公开(公告)号：US20070048990A1

公开(公告)日：2007-03-01

申请号：US11215520

申请日：2005-08-30

申请人： Wei-Wei Zhuang ,  Sheng Hsu ,  David Evans ,  Tingkai Li ,  Lawrence Charneski

发明人： Wei-Wei Zhuang ,  Sheng Hsu ,  David Evans ,  Tingkai Li ,  Lawrence Charneski

IPC分类号： H01L21/3205

CPC分类号： H01L45/04 ,  H01L45/1233 ,  H01L45/147 ,  H01L45/1608

摘要： A method of buffer layer formation for RRAM thin film deposition includes preparing a substrate; depositing a bottom electrode on the substrate; depositing a thin layer of a transition metal having a multiple valence on the bottom electrode; depositing a layer of metal oxide on the transition metal; depositing a top electrode on the metal oxide; annealing the substrate and the layers formed thereon; and completing the RRAM.

摘要翻译： 用于RRAM薄膜沉积的缓冲层形成方法包括制备衬底; 在底物上沉积底部电极; 在底部电极上沉​​积具有多价的过渡金属的薄层; 在过渡金属上沉积一层金属氧化物; 在金属氧化物上沉积顶部电极; 退火衬底及其上形成的层; 并完成RRAM。

公开(公告)号：US20060091107A1

公开(公告)日：2006-05-04

申请号：US10970885

申请日：2004-10-21

申请人： Tingkai Li ,  Bruce Ulrich ,  David Evans ,  Sheng Hsu

发明人： Tingkai Li ,  Bruce Ulrich ,  David Evans ,  Sheng Hsu

IPC分类号： C03C25/68 ,  H01L21/302 ,  C23F1/00

CPC分类号： H01L29/6684 ,  C23F4/00 ,  H01L21/28291 ,  H01L21/31116 ,  H01L21/32136

摘要： A method of selectively etching a three-layer structure consisting of SiO2, In2O3, and titanium, includes etching the SiO2, stopping at the titanium layer, using C3F8 in a range of between about 10 sccm to 30 sccm; argon in a range of between about 20 sccm to 40 sccm, using an RF source in a range of between about 1000 watts to 3000 watts and an RF bias in a range of between about 400 watts to 800 watts at a pressure in a range of between about 2 mtorr to 6 mtorr; and etching the titanium, stopping at the In2O3 layer, using BCl in a range of between about 10 sccm to 50 sccm; chlorine in a range of between about 40 sccm to 80 sccm, a Tcp in a range of between about 200 watts to 500 watts at an RF bias in a range of between about 100 watts to 200 watts at a pressure in a range of between about 4 mtorr to 8 mtorr.

摘要翻译： 选择性地蚀刻由SiO 2，In 2 O 3 N 3和Ti构成的三层结构的方法包括蚀刻SiO _{2 ，在钛层上停止，使用C 3 3 F 8 N在约10sccm至30sccm之间的范围内; 在约20sccm至40sccm的范围内的氩气，使用在约1000瓦特至3000瓦特之间的范围内的RF源和在约400瓦特至800瓦特范围内的RF偏压， 约2mtorr至6mtorr; 并且使用在约10sccm至50sccm之间的范围内的BCl蚀刻钛，停止在In 2 N 3 O 3层处; 在约40sccm至80sccm的范围内的氯，在约200瓦特至200瓦特之间的RF偏压下在约200瓦特至500瓦特之间的范围内的T cp < 在约4mtorr至8mtorr的范围内的压力。}

公开(公告)号：US20050245039A1

公开(公告)日：2005-11-03

申请号：US10836689

申请日：2004-04-30

申请人： Tingkai Li ,  Wei-Wei Zhuang ,  David Evans ,  Sheng Hsu

发明人： Tingkai Li ,  Wei-Wei Zhuang ,  David Evans ,  Sheng Hsu

IPC分类号： C01G45/00 ,  C01F11/02 ,  C01F17/00 ,  C01G99/00 ,  G11C13/00 ,  H01L21/00 ,  H01L21/20 ,  H01L27/10 ,  H01L43/08 ,  H01L45/00

