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公开(公告)号：CN102361063B
公开(公告)日：2013-12-18
申请号：CN201110306843.0
申请日：2011-10-11
Applicant: 中国科学院上海微系统与信息技术研究所
Abstract: 本发明提供一种用于相变存储器的薄膜材料及其制备方法，该薄膜材料是一种由铜、锑、碲三种元素组成的材料，其通式为CuxSbyTez，其中0＜x≤40，15≤y≤85，15≤y≤85。这种材料可以通过调节材料中三种元素的含量得到不同结晶温度、熔点和结晶速率，适当调节Cu-Sb-Te中元素比例，进而可以得到比传统的Ge2Sb2Te5(GST)具有更高的结晶温度、更好的热稳定性、更低的熔点和更快的结晶速度。另外，铜互联是目前超大规模集成电路中的主流互联技术，该技术的广泛应用使得Cu元素的加工工艺趋向成熟，因而本发明的Cu-Sb-Te相变材料易于加工，与COMS兼容性好。
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公开(公告)号：CN101931049B
公开(公告)日：2012-11-14
申请号：CN201010271248.3
申请日：2010-08-31
Applicant: 中国科学院上海微系统与信息技术研究所
Abstract: 本发明公开了一种低功耗抗疲劳的相变存储单元，包括：下电极，位于下电极之上的介质材料过渡层，位于介质材料过渡层之上的复合相变材料层以及复合相变材料层之上的上电极；介质材料过渡层采用第一介质材料，为Ta2O5、TiO2、CeO2中的一种或多种；复合相变材料层为相变材料和第二介质材料构成的复合材料，第二介质材料为SiO2、HfO2、Ta2O5、TiO2、CeO2中的一种或多种。本发明还提供了制备该低功耗抗疲劳的相变存储单元的方法，所得相变存储单元可减小热量损失，防止相变材料挥发，提高热稳定性，优化界面，减小相变前后应力变化，有利于器件性能的稳定，一方面降低了器件功耗，另一方面提高了器件的抗疲劳特性。
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公开(公告)号：CN101660119B
公开(公告)日：2012-05-30
申请号：CN200910196759.0
申请日：2009-09-29
Applicant: 中国科学院上海微系统与信息技术研究所
Abstract: 本发明公开了一种复合相变材料靶材及其制备方法。该复合相变材料靶材由相变材料与另一种材料复合而成，制备时，首先将其中熔点较高的材料制备成圆柱状作为基体，采用刻蚀工艺在此基体上制备出大小形状相同且分布均匀的圆柱状小孔，然后将熔点较低的材料填充在小孔中，通过真空热压烧结工艺使两种材料结合在一起，最后采用机械抛光的方式处理表面，得到光滑、均匀致密的复合相变材料靶材。采用该方法制备的复合相变材料靶材中各成份分布均匀，组份可以根据小孔的大小和密度调解，解决了复合材料靶材各成份分布不均匀的问题；采用该靶材制备薄膜材料有利于实现两种不同材料的均匀复合，避免了多靶共溅射工艺的复杂性和不稳定性。
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公开(公告)号：CN102268738A
公开(公告)日：2011-12-07
申请号：CN201110196219.X
申请日：2011-07-13
Applicant: 中国科学院上海微系统与信息技术研究所
Abstract: 本发明涉及相变材料及其制备方法，尤其是可用于相变存储器的Sb-Te-Ti相变薄膜材料。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。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：CN102157681A
公开(公告)日：2011-08-17
申请号：CN201010263978.9
申请日：2010-08-24
Applicant: 中国科学院上海微系统与信息技术研究所
