公开(公告)号：US20120193595A1

公开(公告)日：2012-08-02

申请号：US13076169

申请日：2011-03-30

申请人： Huai-Yu Cheng ,  Chieh-Fang Chen ,  Hsiang-Lan Lung ,  Yen-Hao Shih ,  Simone Raoux ,  Matthew J. Breitwisch

发明人： Huai-Yu Cheng ,  Chieh-Fang Chen ,  Hsiang-Lan Lung ,  Yen-Hao Shih ,  Simone Raoux ,  Matthew J. Breitwisch

IPC分类号： H01L45/00 ,  C23C14/14 ,  C23C14/34

CPC分类号： H01L47/00 ,  C23C14/06 ,  C23C14/0623 ,  C23C14/3414 ,  H01L21/06 ,  H01L27/24 ,  H01L45/144 ,  H01L45/1625

摘要： A layer of phase change material with silicon or another semiconductor, or a silicon-based or other semiconductor-based additive, is formed using a composite sputter target including the silicon or other semiconductor, and the phase change material. The concentration of silicon or other semiconductor is more than five times greater than the specified concentration of silicon or other semiconductor in the layer being formed. For silicon-based additive in GST-type phase change materials, sputter target may comprise more than 40 at % silicon. Silicon-based or other semiconductor-based additives can be formed using the composite sputter target with a flow of reactive gases, such as oxygen or nitrogen, in the sputter chamber during the deposition.

摘要翻译： 使用包括硅或其它半导体的复合溅射靶和相变材料形成具有硅或另一半导体或硅基或其它基于半导体的添加剂的相变材料层。 硅或其他半导体的浓度比正在形成的层中规定浓度的硅或其它半导体的浓度高五倍以上。 对于GST型相变材料中的硅基添加剂，溅射靶可以包含超过40at％的硅。 可以在沉积期间使用复合溅射靶在溅射室中形成具有诸如氧或氮的反应气体流的硅基或其它基于半导体的添加剂。

公开(公告)号：US08059449B2

公开(公告)日：2011-11-15

申请号：US12717850

申请日：2010-03-04

申请人： Yen-Hao Shih ,  Chieh-Fang Chen ,  Hsiang-Lan Lung

发明人： Yen-Hao Shih ,  Chieh-Fang Chen ,  Hsiang-Lan Lung

IPC分类号： G11C11/00

CPC分类号： H01L45/126 ,  H01L27/2436 ,  H01L45/06 ,  H01L45/1233 ,  H01L45/144

摘要： Memory devices are described herein along with method for operating the memory device. A memory cell as described herein includes a first electrode and a second electrode. The memory cell also comprises phase change material having first and second active regions arranged in series along an inter-electrode current path between the first and second electrode.

摘要翻译： 这里描述了存储器件以及用于操作存储器件的方法。 如本文所述的存储单元包括第一电极和第二电极。 存储单元还包括具有沿第一和第二电极之间的电极间电流路径串联布置的第一和第二有源区的相变材料。

公开(公告)号：US20100165728A1

公开(公告)日：2010-07-01

申请号：US12717850

申请日：2010-03-04

申请人： YEN-HAO SHIH ,  Chieh-Fang Chen ,  Hsiang-Lan Lung

发明人： YEN-HAO SHIH ,  Chieh-Fang Chen ,  Hsiang-Lan Lung

IPC分类号： G11C11/00

CPC分类号： H01L45/126 ,  H01L27/2436 ,  H01L45/06 ,  H01L45/1233 ,  H01L45/144

摘要： Memory devices are described herein along with method for operating the memory device. A memory cell as described herein includes a first electrode and a second electrode. The memory cell also comprises phase change material having first and second active regions arranged in series along an inter-electrode current path between the first and second electrode.