CPC分类号： G11C13/0007 ,  G11C2213/31 ,  H01L45/04 ,  H01L45/1233 ,  H01L45/147

摘要： PrCaMnO (PCMO) thin films with predetermined memory-resistance characteristics and associated formation processes have been provided. In one aspect the method comprises: forming a Pr3+1−xCa2+xMnO thin film composition, where 0.1

摘要翻译： 已经提供了具有预定的记忆电阻特性和相关的形成过程的PrCaMnO（PCMO）薄膜。 在一个方面，所述方法包括：形成Pr 3+ 1-x 2 Ca 2 O 3 x MnO薄膜 组成，其中0.1 _0.78Mn^{4+<​​/SUP>_0.22O2-_{2.96 组合， Mn和O离子的比例变化如下：O 2 - （2.96）; Mn（3+）+（（1-x）+ 8％）; 和Mn 4+（x-8％）。 在另一方面，该方法响应于晶体取向在PCMO膜中产生密度。 例如，如果PCMO膜具有（110）取向，则在垂直于（110）取向的平面中产生在每平方英尺5至6.76个Mn原子的范围内的密度。}}

公开(公告)号：US20070284575A1

公开(公告)日：2007-12-13

申请号：US11893402

申请日：2007-08-15

申请人： Tingkai Li ,  Sheng Hsu ,  Wei-Wei Zhuang ,  David Evans

发明人： Tingkai Li ,  Sheng Hsu ,  Wei-Wei Zhuang ,  David Evans

IPC分类号： H01L29/12

CPC分类号： H01L27/101 ,  G11C13/0007 ,  G11C2213/31 ,  H01L27/2409 ,  H01L27/2463 ,  H01L29/66143 ,  H01L29/872 ,  H01L45/04 ,  H01L45/1233 ,  H01L45/147

摘要： A method is provided for forming a metal/semiconductor/metal (MSM) current limiter and resistance memory cell with an MSM current limiter. The method comprises: providing a substrate; forming an MSM bottom electrode overlying the substrate; forming a ZnOx semiconductor layer overlying the MSM bottom electrode, where x is in the range between about 1 and about 2, inclusive; and, forming an MSM top electrode overlying the semiconductor layer. The ZnOx semiconductor can be formed through a number of different processes such as spin-coating, direct current (DC) sputtering, radio frequency (RF) sputtering, metalorganic chemical vapor deposition (MOCVD), or atomic layer deposition (ALD).

摘要翻译： 提供了一种用于形成具有MSM限流器的金属/半导体/金属（MSM）限流器和电阻存储器单元的方法。 该方法包括：提供衬底; 形成覆盖所述衬底的MSM底部电极; 形成覆盖MSM底部电极的ZnO x半导体层，其中x在约1和约2之间的范围内; 并且形成覆盖半导体层的MSM顶部电极。 可以通过旋涂，直流（DC）溅射，射频（RF）溅射，金属有机化学气相沉积（MOCVD）或原子层沉积（ALD）等多种不同的工艺形成ZnO x半导体。

公开(公告)号：US20070015330A1

公开(公告)日：2007-01-18

申请号：US11435669

申请日：2006-05-17

申请人： Tingkai Li ,  Sheng Hsu ,  David Evans

发明人： Tingkai Li ,  Sheng Hsu ,  David Evans

IPC分类号： H01L21/8242

CPC分类号： H01L27/101 ,  G11C13/0007 ,  G11C2213/31 ,  H01L27/2409 ,  H01L29/66143 ,  H01L29/872 ,  H01L45/04 ,  H01L45/1233 ,  H01L45/147

摘要： A method is provided for forming a metal/semiconductor/metal (MSM) back-to-back Schottky diode from a silicon (Si) semiconductor. The method deposits a Si semiconductor layer between a bottom electrode and a top electrode, and forms a MSM diode having a threshold voltage, breakdown voltage, and on/off current ratio. The method is able to modify the threshold voltage, breakdown voltage, and on/off current ratio of the MSM diode in response to controlling the Si semiconductor layer thickness. Generally, both the threshold and breakdown voltage are increased in response to increasing the Si thickness. With respect to the on/off current ratio, there is an optimal thickness. The method is able to form an amorphous Si (a-Si) and polycrystalline Si (polySi) semiconductor layer using either chemical vapor deposition (CVD) or DC sputtering. The Si semiconductor can be doped with a Group V donor material, which decreases the threshold voltage and increases the breakdown voltage.

