公开(公告)号：US09034689B2

公开(公告)日：2015-05-19

申请号：US13848603

申请日：2013-03-21

Applicant: SanDisk 3D LLC

Inventor： Deepak C. Sekar ,  Franz Kreupl ,  Peter Rabkin ,  Chu-Chen Fu

IPC: H01L21/00 ,  H01L45/00 ,  G11C13/00 ,  H01L27/102 ,  H01L27/24

CPC classification number: H01L45/146 ,  G11C13/0007 ,  G11C2213/35 ,  G11C2213/71 ,  H01L27/1021 ,  H01L27/2409 ,  H01L27/2463 ,  H01L27/2481 ,  H01L45/08 ,  H01L45/1233 ,  H01L45/145 ,  H01L45/1641 ,  H01L45/1675

Abstract: Non-volatile storage elements having a reversible resistivity-switching element and techniques for fabricating the same are disclosed herein. The reversible resistivity-switching element may be formed by depositing an oxygen diffusion resistant material (e.g., heavily doped Si, W, WN) over the top electrode. A trap passivation material (e.g., fluorine, nitrogen, hydrogen, deuterium) may be incorporated into one or more of the bottom electrode, a metal oxide region, or the top electrode of the reversible resistivity-switching element. One embodiment includes a reversible resistivity-switching element having a bi-layer capping layer between the metal oxide and the top electrode. Fabricating the device may include depositing (un-reacted) titanium and depositing titanium oxide in situ without air break. One embodiment includes incorporating titanium into the metal oxide of the reversible resistivity-switching element. The titanium might be implanted into the metal oxide while depositing the metal oxide, or after deposition of the metal oxide.

Abstract translation: 本文公开了具有可逆电阻率开关元件的非易失性存储元件及其制造技术。 可逆电阻率开关元件可以通过在顶部电极上沉​​积防氧扩散材料（例如，重掺杂的Si，W，WN）来形成。 可以将陷阱钝化材料（例如，氟，氮，氢，氘）并入到可逆电阻率切换元件的底部电极，金属氧化物区域或顶部电极中的一个或多个中。 一个实施例包括在金属氧化物和顶部​​电极之间具有双层覆盖层的可逆电阻率开关元件。 制造该器件可以包括沉积（未反应的）钛并原位沉积二氧化钛而没有空气破裂。 一个实施例包括将钛结合到可逆电阻率开关元件的金属氧化物中。 可以在沉积金属氧化物的同时或在沉积金属氧化物之后将钛注入金属氧化物中。

公开(公告)号：US20130126821A1

公开(公告)日：2013-05-23

申请号：US13740766

申请日：2013-01-14

Applicant: SanDisk 3D LLC

Inventor： Deepak Chandra Sekar ,  Franz Kreupl ,  Raghuveer S. Makala

IPC: H01L45/00

CPC classification number: H01L45/146 ,  H01L27/2409 ,  H01L27/2481 ,  H01L45/08 ,  H01L45/1233 ,  H01L45/1253 ,  H01L45/145 ,  H01L45/1675

Abstract: In a first aspect, a metal-insulator-metal (“MIM”) stack is provided that includes a first conductive layer, a resistivity-switching layer having a metal oxide layer formed above the first conductive layer, a material layer between the first conductive layer and the resistivity-switching layer, and a second conductive layer above the resistivity-switching layer. The first conductive layer includes a multi-layer metal-silicide stack, and the material layer has a Gibbs free energy of formation per O between about −3 and −6 eV. A memory cell may be formed from the MIM stack. Numerous other aspects are provided.

Abstract translation: 在第一方面，提供了一种金属绝缘体金属（“MIM”）堆叠，其包括第一导电层，在第一导电层上形成有金属氧化物层的电阻率切换层，在第一导电层之间的材料层 层和电阻率切换层，以及电阻率切换层上方的第二导电层。 第一导电层包括多层金属硅化物堆叠，并且材料层在约-3和-6eV之间具有每O形成的吉布斯自由能。 存储单元可以由MIM堆叠形成。 提供了许多其他方面。

公开(公告)号：US08987046B2

公开(公告)日：2015-03-24

申请号：US13837917

申请日：2013-03-15

Applicant: SanDisk 3D LLC

Inventor： Deepak C. Sekar ,  Franz Kreupl ,  Raghuveer S. Makala ,  Peter Rabkin

IPC: H01L21/00 ,  H01L45/00 ,  G11C13/00 ,  H01L27/102 ,  H01L27/24

CPC classification number: H01L45/146 ,  G11C13/0007 ,  G11C2213/35 ,  G11C2213/71 ,  H01L27/1021 ,  H01L27/2409 ,  H01L27/2463 ,  H01L27/2481 ,  H01L45/08 ,  H01L45/1233 ,  H01L45/145 ,  H01L45/1641 ,  H01L45/1675

Abstract: Non-volatile storage elements having a reversible resistivity-switching element and techniques for fabricating the same are disclosed herein. The reversible resistivity-switching element may be formed by depositing an oxygen diffusion resistant material (e.g., heavily doped Si, W, WN) over the top electrode. A trap passivation material (e.g., fluorine, nitrogen, hydrogen, deuterium) may be incorporated into one or more of the bottom electrode, a metal oxide region, or the top electrode of the reversible resistivity-switching element. One embodiment includes a reversible resistivity-switching element having a bi-layer capping layer between the metal oxide and the top electrode. Fabricating the device may include depositing (un-reacted) titanium and depositing titanium oxide in situ without air break. One embodiment includes incorporating titanium into the metal oxide of the reversible resistivity-switching element. The titanium might be implanted into the metal oxide while depositing the metal oxide, or after deposition of the metal oxide.

