公开(公告)号：US09443906B2

公开(公告)日：2016-09-13

申请号：US14136365

申请日：2013-12-20

申请人： Intermolecular, Inc.

发明人： Monica Sawkar Mathur ,  Venkat Ananthan ,  Mark Clark ,  Prashant B. Phatak

IPC分类号： H01L45/00 ,  H01L27/24

CPC分类号： H01L27/2418 ,  H01L27/2463 ,  H01L45/00 ,  H01L45/08

摘要： Control elements that can be suitable for nonvolatile memory device applications are disclosed. The control element can have low leakage currents at low voltages to reduce sneak current paths for non selected devices, and high leakage currents at high voltages to minimize voltage drops during device switching. The control element can be based on a single dielectric layer or on a multilayer dielectric stack.

摘要翻译： 公开了可适用于非易失性存储器件应用的控制元件。 控制元件可以在低电压下具有低漏电流，以减少非选定器件的潜行电流路径，以及高电压下的高泄漏电流，以最大限度地减少器件切换期间的电压降。 控制元件可以基于单个电介质层或多层电介质叠层。

公开(公告)号：US20150179934A1

公开(公告)日：2015-06-25

申请号：US14136465

申请日：2013-12-20

申请人： Intermolecular, Inc.

发明人： Monica Sawkar Mathur ,  Venkat Ananthan ,  Prashant B. Phatak

IPC分类号： H01L45/00

CPC分类号： H01L27/2418 ,  H01L27/2463 ,  H01L45/00 ,  H01L45/08

摘要： Control elements that can be suitable for nonvolatile memory device applications are disclosed. The control element can have low leakage currents at low voltages to reduce sneak current paths for non selected devices, and high leakage currents at high voltages to minimize voltage drops during device switching. The control element can be based on multilayer dielectric stacks. The control element can include a zirconium oxide-strontium-titanium oxide-zirconium oxide multilayer stack. The zirconium oxide can be replaced by at least one of hafnium oxide, aluminum oxide, magnesium oxide, or one of the lanthanide oxides.

摘要翻译： 公开了可适用于非易失性存储器件应用的控制元件。 控制元件可以在低电压下具有低漏电流，以减少非选定器件的潜行电流路径，以及高电压下的高泄漏电流，以最大限度地减少器件切换期间的电压降。 控制元件可以基于多层介质堆叠。 控制元件可以包括氧化锆 - 锶 - 氧化钛 - 氧化锆多层堆叠。 氧化锆可以由氧化铪，氧化铝，氧化镁或镧系元素氧化物中的至少一种代替。

公开(公告)号：US20150140779A1

公开(公告)日：2015-05-21

申请号：US14599878

申请日：2015-01-19

申请人： Intermolecular, Inc.

发明人： Prashant B. Phatak

IPC分类号： H01L49/02 ,  H01L21/02 ,  H01L21/3205 ,  H01L27/24 ,  H01L21/283

CPC分类号： H01L28/60 ,  H01L21/02164 ,  H01L21/0217 ,  H01L21/02178 ,  H01L21/02181 ,  H01L21/02186 ,  H01L21/02189 ,  H01L21/02192 ,  H01L21/0228 ,  H01L21/02323 ,  H01L21/0234 ,  H01L21/283 ,  H01L21/32055 ,  H01L27/2418 ,  H01L27/2463 ,  H01L45/00 ,  H01L45/08 ,  H01L45/1233 ,  H01L45/146

摘要： MIMCAP diodes are provided that can be suitable for memory device applications, such as current selector devices for cross point memory array. The MIMCAP diodes can have lower thermal budget as compared to Schottky diodes and controllable lower barrier height and lower series resistance as compared to MIMCAP tunneling diodes. The MIMCAP diode can include a barrier height modification layer, a low leakage dielectric layer and a high leakage dielectric layer. The layers can be sandwiched between two electrodes.