摘要翻译： 提供了用于从硅（Si）半导体形成金属/半导体/金属（MSM）背对背肖特基二极管的方法。 该方法在底电极和顶电极之间沉积Si半导体层，并形成具有阈值电压，击穿电压和开/关电流比的MSM二极管。 响应于控制Si半导体层厚度，该方法能够修改MSM二极管的阈值电压，击穿电压和导通/截止电流比。 通常，响应于Si厚度的增加，阈值和击穿电压都增加。 关于开/关电流比，存在最佳厚度。 该方法能够使用化学气相沉积（CVD）或DC溅射形成非晶Si（a-Si）和多晶硅（polySi）半导体层。 Si半导体可以掺杂有V族施主材料，其降低阈值电压并增加击穿电压。

公开(公告)号：US20060194403A1

公开(公告)日：2006-08-31

申请号：US11378719

申请日：2006-03-17

申请人： Tingkai Li ,  Wei-Wei Zhuang ,  David Evans ,  Sheng Hsu

发明人： Tingkai Li ,  Wei-Wei Zhuang ,  David Evans ,  Sheng Hsu

IPC分类号： H01L21/20

CPC分类号： G11C13/0007 ,  G11C2213/31 ,  H01L45/04 ,  H01L45/1233 ,  H01L45/147

摘要： PrCaMnO (PCMO) thin films with predetermined memory-resistance characteristics and associated formation processes have been provided. In one aspect the method comprises: forming a Pr3+1−xCa2+xMnO thin film composition, where 0.1

摘要翻译： 已经提供了具有预定的记忆电阻特性和相关的形成过程的PrCaMnO（PCMO）薄膜。 在一个方面，所述方法包括：形成Pr 3+ 1-x 2 Ca 2 O 3 x MnO薄膜 组成，其中0.1 _0.78Mn^{4+<​​/SUP>_0.22O2-_{2.96 组合， Mn和O离子的比例变化如下：O 2 - （2.96）; Mn（3+）+（（1-x）+ 8％）; 和Mn 4+（x-8％）。 在另一方面，该方法响应于晶体取向在PCMO膜中产生密度。 例如，如果PCMO膜具有（110）取向，则在垂直于（110）取向的平面中产生在每平方英尺5至6.76个Mn原子的范围内的密度。}}

公开(公告)号：US20060068099A1

公开(公告)日：2006-03-30

申请号：US10957304

申请日：2004-09-30

申请人： Tingkai Li ,  Lawrence Charneski ,  Wei-Wei Zhuang ,  David Evans ,  Sheng Hsu

发明人： Tingkai Li ,  Lawrence Charneski ,  Wei-Wei Zhuang ,  David Evans ,  Sheng Hsu

IPC分类号： C23C16/00

CPC分类号： C23C16/40 ,  H01L45/04 ,  H01L45/1233 ,  H01L45/147 ,  H01L45/1616

摘要： The present invention discloses a method to achieve grading PCMO thin film for use in RRAM memory devices since the contents of Ca, Mn and Pr in a PCMO film can have great influence on its switching property. By choosing precursors for Pr, Ca and Mn having different deposition rate behaviors with respect to deposition temperature or vaporizer temperature, PCMO thin film of grading Pr, Ca or Mn distribution can be achieved by varying that process condition during deposition. The present invention can also be broadly applied to the fabrication of any multicomponent grading thin film process by varying any of the deposition parameters after preparing multiple precursors to have different deposition rate behaviors with respect to that particular process parameter. The present invention starts with a proper selection of precursors in which the selected precursors have different deposition rates with respect to at least one deposition condition such as deposition temperature or vaporizer temperature. The precursors can then be arranged in different delivery systems, or can be pre-mixed in a proper ratio for use in a delivery system, or in any other combinations such as a mixture of two or three liquid precursors using a direct liquid injection and a separate gaseous precursor delivery system for gaseous process gas. Then by varying the appropriate deposition condition, a grading thin film can be achieved.