Abstract translation: 本文公开了具有可逆电阻率开关元件的非易失性存储元件及其制造技术。 可逆电阻率开关元件可以通过在顶部电极上沉​​积防氧扩散材料（例如，重掺杂的Si，W，WN）来形成。 可以将陷阱钝化材料（例如，氟，氮，氢，氘）并入到可逆电阻率切换元件的底部电极，金属氧化物区域或顶部电极中的一个或多个中。 一个实施例包括在金属氧化物和顶部​​电极之间具有双层覆盖层的可逆电阻率开关元件。 制造该器件可以包括沉积（未反应的）钛并原位沉积二氧化钛而没有空气破裂。 一个实施例包括将钛结合到可逆电阻率开关元件的金属氧化物中。 可以在沉积金属氧化物的同时或在沉积金属氧化物之后将钛注入金属氧化物中。

公开(公告)号：US20130234099A1

公开(公告)日：2013-09-12

申请号：US13848603

申请日：2013-03-21

Applicant: SANDISK 3D LLC

Inventor： Deepak C. Sekar ,  Franz Kreupl ,  Raghuveer S. Makala ,  Peter Rabkin ,  Chu-Chen Fu ,  Tong Zhang

IPC: H01L45/00

CPC classification number: H01L45/146 ,  G11C13/0007 ,  G11C2213/35 ,  G11C2213/71 ,  H01L27/1021 ,  H01L27/2409 ,  H01L27/2463 ,  H01L27/2481 ,  H01L45/08 ,  H01L45/1233 ,  H01L45/145 ,  H01L45/1641 ,  H01L45/1675

Abstract: Non-volatile storage elements having a reversible resistivity-switching element and techniques for fabricating the same are disclosed herein. The reversible resistivity-switching element may be formed by depositing an oxygen diffusion resistant material (e.g., heavily doped Si, W, WN) over the top electrode. A trap passivation material (e.g., fluorine, nitrogen, hydrogen, deuterium) may be incorporated into one or more of the bottom electrode, a metal oxide region, or the top electrode of the reversible resistivity-switching element. One embodiment includes a reversible resistivity-switching element having a bi-layer capping layer between the metal oxide and the top electrode. Fabricating the device may include depositing (un-reacted) titanium and depositing titanium oxide in situ without air break. One embodiment includes incorporating titanium into the metal oxide of the reversible resistivity-switching element. The titanium might be implanted into the metal oxide while depositing the metal oxide, or after deposition of the metal oxide.

Abstract translation: 本文公开了具有可逆电阻率开关元件的非易失性存储元件及其制造技术。 可逆电阻率开关元件可以通过在顶部电极上沉​​积防氧扩散材料（例如，重掺杂的Si，W，WN）来形成。 可以将陷阱钝化材料（例如，氟，氮，氢，氘）并入到可逆电阻率切换元件的底部电极，金属氧化物区域或顶部电极中的一个或多个中。 一个实施例包括在金属氧化物和顶部​​电极之间具有双层覆盖层的可逆电阻率开关元件。 制造该器件可以包括沉积（未反应的）钛并原位沉积二氧化钛而没有空气破裂。 一个实施例包括将钛结合到可逆电阻率开关元件的金属氧化物中。 可以在沉积金属氧化物的同时或在沉积金属氧化物之后将钛注入金属氧化物中。

公开(公告)号：US20130221311A1

公开(公告)日：2013-08-29

申请号：US13837917

申请日：2013-03-15

Applicant: SANDISK 3D LLC

Inventor： Deepak C. Sekar ,  Franz Kreupl ,  Raghuveer S. Makala ,  Peter Rabkin

IPC: H01L45/00

CPC classification number: H01L45/146 ,  G11C13/0007 ,  G11C2213/35 ,  G11C2213/71 ,  H01L27/1021 ,  H01L27/2409 ,  H01L27/2463 ,  H01L27/2481 ,  H01L45/08 ,  H01L45/1233 ,  H01L45/145 ,  H01L45/1641 ,  H01L45/1675

Abstract: Non-volatile storage elements having a reversible resistivity-switching element and techniques for fabricating the same are disclosed herein. The reversible resistivity-switching element may be formed by depositing an oxygen diffusion resistant material (e.g., heavily doped Si, W, WN) over the top electrode. A trap passivation material (e.g., fluorine, nitrogen, hydrogen, deuterium) may be incorporated into one or more of the bottom electrode, a metal oxide region, or the top electrode of the reversible resistivity-switching element. One embodiment includes a reversible resistivity-switching element having a bi-layer capping layer between the metal oxide and the top electrode. Fabricating the device may include depositing (un-reacted) titanium and depositing titanium oxide in situ without air break. One embodiment includes incorporating titanium into the metal oxide of the reversible resistivity-switching element. The titanium might be implanted into the metal oxide while depositing the metal oxide, or after deposition of the metal oxide.

Abstract translation: 本文公开了具有可逆电阻率开关元件的非易失性存储元件及其制造技术。 可逆电阻率开关元件可以通过在顶部电极上沉​​积防氧扩散材料（例如，重掺杂的Si，W，WN）来形成。 可以将陷阱钝化材料（例如，氟，氮，氢，氘）并入到可逆电阻率切换元件的底部电极，金属氧化物区域或顶部电极中的一个或多个中。 一个实施例包括在金属氧化物和顶部​​电极之间具有双层覆盖层的可逆电阻率开关元件。 制造该器件可以包括沉积（未反应的）钛并原位沉积二氧化钛而没有空气破裂。 一个实施例包括将钛结合到可逆电阻率开关元件的金属氧化物中。 可以在沉积金属氧化物的同时或在沉积金属氧化物之后将钛注入金属氧化物中。