WO2004021358A1 - Memory arrangement, method for operating a memory arrangement, and method for producing a memory arrangement - Google Patents

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WO2004021358A1
WO2004021358A1 PCT/DE2003/002559 DE0302559W WO2004021358A1 WO 2004021358 A1 WO2004021358 A1 WO 2004021358A1 DE 0302559 W DE0302559 W DE 0302559W WO 2004021358 A1 WO2004021358 A1 WO 2004021358A1
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memory
value
storage
areas
way
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PCT/DE2003/002559
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Franz Hofmann
Michael Specht
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Infineon Technologies Ag
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    • G11C29/028Detection or location of defective auxiliary circuits, e.g. defective refresh counters with adaption or trimming of parameters
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    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10BELECTRONIC MEMORY DEVICES
    • H10B63/00Resistance change memory devices, e.g. resistive RAM [ReRAM] devices
    • GPHYSICS
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    • G11C16/02Erasable programmable read-only memories electrically programmable
    • G11C16/04Erasable programmable read-only memories electrically programmable using variable threshold transistors, e.g. FAMOS

Definitions

  • Memory arrangement Method for operating a memory arrangement and method for producing a memory arrangement
  • the invention relates to a memory arrangement, a method for operating a memory arrangement and a method for producing a memory arrangement.
  • a non-volatile memory using Ge x Sb y Te z as a memory area is known from [1], [2]. With the material Ge x Sb y Te z , a phase change can take place between an amorphous and a crystalline phase. With this conversion, the electrical resistance of the
  • FIG. 6 shows a memory cell 600 known from the prior art based on the principle described.
  • Electrode 602 is an arrangement of a heating element 603 and a Ge x Sb y Te z layer 604.
  • a programmable region 605 of the Ge x Sb y Te z layer 604 can be heated to such an extent that a conversion between an amorphous and a crystalline phase is made possible.
  • the programmable area 605 is brought into a crystalline state; if a sufficiently short and strong pulse is applied, the programmable area 605 is brought into an amorphous state. Since the amorphous state has a significantly higher electrical resistance than the crystalline state, by applying a small reading current between the electrodes 601, 602 it can be scanned in which state the programmable area 605 is located as a memory area.
  • the invention is based on the problem of creating a memory cell arrangement with memory cells with variable electrical resistance, in which the integration density is increased and simultaneously sufficiently safe programming is made possible.
  • the memory arrangement according to the invention contains a substrate and a plurality of storage areas formed on and / or in the substrate, each of which is set up in such a way that the electrical resistance of the respective storage area can be selectively adjusted to a first value or to a second value by means of thermal treatment is greater than the first value. Furthermore, the storage arrangement according to the invention has a heat dissipation structure arranged between the storage areas for dissipating heat supplied to one of the storage areas.
  • the invention provides a method for operating a memory arrangement with the features described above, an electrical write signal being applied in accordance with the method, which is set up in such a way that the value of its electrical resistance to the first or the second value is set.
  • Method applied an electrical read signal which is set up in such a way that for a respective Memory area the value of its electrical resistance is detectable.
  • a plurality of memory areas are formed on and / or in a substrate, each of which is set up in such a way that the electrical resistance of the respective memory area is selectively adjusted to a first value or to a second value by means of thermal treatment is adjustable, which is greater than the first value.
  • a heat dissipation structure for dissipating heat supplied to one of the storage areas is arranged between the storage areas.
  • a basic idea of the invention is to arrange a sufficiently good heat-conducting structure between the memory areas of the memory arrangement according to the invention, and thus to prevent undesired heat transfer to a memory cell adjacent to a memory cell to be programmed (or read). This ensures according to the invention that information can be stored or read out sufficiently securely in a memory cell, and that the other memory cells are simultaneously protected against an undesired change in the memory content during a programming or reading process.
  • the heat dissipation structure is clearly a heat bath with a sufficiently large heat capacity so that a high one
  • the storage arrangement according to the invention has the advantage that it can be scaled with increasing integration density, since the energy to be injected is proportional to the volume of a storage area. Furthermore, very good write and read times can be achieved with the memory arrangement, for example much better than with flash memories. Furthermore, very low write and read voltages (of the order of one volt) are sufficient, whereas high voltages of typically 10 volts and more are required for flash memories. This saves energy, the waste heat is reduced and sensitive integrated components are protected against unwanted influences by high electrical voltages.
