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公开(公告)号：CN113437214A
公开(公告)日：2021-09-24
申请号：CN202110708610.7
申请日：2021-06-25
Applicant: 中国科学院上海微系统与信息技术研究所
Abstract: 本发明涉及一种高度织构取向相变存储材料及其制备方法，所述相变存储材料包括范德瓦尔斯结构缓冲层和氮硫化合物‑GeTe超晶格结构；所述超晶格结构沿垂直于衬底表面的方向层状生长。本发明用高通量的制备方法实现了具有连续组分分布且具有高度织构取向的氮硫化合物相变材料，相变存储材料具有高度的织构取向，这有助于设计具有界面无序化特征的低功耗、高性能相变存储器单元，有望用于高速、高循环擦写次数和低功耗的非易失性存储器件。
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公开(公告)号：CN105322090B
公开(公告)日：2018-09-25
申请号：CN201410265001.9
申请日：2014-06-13
Applicant: 中国科学院上海微系统与信息技术研究所
IPC: H01L45/00
Abstract: 本发明提供一种存储器，至少包括：衬底和依次形成于衬底上的底电极和介质层、介质层上的复合存储结构及复合存储结构上的顶电极。本发明还提供该存储器的制作方法：在清洗后的衬底上依次形成底电极和介质层；在介质层上制作贯孔；在介质层上形成由硫系化合物和氧化物构成的复合存储结构及复合存储结构上的顶电极。本发明的存储器兼具相变和电致阻变的特性，弥补了高密度存储氧化物材料纳米尺度下缺陷不均匀的问题，氧化物材料中形成的氧空位通路能促进硫系化合物材料的阈值转变，使高低阻值增大，有利于提升其存储单元的成品率与可靠性，具有稳定可重复性好以及结构变化小的特点，并且容量大、密度高、功耗低，适用于大规模工业化生产。
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公开(公告)号：CN102832340B
公开(公告)日：2015-05-13
申请号：CN201210335211.1
申请日：2012-09-11
Applicant: 中国科学院上海微系统与信息技术研究所
IPC: H01L45/00
Abstract: 本发明提供一种相变存储器单元及其制备方法，用于提升相变存储器中相变单元的操作速度；采用在相变存储单元的相变存储材料层中植入一层或几层锑Sb薄膜，以加快相变材料在可逆相变过程中的结晶速率。其中相变材料可以是二元的材料体系，如Ge-Te、Sb-Te等相变材料；也可以是三元的材料体系，如Ge-Sb-Te、Si-Sb-Te、Al-Sb-Te、Ti-Sb-Te等相变材料；诱导结晶层锑薄膜的厚度控制在1-5nm。由于锑原子能够促进相变材料结晶过程中晶粒的生长，因此植入的锑薄膜层能与周围的相变材料形成富锑的相变材料体系，以加快相变材料在结晶过程中的晶化速率，从而有助于提高相变存储器存储单元的操作速度。
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公开(公告)号：CN102593355B
公开(公告)日：2013-11-27
申请号：CN201210076491.9
申请日：2012-03-21
Applicant: 中国科学院上海微系统与信息技术研究所
IPC: H01L45/00
CPC classification number: G11C13/0004 , C23C14/3414 , H01L45/06 , H01L45/144 , H01L45/148 , H01L45/1625
Abstract: 本发明涉及可用于相变存储器的Sb-Te-Ti相变薄膜材料及其制备。本发明的Sb-Te-Ti新型相变存储材料，是在Sb-Te相变材料的基础上掺入Ti而成，掺入的Ti与Sb、Te均成键，其化学通式为SbxTeyTi100-x-y，其中0＜x＜80，0＜y＜100-x。当为Ti-Sb2Te3相变存储材料时，Ti原子替代Sb原子的位置，且没有分相。现有的Sb-Te相变材料结晶过程以晶粒生长占主导，因此相变速率快，然而保持力不能满足工业要求。本发明的Sb-Te-Ti新型相变存储材料的结晶温度得到大幅度地升高，保持力提升，热稳定性增强；同时，非晶态电阻降低，晶态电阻升高；可广泛应用于相变存储器。
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公开(公告)号：CN119947122A
公开(公告)日：2025-05-06
申请号：CN202411944938.9
申请日：2024-12-27
Applicant: 中国科学院上海微系统与信息技术研究所
IPC: H10B63/10 , H10N70/00 , C23C16/34 , C23C16/455
Abstract: 本发明涉及一种半导体存储单元及其制备方法，包括基底、第一绝缘介质层、第二绝缘介质层、第四绝缘介质层；所述基底内设有底电极；所述第一绝缘介质层和第二绝缘介质层内设有“L”型纳米加热电极和第三绝缘介质层；所述加热电极底部连接底电极，顶部连接硫系化合物材料层；所述硫系化合物材料层顶部连接顶电极；所述加热电极的材料为含掺杂元素的过渡金属氮化物。本发明通过对加热电极材料的组分优化，提升了加热电极的加热效率，有助于降低半导体存储单元的操作功耗。