摘要翻译： 这里描述了存储器件以及用于操作存储器件的方法。 如本文所述的存储单元包括第一电极和第二电极。 存储单元还包括具有沿第一和第二电极之间的电极间电流路径串联布置的第一和第二有源区的相变材料。

公开(公告)号：US08426242B2

公开(公告)日：2013-04-23

申请号：US13076169

申请日：2011-03-30

申请人： Huai-Yu Cheng ,  Chieh-Fang Chen ,  Hsiang-Lan Lung ,  Yen-Hao Shih ,  Simone Raoux ,  Matthew J. Breitwisch

发明人： Huai-Yu Cheng ,  Chieh-Fang Chen ,  Hsiang-Lan Lung ,  Yen-Hao Shih ,  Simone Raoux ,  Matthew J. Breitwisch

IPC分类号： H01L21/06

CPC分类号： H01L47/00 ,  C23C14/06 ,  C23C14/0623 ,  C23C14/3414 ,  H01L21/06 ,  H01L27/24 ,  H01L45/144 ,  H01L45/1625

摘要： A layer of phase change material with silicon or another semiconductor, or a silicon-based or other semiconductor-based additive, is formed using a composite sputter target including the silicon or other semiconductor, and the phase change material. The concentration of silicon or other semiconductor is more than five times greater than the specified concentration of silicon or other semiconductor in the layer being formed. For silicon-based additive in GST-type phase change materials, sputter target may comprise more than 40 at % silicon. Silicon-based or other semiconductor-based additives can be formed using the composite sputter target with a flow of reactive gases, such as oxygen or nitrogen, in the sputter chamber during the deposition.

摘要翻译： 使用包括硅或其它半导体的复合溅射靶和相变材料形成具有硅或另一半导体或硅基或其它基于半导体的添加剂的相变材料层。 硅或其他半导体的浓度比正在形成的层中规定浓度的硅或其它半导体的浓度高五倍以上。 对于GST型相变材料中的硅基添加剂，溅射靶可以包含超过40at％的硅。 可以在沉积期间使用复合溅射靶在溅射室中形成具有诸如氧或氮的反应气体流的硅基或其它基于半导体的添加剂。

公开(公告)号：US08363463B2

公开(公告)日：2013-01-29

申请号：US12729837

申请日：2010-03-23

申请人： Yen-Hao Shih ,  Huai-Yu Cheng ,  Chieh-Fang Chen ,  Chao-I Wu ,  Ming Hsiu Lee ,  Hsiang-Lan Lung ,  Matthew J. Breitwisch ,  Simone Raoux ,  Chung H Lam

发明人： Yen-Hao Shih ,  Huai-Yu Cheng ,  Chieh-Fang Chen ,  Chao-I Wu ,  Ming Hsiu Lee ,  Hsiang-Lan Lung ,  Matthew J. Breitwisch ,  Simone Raoux ,  Chung H Lam

IPC分类号： G11C11/00

CPC分类号： H01L45/1625 ,  G11C13/0004 ,  H01L45/06 ,  H01L45/1226 ,  H01L45/1233 ,  H01L45/144 ,  H01L45/1641

摘要： A phase change memory device with a memory element including a basis phase change material, such as a chalcogenide, and one or more additives, where the additive or additives have a non-constant concentration profile along an inter-electrode current path through a memory element. The use of “non-constant” concentration profiles for additives enables doping the different zones with different materials and concentrations, according to the different crystallographic, thermal and electrical conditions, and different phase transition conditions.

摘要翻译： 一种具有存储元件的相变存储器件，该存储元件包括诸如硫族化物的基本相变材料和一种或多种添加剂，其中所述添加剂或添加剂沿着穿过存储元件的电极间电流路径具有非恒定浓度分布 。 根据不同的晶体学，热学和电学条件以及不同的相变条件，使用非恒定浓度分布的添加剂可以使用不同的材料和浓度掺杂不同的区域。

公开(公告)号：US08324605B2

公开(公告)日：2012-12-04

申请号：US12286874

申请日：2008-10-02

申请人： Hsiang-Lan Lung ,  Chieh-Fang Chen ,  Yen-Hao Shih ,  Ming-Hsiu Lee ,  Matthew J. Breitwisch ,  Chung Hon Lam ,  Frieder H. Baumann ,  Philip Flaitz ,  Simone Raoux

发明人： Hsiang-Lan Lung ,  Chieh-Fang Chen ,  Yen-Hao Shih ,  Ming-Hsiu Lee ,  Matthew J. Breitwisch ,  Chung Hon Lam ,  Frieder H. Baumann ,  Philip Flaitz ,  Simone Raoux