  • the memory arrangement of the invention can be set up in such a way that an electrical write signal can be selectively applied to each of the storage areas, which is set up in such a way that the value of its electrical resistance for the respective storage area is set to the first or the second value , Alternatively, an electrical read signal can be applied which is set up in such a way that the value of its electrical resistance can be detected for a respective memory area. Particularly when an electrical write signal is applied, sufficiently high electrical currents are required to reprogram the memory content of a memory area. Due to the use of the heat dissipation structure according to the invention, however, memory areas adjacent to a programmable memory area are protected against undesired reprogramming during programming.
  • the heat dissipation structure can be set up in such a way that when the write signal is applied to a respective memory area for setting the value of an electrical resistance, the heat resulting from the write signal is dissipated in such a way that the other memory areas result from a change in their electrical resistance of the write signal are protected.
  • the write signal can be, in particular, an electric current with a predeterminable strength, which can be applied to a respective memory area for a predefinable time.
  • At least some of the storage areas are preferably at least partially surrounded by a heat insulation structure, which is set up in such a way that they have the
  • the heat insulation structure can prevent or at least reduce the heat dissipation from a respective storage area.
  • the amount of heat in the memory area to be reprogrammed is located with sufficient certainty so that the memory area to be reprogrammed can be safely reprogrammed and adjacent memory areas are protected against unwanted programming.
  • the thermal insulation structure due to the functionality of the thermal insulation structure, with short heating pulses (typically 5ns), as are required to generate the state of the storage area with a high electrical resistance, almost all of the heat remains within the selected storage area. With longer heating pulses (typically 100 ns), as are often required to convert the storage area into a state with the low electrical resistance, part of the heat is given off to the heat dissipation structure, the heat structure preferably being set up in such a way that it is only slightly warmed up.
  • short heating pulses typically 5ns
  • 100 ns as are often required to convert the storage area into a state with the low electrical resistance
  • the memory arrangement can be set up in such a way that each of the memory areas can be switched between an amorphous and a crystalline phase (ie in particular a lattice structure), the memory area having the first value in the crystalline phase and the second value of the electrical resistance in the amorphous phase ,
  • the memory areas of the memory arrangement are preferably set up in such a way that the crystalline phase can be set for a first time interval by applying the write signal and that the amorphous phase can be set for a second time interval by applying the write signal, the first time interval being greater than the second time interval.
  • the crystalline phase of the storage area is clearly generated by heating by applying a heating signal for a sufficiently long time (or by cooling it slowly enough).
  • An amorphous phase can be generated by exposing the storage area to a brief heating signal (or cooling it down sufficiently quickly).
  • the storage areas preferably have a chalcogenide material, in particular an alloy Ge x Sb y Te z (germanium, antimony, tellurium). Such materials have the advantage that they can be reprogrammed using sufficiently small electrical currents with short programming times (5ns or 100ns). The difference in the electrical resistances in the two phase states is significant, so that programming and reading of memory information that is robust in error is made possible.
  • typical Values of the electrical resistances of chalcogenide storage areas are in the range of lk ⁇ for the crystalline phase and in the range of lOOk ⁇ for the amorphous phase.
  • any other material can be used, which can be selectively converted into an amorphous or crystalline state by means of tempering.
  • the material combination of crystalline silicon / amorphous silicon is to be mentioned as an example of a further suitable material, which is particularly advantageous for the integrability of the memory arrangement according to the invention into silicon microtechnology.
  • the material of the heat dissipation structure is preferably a metal, polycrystalline silicon or an aluminate (in particular aluminum oxide, Al0 3 ).
  • a metal the advantageous effect can be used that metals typically have a thermal conductivity which is a factor of a hundred greater than that under typical conditions
  • the insulation structure can be set up such that it electrically decouples the associated memory area from the other memory areas.
  • the heat insulation structure can be set up and function not only for heat insulation, but also for electrical decoupling.
  • the thermal insulation structure can be a cavity or it can be made of an electrically insulating material.
  • the heat insulation structure can be made from silicon oxide (Si0 2 ) or silicon nitride (Si 3 N).