摘要翻译： 提供了可适用于存储器件应用的MIMCAP二极管，例如用于交叉点存储器阵列的电流选择器装置。 与MIMCAP隧道二极管相比，MIMCAP二极管可以具有比肖特基二极管更低的热预算和可控的较低势垒高度和较低的串联电阻。 MIMCAP二极管可以包括阻挡层高度改性层，低漏电介质层和高泄漏电介质层。 这些层可以夹在两个电极之间。

公开(公告)号：US20150137064A1

公开(公告)日：2015-05-21

申请号：US14595421

申请日：2015-01-13

申请人： Intermolecular Inc.

发明人： Pragati Kumar ,  Tony P. Chiang ,  Prashant B. Phatak ,  Yun Wang

IPC分类号： H01L27/24 ,  H01L45/00

CPC分类号： H01L45/146 ,  G11C13/0002 ,  G11C2013/0083 ,  G11C2213/51 ,  H01L27/2409 ,  H01L27/2463 ,  H01L45/08 ,  H01L45/10 ,  H01L45/1233 ,  H01L45/1253 ,  H01L45/1625 ,  H01L45/1641

摘要： This disclosure provides a nonvolatile memory device and related methods of manufacture and operation. The device may include one or more resistive random access memory (ReRAM) approaches to provide a memory device with more predictable operation. In particular, the forming voltage required by particular designs may be reduced through the use of a barrier layer, a reverse polarity forming voltage pulse, a forming voltage pulse where electrons are injected from a lower work function electrode, or an anneal in a reducing environment. One or more of these techniques may be applied, depending on the desired application and results.

摘要翻译： 本公开提供了一种非易失性存储器件及相关的制造和操作方法。 该装置可以包括一个或多个电阻随机存取存储器（ReRAM）方法来为存储器装置提供更可预测的操作。 特别地，可以通过使用阻挡层，反极性形成电压脉冲，从下功函电极注入电子的形成电压脉冲或还原环境中的退火来降低特定设计所需的形成电压 。 可以根据期望的应用和结果应用这些技术中的一种或多种。

公开(公告)号：US08981335B2

公开(公告)日：2015-03-17

申请号：US14073718

申请日：2013-11-06

申请人： Intermolecular, Inc.

发明人： Venkat Ananthan ,  Prashant B. Phatak

IPC分类号： H01L47/00 ,  G11C13/00 ,  H01L45/00 ,  H01L21/66 ,  H01L27/24

CPC分类号： H01L27/2418 ,  G11C13/0002 ,  G11C13/0007 ,  G11C13/0069 ,  G11C2013/0083 ,  G11C2213/15 ,  G11C2213/71 ,  G11C2213/77 ,  H01L21/02183 ,  H01L21/02186 ,  H01L21/0228 ,  H01L21/0234 ,  H01L21/283 ,  H01L21/324 ,  H01L22/12 ,  H01L22/34 ,  H01L27/24 ,  H01L27/2463 ,  H01L28/60 ,  H01L45/00 ,  H01L45/04 ,  H01L45/08 ,  H01L45/12 ,  H01L45/1233 ,  H01L45/1253 ,  H01L45/1266 ,  H01L45/14 ,  H01L45/144 ,  H01L45/145 ,  H01L45/16 ,  H01L45/1608 ,  H01L45/1616 ,  H01L45/1641 ,  H01L2924/0002 ,  H01L2924/00

摘要： Resistive random access memory (ReRAM) cells can include a ZnTe switching layer and TiN or Pt electrodes. The combination of the switching layer of ZnTe and the electrodes of TiN or Pt is designed to achieve desirable performance characteristics, such as low current leakage as well as low and consistent switching currents. High temperature anneal of the ZnTe switching layer can further improve the performance of the ReRAM cells. The switching layer may be deposited using various techniques, such as sputtering or atomic layer deposition (ALD).

摘要翻译： 电阻式随机存取存储器（ReRAM）单元可以包括ZnTe开关层和TiN或Pt电极。 ZnTe的开关层和TiN或Pt的电极的组合被设计成实现期望的性能特性，例如低电流泄漏以及低和一致的开关电流。 ZnTe开关层的高温退火可以进一步提高ReRAM单元的性能。 可以使用诸如溅射或原子层沉积（ALD）的各种技术来沉积切换层。

公开(公告)号：US20140322887A1

公开(公告)日：2014-10-30

申请号：US14325015

申请日：2014-07-07

申请人： Intermolecular Inc.

