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公开(公告)号：CN101640251A
公开(公告)日：2010-02-03
申请号：CN200810200709.0
申请日：2008-09-27
Applicant: 中国科学院上海微系统与信息技术研究所
Abstract: 本发明涉及一种相变存储器存储单元底电极结构的改进以及制作实施方法，所述的相变存储器存储单元包括顶电极1、顶电极的过渡层2，以及与顶电极的过渡层2和底电极6接触的相变材料层，其特征在于底电极上端呈探针式电极结构，探针式电极的针尖7深入相变材料层的内部。探针式电极的针尖呈等腰三角形。其制作实施方法为采用标准CMOS工艺制备绝缘介质中的钨底电极，然后采用湿法腐蚀绝缘介质层使钨底电极暴露，再用电化学腐蚀钨底电极使其形貌为探针状，得到探针式电极和等腰三角形针尖，使W电极的热量损失降低至19％。
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公开(公告)号：CN101267016A
公开(公告)日：2008-09-17
申请号：CN200810033601.7
申请日：2008-02-15
Applicant: 中国科学院上海微系统与信息技术研究所
Abstract: 本发明涉及一种相变存储器单元器件结构的改进，其特征在于在圆形的下电极上方，通过一定厚度同心圆柱的介质层，实现加热相变材料的热能向下输运的有效控制，一方面很好地保护了构成PCRAM芯片下面的CMOS电路不受较大热能与载流子的冲击，另一方面在减小相变材料与底电极直接接触面积的同时也获得了很好的保温效果，同时，介质层与很小的相变区域可以把下电极封盖住，很容易实现reset过程，同时上电极与相变材料的界面也可用相同同形圆柱的设计方法，这样一来，上下结构与电极对称，使电场均匀，导致的热场均匀，有利于低电压、低功耗与高速存储的实现，且考虑与CMOS工艺的集成。
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公开(公告)号：CN102539467B
公开(公告)日：2013-06-05
申请号：CN201010583561.0
申请日：2010-12-10
Applicant: 中国科学院上海微系统与信息技术研究所
IPC: G01N25/12
Abstract: 本发明涉及一种分析相变材料结晶速率和结晶温度的方法，该方法包括以下步骤：步骤一、对要分析的各个相变材料进行测试，提取它们在同等升温速率下的电阻和温度关系曲线；步骤二、对各个相变材料的电阻和温度关系曲线的拟合函数进行一阶导数求导，通过一阶导数曲线分析比较各相变材料的结晶温度；步骤三、对各个相变材料的拟合函数进行二阶导数求导，通过二阶导数曲线分析比较各相变材料的结晶速率。利用该分析方法可以对多种相变材料进行比较，从而得到准确的比较结果，选取出最为合适的相变材料，有利于相变材料在器件操作应用中的保持力和操作速率的提高。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN101976677B
公开(公告)日：2012-04-18
申请号：CN201010292303.7
申请日：2010-09-26
Applicant: 中国科学院上海微系统与信息技术研究所
IPC: H01L27/24 , H01L29/872 , H01L29/22 , H01L21/82
Abstract: 本发明公开了一种基于ZnO肖特基二极管的相变随机存储器阵列及其制作方法。其结构包括：半导体衬底；位于半导体衬底上的绝缘缓冲层；位于绝缘缓冲层上的多条字线；电连接于字线的多个ZnO肖特基二极管，分别位于每个ZnO肖特基二极管之上的第二导体层；分别位于每个第二导体层之上的相变存储层；电连接于相变存储层的多条位线，其中的ZnO肖特基二极管由第一导体层和n型ZnO多晶态薄膜组成。本发明采用由n型ZnO多晶态薄膜和金属层形成的ZnO肖特基二极管作为选通元件，使相变存储器具有更高的密度，更低的功耗和更高的性能，其制备方法采用原子层沉积n型ZnO多晶态薄膜的低温工艺，在成本上具有竞争力，更有望在三维堆栈相变存储器中得到广泛应用。