  • the storage areas are preferably arranged in a matrix on and / or in the substrate.
  • the heat dissipation structure can surround the storage areas essentially in a lattice shape. Alternatively, the heat dissipation structure can also surround the storage areas in a zigzag, meandering, or other functionally suitable form.
  • a substrate is particularly suitable as a substrate, furthermore in particular a silicon substrate.
  • any other substrate for example glass, ceramic can also be used.
  • At least a part of the storage areas can have a heating element which is thermally conductively coupled to the respective storage area and by means of which the heating element can be coupled
  • Storage area thermal energy can be supplied.
  • a heating element preferably made of a material with a sufficiently high ohmic resistance
  • the heating element can have tungsten and / or polycrystalline silicon.
  • FIG. 1A to 1E layer sequences to different
  • FIG. 2 shows a layout view of a memory arrangement according to the first exemplary embodiment of the invention
  • FIG. 3 shows a cross-sectional view of a memory arrangement according to the first exemplary embodiment of the invention
  • FIG. 4 shows a cross-sectional view of a memory arrangement according to a second exemplary embodiment of the invention
  • Figure 5A is a schematic cross-sectional view of a
  • FIG. 5B shows another schematic cross-sectional view of a memory area of a memory arrangement according to the invention
  • Figure 6 shows a memory cell according to the prior art.
  • FIGS. 1A to 1E A method for producing a memory arrangement according to a first exemplary embodiment of the invention is described below with reference to FIGS. 1A to 1E.
  • This method shows a 6F 2 cell field based in part on the DRAM technology.
  • any other cell array from DRAM technology can be used to apply the invention to this technology.
  • n + -doped regions 102 to 104 are formed in a silicon substrate 101 as first to third source / drain regions. Furthermore, first and second silicon oxide regions 105, 106 are formed in surface regions of the silicon substrate by etching trenches and filling the trenches with silicon oxide material. An electrical decoupling of different memory cells of a memory arrangement to be formed is clearly realized by means of the silicon oxide regions 105, 106. Furthermore, first and second word lines 107, 108 are made of an electrically conductive material on the substrate 101 in regions between the first source / drain region 102 and the second source / drain region 103 and between the second
  • Source / drain region 103 and the third source / drain region 104 are formed, a thin silicon oxide film being formed as a gate insulating layer between the substrate 101 and the word lines 107, 108.
  • a common source / drain region 103 At the second source / drain region 103, a common
  • First and second auxiliary structures 109, 110 are constructed like the word lines 107, 108 and serve to set a self-aligned contact between the lines 108, 110 and 109, 107.
  • the control line 111 can be generated in a self-aligned manner between the word lines 107, 108.
  • the layer sequence thus obtained is encapsulated with silicon oxide material, whereby a silicon oxide encapsulation 112 is formed.
  • a lithography and an etching Process trenches 121 etched into silicon encapsulation 112, thereby exposing the first and third source / drain regions 102, 104. Furthermore, doped polysilicon material is introduced into the trenches 121 and etched back, as a result of which first heating element components 122 are formed. Subsequently, tungsten material is deposited in the trenches 121 on the first heating element components 122, as a result of which second heating element components 123 are formed.
  • chalcogenide material (Ge x Sb y Te z ) is deposited on the surface of the layer sequence 120 and a part of the chalcogenide material is etched back, whereby chalcogenide structures 141 are formed. Silicon oxide material of silicon oxide encapsulation 112 is also etched back.
  • the exposed chalcogenide structures 141 are surrounded by lateral silicon oxide spacers 161 by means of deposition and etching back of silicon oxide material. Furthermore, copper material or aluminum material is deposited on the surface of the layer sequence thus obtained and etched back, as a result of which a copper-metal grid 162 (alternatively an aluminum-metal grid), embedded between adjacent ones, is electrically and thermally conductive from the surroundings by means of the silicon oxide spacers 161 largely decoupled chalcogenide structures 141, is formed. Furthermore, additional silicon oxide material is deposited on the surface of the layer sequence obtained in this way and planarized using a CMP process ("chemical mechanical polishing").
  • CMP process chemical mechanical polishing
  • metal material is deposited on the layer sequence 160 and structured to form a bit line 181 using a lithography and an etching method.