发明人： Michael Miller ,  Tony P. Chiang ,  Xiying Costa ,  Tanmay Kumar ,  Prashant B. Phatak ,  April Schricker

IPC分类号： H01L45/00

CPC分类号： H01L45/16 ,  H01L21/265 ,  H01L21/31155 ,  H01L27/2463 ,  H01L29/8615 ,  H01L45/08 ,  H01L45/10 ,  H01L45/12 ,  H01L45/1233 ,  H01L45/146 ,  H01L45/1608 ,  H01L45/1616 ,  H01L45/1625 ,  H01L45/1641 ,  H01L45/165

摘要： This disclosure provides a method of fabricating a semiconductor device layer and associated memory cell structures. By performing a surface treatment process (such as ion bombardment) of a semiconductor device layer to create defects having a deliberate depth profile, one may create multistable memory cells having more consistent electrical parameters. For example, in a resistive-switching memory cell, one may obtain a tighter distribution of set and reset voltages and lower forming voltage, leading to improved device yield and reliability. In at least one embodiment, the depth profile is selected to modulate the type of defects and their influence on electrical properties of a bombarded metal oxide layer and to enhance uniform defect distribution.

摘要翻译： 本公开提供了制造半导体器件层和相关联的存储单元结构的方法。 通过进行半导体器件层的表面处理（例如离子轰击）以产生具有有意深度分布的缺陷，可以创建具有更一致的电参数的多层存储单元。 例如，在电阻式开关存储单元中，可以获得设定和复位电压的更紧密的分配和较低的成形电压，从而提高器件的产量和可靠性。 在至少一个实施例中，选择深度轮廓以调制缺陷的类型及其对被轰击的金属氧化物层的电性能的影响并增强均匀的缺陷分布。

公开(公告)号：US08872268B2

公开(公告)日：2014-10-28

申请号：US14163970

申请日：2014-01-24

申请人： Intermolecular, Inc.

发明人： Michael Miller ,  Tony P. Chiang ,  Prashant B. Phatak

IPC分类号： H01L27/01 ,  G11C13/00 ,  H01L45/00 ,  H01L21/265 ,  H01L21/322 ,  H01L27/24

CPC分类号： H01L45/122 ,  G11C13/0007 ,  G11C2213/32 ,  G11C2213/55 ,  G11C2213/56 ,  H01L21/265 ,  H01L21/322 ,  H01L27/2463 ,  H01L45/08 ,  H01L45/10 ,  H01L45/12 ,  H01L45/1233 ,  H01L45/1246 ,  H01L45/146 ,  H01L45/1616 ,  H01L45/1625 ,  H01L45/1641 ,  H01L45/165 ,  H01L45/1658 ,  H01L45/1675

摘要： Controlled localized defect paths for resistive memories are described, including a method for forming controlled localized defect paths including forming a first electrode forming a metal oxide layer on the first electrode, masking the metal oxide to create exposed regions and concealed regions of a surface of the metal oxide, and altering the exposed regions of the metal oxide to create localized defect paths beneath the exposed regions.

摘要翻译： 描述了用于电阻存储器的受控局部缺陷路径，包括用于形成受控局部缺陷路径的方法，包括形成在第一电极上形成金属氧化物层的第一电极，掩蔽金属氧化物以产生暴露区域和隐藏区域 金属氧化物，并且改变金属氧化物的暴露区域以在暴露区域下方产生局部缺陷路径。

公开(公告)号：US20140256111A1

公开(公告)日：2014-09-11

申请号：US14281550

申请日：2014-05-19

申请人： Intermolecular Inc.