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公开(公告)号：CN103531710B
公开(公告)日：2016-03-16
申请号：CN201310500580.6
申请日：2013-10-22
Applicant: 中国科学院上海微系统与信息技术研究所
IPC: H01L45/00
Abstract: 本发明提供一种高速低功耗相变存储器单元及其制备方法，用于提升相变存储器中相变存储单元的操作速度，降低相变存储单元的操作功耗；其特征在于采用微纳加工技术（如聚焦离子束，FIB）去除一部分与加热电极相接触的相变材料层。本发明缩小了相变材料层的体积，使其与加热电极的接触面积极大的减小，三维纳米尺度得存储单元制备得以实现，使存储性能实现高速低功耗。在三维存储单元实现稳定工艺与稳定性能的基础上，在一个相同的底电极上进一步制备出4个及4个以上同等尺寸的存储单元，研究40纳米以下技术节点的高密度存储特性的串扰与存储特性，本发明可直接用于指导工程化相变存储芯片的设计、工艺、测试等，是研发与工程化联系的桥梁。
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公开(公告)号：CN102134698B
公开(公告)日：2013-01-02
申请号：CN201010619496.2
申请日：2010-12-31
Applicant: 中国科学院上海微系统与信息技术研究所
CPC classification number: G11C11/56 , C01B19/007 , C23C14/0623 , C23C14/14 , C23C14/35 , G11C13/0004 , H01L45/06 , H01L45/144
Abstract: 本发明公开了一种用于相变存储器的Al-Sb-Te系列相变材料及其制备方法。该相变材料是一种由铝、锑、碲三种元素组成的混合物，其通式为Alx(SbyTe1)1-x，其中0＜x≤0.85，0.67≤y≤7，可采用磁控溅射的方法制备。所述的材料在外部作用下为电驱动。通过调节化合物中三种元素的含量可以得到不同结晶温度、熔点和结晶激活能的存储材料。由于铝、锑、碲三种元素之间可以两两成键，因而可调性非常强，使得其在相当大的范围内都具有相变特性。适当调节中元素比例，得到的材料比传统的材料有更高的结晶温度、更好的热稳定性和数据保持力和较低的熔点，而且继承了的快速相变能力。另外Al元素是微电子应用中的常用元素，工艺成熟，与COMS兼容性好。
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公开(公告)号：CN102623632A
公开(公告)日：2012-08-01
申请号：CN201110031815.2
申请日：2011-01-28
Applicant: 中国科学院上海微系统与信息技术研究所
IPC: H01L45/00
Abstract: 本发明揭示了一种用于高温环境的N-Ge-Te相变薄膜材料及其制备方法，该材料的组分通式为Nx（GeyTe1-y）1-x，其中0＜x≤0.15，0.5＜y≤0.9，在外部电脉冲的作用下实现可逆相变。该材料可采用磁控溅射中多靶共溅射的方法制备。本发明立足于相变材料非晶态的稳定性问题，通过调节化合物中掺杂N的含量和Ge、Te的比例，在不丢失可逆相变能力的前提下大幅度提高材料的结晶温度和结晶激活能。Nx（GeyTe1-y）1-x与传统的Ge2Sb2Te5材料相比有更高的结晶温度、更好的热稳定性和数据保持力，为相变存储器在航天航空领域的应用打好基础。
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公开(公告)号：CN102610745A
公开(公告)日：2012-07-25
申请号：CN201110021620.X
申请日：2011-01-19
Applicant: 中国科学院上海微系统与信息技术研究所
IPC: H01L45/00
Abstract: 本发明提供一种用于相变存储器的Si-Sb-Te基硫族化合物相变材料，属微电子技术领域。该种材料具有高热稳定性和高结晶速度，其组分通式为(SiaSbbTec)1-yMy，其中元素M是氮元素或氧元素或它们的混合物；在SiaSbbTec中，Si的含量a为10-25%原子百分比，Sb和Te的含量的原子百分比的比值为1.7≤(b/c)≤2.0；掺杂元素M的含量y是0-25%原子百分比。该材料在电学脉冲的作用下，可在非晶态（高阻态）和晶态（低阻态）之间进行可逆转变，从而实现信息存储。该材料与传统的Ge2Sb2Te5相比，具有较高的结晶温度、较高的热稳定性和更高的晶态电阻率，使用该材料作为信息存储介质可以大大提高器件的数据保持能力，同时能保持较快的操作速度和降低的写操作功耗，提高器件的可靠性。
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