  • the functionality of the memory arrangement 180 according to the first exemplary embodiment of the invention is described below with reference to FIG. 1E.
  • the memory information of the respective memory cell is clearly stored in the phase state of the chalcogenide structures 141.
  • the memory arrangement 180 from FIG. 1E shows two memory cells, belonging to the two chalcogenide structures 141.
  • the chalcogenide structures 141 can each be in a crystalline state in which the electrical resistance of the chalcogenide structures 141 is lower than in an amorphous one Status.
  • a selected chalcogenide structure 141 supported by the heating element components 122, 123, is heated so strongly that depending on the length of the application of the pulse (or depending on the cooling rate and the strength of the pulse) Chalcogenide structures 141 can be selectively brought into the crystalline or amorphous state.
  • the chalcogenide structure 141 By applying a sufficiently long heating signal (typically 100ns), the chalcogenide structure 141 is brought into the crystalline state, by applying a sufficiently short heating signal (typically 5ns), the respective chalcogenide structure 141 is brought into the amorphous state.
  • a sufficiently long heating signal typically 100ns
  • a sufficiently short heating signal typically 5ns
  • the chalcogenide structures 141 are surrounded with the silicon oxide spacers 161 as thermal and electrical insulators. If, which can occur in particular in the case of a longer heating pulse, part of the heat of the chalcogenide structures 141 can pass through the associated silicon oxide spacer 161, this heat is released to the metallic grid 162, which heats up only slightly.
  • the left chalcogenide structure 141 is first selected as the memory cell of the memory arrangement 180 by applying an electrical voltage to the first word line 107, clearly the gate region of a selection transistor, such that the region of the substrate 101 (channel Region) between the first and the second source / drain regions 102, 103 is electrically conductive.
  • the electrical heating signal is conducted through the channel region via the heating element components 122, 123 into the left chalcogenide structure 141, as a result of which the chalcogenide structure 141 is strongly heated.
  • the chalcogenide structure 141 is converted into an amorphous state with a high electrical resistance by means of a sufficiently short heating pulse; with a sufficiently long heating pulse, the chalcogenide structure 141 is converted into a crystalline state with a low ohmic resistance.
  • the heating element components 122, 123 are formed from a sufficiently high-resistance material so that ohmic heat resulting from the heating signal is generated in the heating element components 122, 123, which heat heats the associated chalcogenide structure 141.
  • the crystalline state of the chalcogenide structure 141 with the low value of the ohmic resistance can be assigned a logic value "1"
  • the amorphous state of the chalcogenide structure 141 with the high value of the ohmic resistance can be assigned a logic value "0" be assigned.
  • an electrical voltage is again applied to the first word line 107. that the common drive line 111 is coupled to the bit line 181 via the chalcogenide structure 141. If an electrical read signal (for example a sufficiently small electrical current that does not change the state of the associated chalcogenide structure) is now applied, it flows depending on whether the chalcogenide structure 141 is in the amorphous state with the high ohmic resistance or in the crystalline state State with the low ohmic resistance is on the bit line 181, a large or a smaller electrical current that is detected. In this way, the storage information can be read out.
  • an electrical read signal for example a sufficiently small electrical current that does not change the state of the associated chalcogenide structure
  • FIG. 2 shows that the 6F 2 memory cells 200 of the memory arrangement 180 are arranged in a matrix.
  • F is the minimum structural dimension that can be achieved in a technology generation.
  • the bit lines 181 run along a first direction, whereas the word lines 107, 108 run along a direction orthogonal thereto.
  • the silicon oxide spacers 161 and the metal grid 162 are not shown in FIG.
  • a sectional view 300 of the memory arrangement 180 along a section line I-I 'shown in FIG. 1E is described below with reference to FIG.
  • the memory arrangement 180 contains memory cells with a space requirement of 6F 2 per memory cell, each of the memory cells, as shown in FIG. 3, having a chalcogenide structure 141 and a silicon oxide spacer 161 surrounding them. Each of the memory cells is embedded in the grid-shaped metal grid 162 as a heat dissipation structure.
  • the silicon oxide spacers 161 serve as a heat insulation structure. Particularly in areas 301 of the memory arrangement 180, in which adjacent memory cells are arranged closely adjacent, the provision of the heat dissipation structure and the heat insulation structure is decisive in order to prevent thermal crosstalk between adjacent memory cells.