IPC分类号： H01L47/00 ,  H01L21/06

CPC分类号： H01L45/1226 ,  H01L45/06 ,  H01L45/1233 ,  H01L45/1246 ,  H01L45/144 ,  H01L45/1625 ,  H01L45/1641

摘要： A method for manufacturing a memory device, and a resulting device, is described using silicon oxide doped chalcogenide material. A first electrode having a contact surface; a body of phase change memory material in a polycrystalline state including a portion in contact with the contact surface of the first electrode, and a second electrode in contact with the body of phase change material are formed. The process includes melting and cooling the phase change memory material one or more times within an active region in the body of phase change material without disturbing the polycrystalline state outside the active region. A mesh of silicon oxide in the active region with at least one domain of chalcogenide material results. Also, the grain size of the phase change material in the polycrystalline state outside the active region is small, resulting in a more uniform structure.

摘要翻译： 使用氧化硅掺杂的硫族化物材料来描述用于制造存储器件的方法和所得到的器件。 具有接触表面的第一电极; 形成包括与第一电极的接触表面接触的部分的多晶状态的相变记忆材料体以及与相变材料体接触的第二电极。 该方法包括在相变材料体内的有源区内熔化和冷却相变存储材料一次或多次，而不会干扰有源区外的多晶态。 导致活性区域中的氧化硅网格与至少一个硫族化物材料结构域形成。 此外，活性区域外的多晶态的相变材料的晶粒尺寸小，结果更均匀。

公开(公告)号：US20100328996A1

公开(公告)日：2010-12-30

申请号：US12729837

申请日：2010-03-23

申请人： YEN-HAO SHIH ,  Huai-Yu Cheng ,  Chieh-Fang Chen ,  Chao-I Wu ,  Ming-Hsiu Lee ,  Hsiang-Lan Lung ,  Matthew J. Breitwisch ,  Simone Raoux ,  Chung Hon Lam

发明人： YEN-HAO SHIH ,  Huai-Yu Cheng ,  Chieh-Fang Chen ,  Chao-I Wu ,  Ming-Hsiu Lee ,  Hsiang-Lan Lung ,  Matthew J. Breitwisch ,  Simone Raoux ,  Chung Hon Lam

IPC分类号： G11C11/00 ,  H01L45/00

CPC分类号： H01L45/1625 ,  G11C13/0004 ,  H01L45/06 ,  H01L45/1226 ,  H01L45/1233 ,  H01L45/144 ,  H01L45/1641

摘要： A phase change memory device with a memory element including a basis phase change material, such as a chalcogenide, and one or more additives, where the additive or additives have a non-constant concentration profile along an inter-electrode current path through a memory element. The use of “non-constant” concentration profiles for additives enables doping the different zones with different materials and concentrations, according to the different crystallographic, thermal and electrical conditions, and different phase transition conditions.

摘要翻译： 一种具有存储元件的相变存储器件，该存储元件包括诸如硫族化物的基本相变材料和一种或多种添加剂，其中所述添加剂或添加剂沿着穿过存储元件的电极间电流路径具有非恒定浓度分布 。 根据不同的晶体学，热学和电学条件以及不同的相变条件，使用“非恒定”浓度分布的添加剂可以使用不同的材料和浓度掺杂不同的区域。

公开(公告)号：US08273598B2

公开(公告)日：2012-09-25

申请号：US13020051

申请日：2011-02-03

申请人： Matthew J. Breitwisch ,  Chieh-Fang Chen ,  Shih-Hung Chen ,  Eric A. Joseph ,  Chung Hon Lam ,  Michael F. Lofaro ,  Hsiang-Lan Lung ,  Alejandro G. Schrott ,  Min Yang

发明人： Matthew J. Breitwisch ,  Chieh-Fang Chen ,  Shih-Hung Chen ,  Eric A. Joseph ,  Chung Hon Lam ,  Michael F. Lofaro ,  Hsiang-Lan Lung ,  Alejandro G. Schrott ,  Min Yang

IPC分类号： H01L21/00

CPC分类号： H01L45/06 ,  H01L45/144 ,  H01L45/1608 ,  H01L45/1683

摘要： A method of forming bit line aligned to a phase change material that includes forming a pedestal of a sacrificial material on a portion of a lower electrode and forming at least one dielectric material adjacent to the sacrificial material, wherein the at least one dielectric material has an upper surface substantially coplanar with an upper surface of the pedestal of the sacrificial material. The pedestal of the sacrificial material is removed selective to the at least one dielectric material and the lower electrode to provide an opening to an exposed surface of the lower electrode. A phase change material is formed on the exposed surface of the lower electrode, and the opening is filled with a conductive fill material. A self-aligned etch back process is also provided.