摘要翻译： 本发明公开了一种用于RRAM存储器件中的PCMO薄膜分级的方法，因为PCMO薄膜中Ca，Mn和Pr的含量对其开关性能有很大的影响。 通过选择相对于沉积温度或蒸发器温度具有不同沉积速率行为的Pr，Ca和Mn的前体，可以通过在沉积期间改变该工艺条件来实现分级Pr，Ca或Mn分布的PCMO薄膜。 本发明还可以广泛地应用于任何多组分分级薄膜工艺的制造，其通过在制备多种前体之后改变任何沉积参数以相对于该特定工艺参数具有不同的沉积速率行为。 本发明开始于适当选择前体，其中所选择的前体相对于至少一个沉积条件例如沉积温度或蒸发器温度具有不同的沉积速率。 然后可将前体布置在不同的递送系统中，或者可以以适当的比例预先混合以用于递送系统，或者以任何其它组合例如使用直接液体注射的两种或三种液体前体的混合物 用于气态工艺气体的单独的气态前体输送系统。 然后通过改变适当的沉积条件，可以实现分级薄膜。

公开(公告)号：US20050266686A1

公开(公告)日：2005-12-01

申请号：US10855088

申请日：2004-05-27

申请人： Wei-Wei Zhuang ,  Tingkai Li ,  Wei Pan ,  David Evans ,  Sheng Hsu

发明人： Wei-Wei Zhuang ,  Tingkai Li ,  Wei Pan ,  David Evans ,  Sheng Hsu

IPC分类号： C23C18/12 ,  C30B23/02 ,  C30B29/24 ,  H01L21/44 ,  H01L45/00

CPC分类号： C23C18/1216 ,  C23C18/1225 ,  C23C18/1241 ,  C23C18/1283 ,  C30B23/02 ,  C30B29/24 ,  H01L45/04 ,  H01L45/1233 ,  H01L45/1253 ,  H01L45/147 ,  H01L45/1608

摘要： A method of fabricating a CMR thin film for use in a semiconductor device includes preparing a CMR precursor in the form of a metal acetate based acetic acid solution; preparing a wafer; placing a wafer in a spin-coating chamber; spin-coating and heating the wafer according to the following: injecting the CMR precursor into a spin-coating chamber and onto the surface of the wafer in the spin-coating chamber; accelerating the wafer to a spin speed of between about 1500 RPM to 3000 RPM for about 30 seconds; baking the wafer at a temperature of about 180° C. for about one minute; ramping the temperature to about 230° C.; baking the wafer for about one minute at the ramped temperature; annealing the wafer at about 500° C. for about five minutes; repeating said spin-coating and heating steps at least three times; post-annealing the wafer at between about 500° C. to 600° C. for between about one to six hours in dry, clean air; and completing the semiconductor device.

摘要翻译： 制造用于半导体器件的CMR薄膜的方法包括制备基于金属乙酸酯的乙酸溶液形式的CMR前体; 准备晶圆; 将晶片放置在旋涂室中; 根据以下步骤旋涂和加热晶片：将CMR前体注入旋涂室并在旋涂室中的晶片表面上; 将晶片加速至约1500RPM至3000RPM之间的旋转速度约30秒; 在约180℃的温度下烘烤晶片约1分钟; 将温度升高至约230℃; 在升温下烘烤晶片约1分钟; 在约500℃退火晶片约5分钟; 重复所述旋涂和加热步骤至少三次; 在约500℃至600℃之间将晶片退火约1至6小时，在干燥，干净的空气中进行退火; 并完成半导体器件。

公开(公告)号：US20070221975A1

公开(公告)日：2007-09-27

申请号：US11805177

申请日：2007-05-22

申请人： Tingkai Li ,  Lawrence Charneski ,  Wei-Wei Zhuang ,  David Evans ,  Sheng Hsu

发明人： Tingkai Li ,  Lawrence Charneski ,  Wei-Wei Zhuang ,  David Evans ,  Sheng Hsu