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公开(公告)号：CN101872839A
公开(公告)日：2010-10-27
申请号：CN201010188978.7
申请日：2010-05-31
Applicant: 中国科学院上海微系统与信息技术研究所
Abstract: 本发明涉及一种稳定阈值电压的低功耗的相变存储器及其制造方法，该相变存储器包括：上电极、下电极、位于上、下电极之间的相变材料层以及与所述相变材料层接触的保温层；所述相变材料层的厚度大于3nm，并且小于等于d，d为擦操作时在所述相变材料层底面从下电极边缘到非晶区域边缘的最小距离。本发明提出了最佳的相变材料层厚度，一方面能够有效的限制相变区域，保证器件操作时获得稳定的阈值电压，另一方面有效地控制热量分布，提高器件操作的热效率，降低器件功耗。
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公开(公告)号：CN101488558B
公开(公告)日：2010-10-27
申请号：CN200910046633.5
申请日：2009-02-25
Applicant: 中国科学院上海微系统与信息技术研究所
Abstract: 本发明揭示了一种用于相变存储器的M-Sb-Se相变薄膜材料，其组分为(SbxSe1-x)1-yMy，y为0.2％-15％原子比，x为50％-95％原子比，掺杂元素M为钨元素、铝元素、铟元素、银元素、铜元素、镍元素、镓元素、钛元素、锡元素、氧元素及氮元素中的一者或两者。本发明所提供的M-Sb-Se相变薄膜材料比常用的Ge2Sb2Te5材料具有更快的结晶速度，可以有更快的读写速度，有着更好的数据保持特性，有着比SbSe两元材料更好的热稳定性。同时该材料不含元素Te，是一种环境友好材料，与CMOS工艺兼容性好。
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公开(公告)号：CN101763452A
公开(公告)日：2010-06-30
申请号：CN201010022539.9
申请日：2010-01-07
Applicant: 中国科学院上海微系统与信息技术研究所
IPC: G06F17/50
Abstract: 本发明涉及一种相变存储器的模拟方法，包括以下步骤：A.根据工艺要求建立相变存储单元的几何模型；B.当相变存储单元负载电流时，相变材料的电导率设定为等效熔融态电导率为1041/Ωm量级的固定值；当负载电压时，相变材料的电导率设定为等效晶态电导率，通过计算而得，式中R为基准电阻；C.利用有限元计算法根据电热耦合方程计算出相变存储单元负载不同电流或电压下的电势分布和温度分布；D.根据相变材料的熔融区域，计算相变存储单元在负载不同电流或者电压下的电阻值，从而得到RI关系曲线或RV关系曲线。本发明通过引入基准电阻，求得不同工艺尺寸下相变材料的等效电导率，能够在不同工艺尺寸下模拟器件的电场和热场及RI和RV的关系。
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公开(公告)号：CN101510584A
公开(公告)日：2009-08-19
申请号：CN200910047721.7
申请日：2009-03-17
Applicant: 中国科学院上海微系统与信息技术研究所
Abstract: 本发明提供的电阻变化显著的多态相变存储器单元器件及其制备方法，包括：下电极层；处于下电极层表面且为导电材料的加热电极层；处于加热电极层表面的组合层，组合层包括自层表面向层内扩散成第一锥状和自第一锥状锥底部处继续向层内收缩成第二锥状的相变材料区、及和相变材料区组合形成层结构的绝缘材料区，其中，第一锥状和第二锥状的锥顶部的宽度都处于加热电极层宽度的0.01倍至0.03倍之间；处于组合层表面的上接触电极层；处于上接触电极层表面的上电极层。而制备方法包括：首先在半导体衬底上制备下电极通孔，并往所述下电极通孔内沉积导电材料以形成金属栓塞，接着溅射沉积相变材料，并化学机械抛光表面，最后再沉积导电材料以形成金属塞。
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