Abstract: 本发明提供一种Sb2Te3-HfO2纳米复合相变材料及其在相变存储器中的用途，其中，所述Sb2Te3-HfO2纳米复合相变材料包含：重量百分比为2-30％的介质材料HfO2和重量百分比为70-98％的Sb2Te3相变材料，由于Sb2Te3相变材料与HfO2在纳米尺度的均匀复合，相变材料分布在介质材料HfO2形成的纳米框架结构中，一方面抑制了相变材料的结晶，提升了材料的晶化温度；另一方面相变材料的挥发得到了有效的抑制，组分偏析情况得到明显改善，增加了材料的稳定性。这种新型纳米复合相变薄膜应用到存储器中，可使相变存储器件的RESET电压降低，有利于实现高密度存储，提高了相变存储器的编程过程中的加热效率，降低了其功耗，提升了数据保持能力、疲劳特性和抗辐照能力等。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN101521260B
公开(公告)日：2010-08-04
申请号：CN200910048204.1
申请日：2009-03-25
Applicant: 中国科学院上海微系统与信息技术研究所
Abstract: 本发明是关于一种新型纳米复合相变材料及其制备方法。纳米复合相变材料特征在于相变材料与铁电材料的复合，铁电材料将相变材料分隔成形状和大小可控的、均匀的、纳米尺寸的区域，从而把相变材料的相变限制在小区域内，同时因为铁电材料具有较好的介电和绝热性能，它的存在增强了复合材料的介电特性与抗击穿能力，抑制了相变材料晶粒的长大，提升了材料的电阻率，又增加了材料的热容。这种新型纳米复合相变材料应用到存储器中，有利于实现高密度存储，提高了相变存储器编程过程中的加热效率，降低了其功耗，提高了存储速率，提升了数据保持能力、疲劳特性和抗辐照能力等。
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公开(公告)号：CN101783391A
公开(公告)日：2010-07-21
申请号：CN201010105702.8
申请日：2010-02-04
Applicant: 中国科学院上海微系统与信息技术研究所
IPC: H01L45/00
Abstract: 本发明提供一种纳米复合相变材料、制备方法、及作为相变存储器的用途，其中，所述纳米复合相变材料包含：重量百分比为8-36％的Ta2O5、和重量百分比为64-92％的相变材料，由于相变材料与Ta2O5在纳米尺度的均匀复合，Ta2O5的存在一方面抑制了相变材料晶粒的长大，提升了材料的电阻率和晶化温度，增加了材料的热稳定性；另一方面由于晶界密度的增加，材料的热导率减小，同时Ta2O5的引入提升了材料的介电常数，有利于器件阈值电压的减小。这种新型纳米复合相变薄膜应用到存储器中，可使相变存储器件的RESET电压降低，有利于实现高密度存储，提高了相变存储器的编程过程中的加热效率，降低了其功耗，提升了数据保持能力、疲劳特性和抗辐照能力等。
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公开(公告)号：CN101752497A
公开(公告)日：2010-06-23
申请号：CN200910201171.X
申请日：2009-12-15
Applicant: 中国科学院上海微系统与信息技术研究所
Abstract: 本发明提供的一种低功耗高稳定性的相变存储单元，包括基底层、相变材料区、电极以及将所述相变材料区全部包裹的介质材料包覆层，且所述介质材料包覆层的材料为不与所述相变材料发生反应的材料，相变材料区的相变材料可为纯相变材料，也可为相变材料和介质材料构成的掺杂材料，或者为相变材料和介质材料构成的复合材料等。本发明还提供了制备低功耗高稳定性的相变存储单元的方法，所形成的相变存储单元可以有效抑制相变材料中各元素的扩散和挥发，有利于材料性能的稳定，同时抑制了相变材料晶粒的长大，提升了材料的电阻率，降低了器件功耗。
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公开(公告)号：CN113889571B
公开(公告)日：2025-03-25
申请号：CN202111106532.X
申请日：2021-09-22
Applicant: 中国科学院上海微系统与信息技术研究所
Abstract: 本发明涉及一种高性能相变存储器及其制备方法。该相变存储器包括：基底层，电极层，介质隔离层，底电极层，相变材料层，顶电极层，所述介质隔离层与底电极层之间设有介质缓冲材料层。该相变存储器可以有效避免底电极因氧化造成的性能衰退，确保电极的使用寿命；并且增加了散热面积，提高了器件操作过程中的散热效率，从而降低相变存储介质中的热应力，减小阻值漂移系数，提高了器件可靠性。
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