IPC分类号： H01L29/92

CPC分类号： H01L45/04 ,  H01L45/1233 ,  H01L45/147 ,  H01L45/1616

摘要： A multi-layer PrxCa1-xMnO3 (PCMO) thin film capacitor and associated deposition method are provided for forming a bipolar switching thin film. The method comprises: forming a bottom electrode; depositing a nanocrystalline PCMO layer; depositing a polycrystalline PCMO layer; forming a multi-layer PCMO film with bipolar switching properties; and forming top electrode overlying the PCMO film. If the polycrystalline layers are deposited overlying the nanocrystalline layers, a high resistance can be written with narrow pulse width, negative voltage pulses. The PCMO film can be reset to a low resistance using a narrow pulse width, positive amplitude pulse. Likewise, if the nanocrystalline layers are deposited overlying the polycrystalline layers, a high resistance can be written with narrow pulse width, positive voltage pulses, and reset to a low resistance using a narrow pulse width, negative amplitude pulse.

摘要翻译： 提供了多层Pr 1 x 1 x x MnO 3（PCMO）薄膜电容器和相关的沉积方法，用于形成双极开关 薄膜。 该方法包括：形成底部电极; 沉积纳米晶体PCMO层; 沉积多晶的PCMO层; 形成具有双极开关特性的多层PCMO膜; 并形成覆盖PCMO膜的顶部电极。 如果多晶层沉积在纳米晶层之上，则可以用窄脉冲宽度，负电压脉冲写入高电阻。 PCMO膜可以使用窄脉冲宽度，正幅度脉冲复位为低电阻。 同样，如果纳米晶层沉积在多晶层上，则可以用窄脉冲宽度，正电压脉冲写入高电阻，并使用窄脉冲宽度，负幅度脉冲将其复位为低电阻。

公开(公告)号：US20050207265A1

公开(公告)日：2005-09-22

申请号：US11130983

申请日：2005-05-16

申请人： Sheng Hsu ,  Tingkai Li ,  David Evans ,  Wei-Wei Zhuang ,  Wei Pan

发明人： Sheng Hsu ,  Tingkai Li ,  David Evans ,  Wei-Wei Zhuang ,  Wei Pan

IPC分类号： H01L27/10 ,  G11C11/15 ,  G11C13/00 ,  H01L45/00 ,  G11C8/02

CPC分类号： G11C13/0007 ,  G11C2213/31 ,  H01L45/04 ,  H01L45/1233 ,  H01L45/147 ,  H01L45/1608 ,  H01L45/1625

摘要： Asymmetrically structured memory cells and a fabrication method are provided. The method comprises: forming a bottom electrode; forming an electrical pulse various resistance (EPVR) first layer having a polycrystalline structure over the bottom electrode; forming an EPVR second layer adjacent the first layer, with a nano-crystalline or amorphous structure; and, forming a top electrode overlying the first and second EPVR layers. EPVR materials include CMR, high temperature super conductor (HTSC), or perovskite metal oxide materials. In one aspect, the EPVR first layer is deposited with a metalorganic spin coat (MOD) process at a temperature in the range between 550 and 700 degrees C. The EPVR second layer is formed at a temperature less than, or equal to the deposition temperature of the first layer. After a step of removing solvents, the MOD deposited EPVR second layer is formed at a temperature less than, or equal to the 550 degrees C.

摘要翻译： 提供了非对称结构的存储单元和制造方法。 该方法包括：形成底部电极; 在底部电极上形成具有多晶结构的电脉冲各种电阻（EPVR）第一层; 用纳米结晶或无定形结构形成邻近第一层的EPVR第二层; 并且形成覆盖在第一和第二EPVR层上的顶部电极。 EPVR材料包括CMR，高温超导体（HTSC）或钙钛矿金属氧化物材料。 在一个方面，EPVR第一层在550-700℃的温度范围内用金属有机旋涂（MOD）工艺沉积.EPVR第二层是在小于或等于沉积温度 的第一层。 在除去溶剂的步骤之后，将MOD沉积的EPVR第二层在小于或等于550℃的温度下形成。