发明人： Sandra G. Malhotra ,  Sean Barstow ,  Tony P. Chiang ,  Wayne R. French ,  Pragati Kumar ,  Prashant B. Phatak ,  Sunil Shanker ,  Wen Wu

IPC分类号： H01L45/00

CPC分类号： H01L45/1608 ,  H01L27/2418 ,  H01L27/2463 ,  H01L45/08 ,  H01L45/1233 ,  H01L45/145 ,  H01L45/146 ,  H01L45/1625 ,  H01L45/1641

摘要： Nonvolatile memory elements that are based on resistive switching memory element layers are provided. A nonvolatile memory element may have a resistive switching metal oxide layer. The resistive switching metal oxide layer may have one or more layers of oxide. A resistive switching metal oxide may be doped with a dopant that increases its melting temperature and enhances its thermal stability. Layers may be formed to enhance the thermal stability of the nonvolatile memory element. An electrode for a nonvolatile memory element may contain a conductive layer and a buffer layer.

摘要翻译： 提供了基于电阻式开关存储元件层的非易失性存储元件。 非易失性存储元件可以具有电阻性开关金属氧化物层。 电阻式开关金属氧化物层可以具有一层或多层氧化物。 电阻式开关金属氧化物可以掺杂有增加其熔融温度并增强其热稳定性的掺杂剂。 可以形成层以增强非易失性存储元件的热稳定性。 用于非易失性存储元件的电极可以包含导电层和缓冲层。

公开(公告)号：US08816317B2

公开(公告)日：2014-08-26

申请号：US13659037

申请日：2012-10-24

申请人： Intermolecular, Inc.

发明人： Alexander Gorer ,  Tony P. Chiang ,  Igor Ivanov ,  Prashant B. Phatak

IPC分类号： H01L47/00

CPC分类号： H01L45/10 ,  H01L27/2463 ,  H01L45/1233 ,  H01L45/146 ,  H01L45/1633

摘要： Non-volatile resistive-switching memories formed using anodization are described. A method for forming a resistive-switching memory element using anodization includes forming a metal containing layer, anodizing the metal containing layer at least partially to form a resistive switching metal oxide, and forming a first electrode over the resistive switching metal oxide. In some examples, an unanodized portion of the metal containing layer may be a second electrode of the memory element.

摘要翻译： 描述了使用阳极氧化形成的非易失性电阻式开关存储器。 一种使用阳极氧化形成电阻式开关存储元件的方法包括形成含金属层，至少部分地阳极氧化含金属层以形成电阻式开关金属氧化物，以及在电阻式开关金属氧化物上形成第一电极。 在一些实例中，含金属层的未渐变部分可以是存储元件的第二电极。

公开(公告)号：US08766234B1

公开(公告)日：2014-07-01

申请号：US13728860

申请日：2012-12-27

申请人： Intermolecular, Inc.

发明人： Imran Hashim ,  Venkat Ananthan ,  Tony P. Chiang ,  Prashant B. Phatak

IPC分类号： H01L47/00 ,  H01L45/00

CPC分类号： H01L27/2418 ,  H01L27/2409 ,  H01L29/872 ,  H01L45/10

摘要： Selector devices that can be suitable for memory device applications can have low leakage currents at low voltages to reduce sneak current paths for non selected devices, and high leakage currents at high voltages to minimize voltage drops during device switching. In some embodiments, the selector device can include a first electrode, a tri-layer dielectric layer, and a second electrode. The tri-layer dielectric layer can include a high leakage dielectric layer sandwiched between two lower leakage dielectric layers. The low leakage layers can function to restrict the current flow across the selector device at low voltages. The high leakage dielectric layer can function to enhance the current flow across the selector device at high voltages.

摘要翻译： 可适用于存储器件应用的选择器器件可在低电压下具有低漏电流，以减少非选定器件的漏电流路径，以及高电压下的高泄漏电流，以最大限度地减少器件开关期间的电压降。 在一些实施例中，选择器装置可以包括第一电极，三层电介质层和第二电极。 三层电介质层可以包括夹在两个较低的漏电介质层之间的高泄漏电介质层。 低泄漏层可以起到限制低电压下选择器装置的电流的作用。 高泄漏电介质层可以用于在高电压下增强选择器装置上的电流。