摘要翻译： 一种形成与相变材料对准的位线的方法，包括在下电极的一部分上形成牺牲材料的基座并且形成与所述牺牲材料相邻的至少一个电介质材料，其中所述至少一种电介质材料具有 上表面与牺牲材料的基座的上表面基本共面。 牺牲材料的基座被选择性地移除到至少一个电介质材料和下电极以提供到下电极的暴露表面的开口。 在下电极的暴露表面上形成相变材料，并且用导电填充材料填充开口。 还提供了自对准的回蚀工艺。

公开(公告)号：US08263960B2

公开(公告)日：2012-09-11

申请号：US12978846

申请日：2010-12-27

申请人： Hsiang-Lan Lung ,  Chieh-Fang Chen

发明人： Hsiang-Lan Lung ,  Chieh-Fang Chen

IPC分类号： H01L47/00

CPC分类号： G11C11/5678 ,  G11C13/0004 ,  H01L27/2436 ,  H01L45/06 ,  H01L45/1233 ,  H01L45/144 ,  H01L45/1625 ,  H01L45/1641 ,  H01L45/1691

摘要： Memory cells are described along with methods for manufacturing. A memory cell described herein includes a bottom electrode, a top electrode overlying the bottom electrode, a via having a sidewall extending from a bottom electrode to a top electrode, and a memory element electrically coupling the bottom electrode to the top electrode. The memory element has an outer surface contacting a dielectric sidewall spacer that is on the sidewall of the via, and comprises a stem portion on the bottom electrode and a cup portion on the stem portion. A fill material is within an interior defined by an inner surface of the cup portion of the memory element.

摘要翻译： 描述存储单元以及制造方法。 本文所述的存储单元包括底部电极，覆盖底部电极的顶部电极，具有从底部电极延伸到顶部电极的侧壁的通孔，以及将底部电极电连接到顶部电极的存储元件。 存储元件具有接触通孔侧壁上的电介质侧壁间隔件的外表面，并且包括底部电极上的杆部分和杆部分上的杯部分。 填充材料在由存储元件的杯部的内表面限定的内部内。

公开(公告)号：US08445313B2

公开(公告)日：2013-05-21

申请号：US13546684

申请日：2012-07-11

申请人： Matthew J. Breitwisch ,  Chieh-Fang Chen ,  Shih-Hung Chen ,  Eric A. Joseph ,  Chung Hon Lam ,  Michael F. Lofaro ,  Hsiang-Lan Lung ,  Alejandro G. Schrott ,  Min Yang

发明人： Matthew J. Breitwisch ,  Chieh-Fang Chen ,  Shih-Hung Chen ,  Eric A. Joseph ,  Chung Hon Lam ,  Michael F. Lofaro ,  Hsiang-Lan Lung ,  Alejandro G. Schrott ,  Min Yang

IPC分类号： H01L21/00

CPC分类号： H01L45/06 ,  H01L45/144 ,  H01L45/1608 ,  H01L45/1683

摘要： A method of forming bit line aligned to a phase change material that includes forming a pedestal of a sacrificial material on a portion of a lower electrode and forming at least one dielectric material adjacent to the sacrificial material, wherein the at least one dielectric material has an upper surface substantially coplanar with an upper surface of the pedestal of the sacrificial material. The pedestal of the sacrificial material is removed selective to the at least one dielectric material and the lower electrode to provide an opening to an exposed surface of the lower electrode. A phase change material is formed on the exposed surface of the lower electrode, and the opening is filled with a conductive fill material. A self-aligned etch back process is also provided.

摘要翻译： 一种形成与相变材料对准的位线的方法，包括在下电极的一部分上形成牺牲材料的基座并且形成与所述牺牲材料相邻的至少一个电介质材料，其中所述至少一种电介质材料具有 上表面与牺牲材料的基座的上表面基本共面。 牺牲材料的基座被选择性地移除到至少一个电介质材料和下电极以提供到下电极的暴露表面的开口。 在下电极的暴露表面上形成相变材料，并且用导电填充材料填充开口。 还提供了自对准的回蚀工艺。