开关的相变存储器及方法

    公开(公告)号:CN101964351A

    公开(公告)日:2011-02-02

    申请号:CN201010252352.8

    申请日:2010-08-13

    Abstract: 本发明涉及一种非硅基的肖特基二极管作为开关的相变存储器及方法,其特征在于所述的存储单元由一个基于化合物(如III-V族半导体GaAs)的肖特基二极管(SBD)和一个可逆相变电阻构成,该SBD具有50ns以下的开关速度,能提供1μA-5mA的电流,耐压能力达到10V以上,此外,SBD具有很强的抗辐照能力,基于结构变化的相变材料,在辐照情况下其阻值不会发生变化,从而实现了高速、低功耗、能提供大电流、耐压好、抗辐照的相变存储单元,由该相变存储单元构成存储阵列,加上SOI衬底上的外围电路,从而形成高速、抗辐照等性能优异的相变存储芯片。不同于目前基于半导体p-n结作为开关的相变存储器件的结构。

    一种相变存储器器件单元结构及其制作方法

    公开(公告)号:CN101335328A

    公开(公告)日:2008-12-31

    申请号:CN200810041393.5

    申请日:2008-08-05

    Abstract: 本发明涉及一种相变存储器器件单元结构及其制作方法,其特征在于将器件单元中的相变材料和加热电极的横向尺度控制在同一纳米区域范围,构成小加热电极操作小相变材料的结构。其制作方法是首先在衬底上制备介质材料层,然后通过标准的深亚微米工艺或FIB技术在介质材料层中制作出相变存储单元的加热电极,接着进行化学机械抛光,形成镶嵌在介质材料中的纳米加热电极,最后将加热电极顶部刻蚀掉一定厚度,从而在电极上端形成介质孔洞,在孔洞中填充相变材料,引出上电极,最终形成同时具有小电极和小相变材料的存储单元结构。优点是将相变材料限制在加热电极上端的介质孔洞里,阻止了相变材料在反复擦写过程中的扩散,更有利于降低存储单元的功耗。

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