  • a memory arrangement 400 according to a second exemplary embodiment of the invention is described below with reference to FIG.
  • the memory arrangement 400 essentially corresponds to the memory arrangement 180, but is designed as a memory arrangement with an area requirement of 4F 2 per memory cell, that is to say with an even greater integration density than the memory arrangement 180.
  • the individual memory cells each having a chalcogenide structure 141 and a silicon oxide spacer 161 surrounding them, are in turn embedded in a grid-shaped metal structure 162.
  • the memory cells in the storage arrangement 400 are regularly arranged in a lattice shape, that is to say in the horizontal direction or in the vertical direction at a fixed distance from one another in each case.
  • FIG. 5A shows a cross-sectional view 500
  • FIG. 5B shows a top view 501 of the structure.
  • the height of the cylindrical chalcogenide structure 141 or of the hollow cylindrical silicon oxide spacer 161 is assumed to be 100 nm
  • the diameter of the chalcogenide structure 141 is assumed to be 50 nm
  • the thickness of the hollow cylinder wall of the silicon oxide spacer 161 is assumed to be 10 nm.
  • the volume of the chalcogenide cylinder 141 is 2-10 _22 m 3 .
  • a thickness of the silicon oxide spacers 161 of 10 nm is sufficient for good insulation, since the heat removed in 5 ns is smaller than the heat produced.
  • a programming current of approximately 0.2 mA or more is a good choice.
  • the heating of the surrounding metal 162 is calculated. Under typical operating conditions, metal conducts approximately 100 times better than silicon dioxide. Therefore, a volume roughly 100 times larger than the volume of the chalcogenide structure 141 and the silicon oxide spacer 161 is heated within 100 ns by:
  • a metal absorbs most of the energy without being significantly heated, provided that for each cell to be programmed a metal volume of approximately 100 times the volume of the cell is provided.
  • each cell has a metal volume of approximately 700 times the volume of a cell volume.
  • the proposed layout therefore helps to dissipate the energy from the programming cell into the surrounding area without significantly heating up neighboring cells.

Abstract

The invention relates to a memory arrangement, a method for operating a memory arrangement, and a method for producing a memory arrangement. Said memory arrangement contains a substrate and a plurality of memory areas formed on and/or in said substrate, each memory area being arranged in such a way that the electrical resistance of the respective memory area can be selectively adjusted, by means of heat treatment, to a first value or to a second value which is higher than the first. Furthermore, a heat dissipating structure is arranged between the memory areas, for dissipating heat supplied to said memory areas.

Description

Beschreibungdescription
Speicher- nordnung, Verfahren zum Betreiben einer Speicher- Anordnung und Verfahren zum Herstellen einer Speicher- AnordnungMemory arrangement, method for operating a memory arrangement and method for producing a memory arrangement
Die Erfindung betrifft eine Speicher-Anordnung, ein Verfahren zum Betreiben einer Speieher-Anordnung und ein Verfahren zum Herstellen einer Speicher-Anordnung.The invention relates to a memory arrangement, a method for operating a memory arrangement and a method for producing a memory arrangement.
Aus [1] , [2] ist ein nichtflüchtiger Speicher unter Verwendung von GexSbyTez als Speicherbereich bekannt. Bei dem Material GexSbyTez kann eine Phasenumwandlung zwischen einer amorphen und einer kristallinen Phase stattfinden. Bei dieser Umwandlung ändert sich der elektrische Widerstand desA non-volatile memory using Ge x Sb y Te z as a memory area is known from [1], [2]. With the material Ge x Sb y Te z , a phase change can take place between an amorphous and a crystalline phase. With this conversion, the electrical resistance of the
Materials signifikant. Bei einem kurzzeitigen Strompuls wird das Material anschaulich aufgeschmolzen. Bei einer nachfolgenden schnellen Abkühlung verbleibt das Material in einem amorphen Zustand, in welchem das Material einen hohen elektrischen Widerstand aufweist. Das Umprogrammieren in einen kristallinen Zustand erfolgt unter Verwendung eines schwächeren Strompulses, der für eine längere Zeit angelegt wird. Dadurch kühlt sich das Material ausreichend langsam ab, um eine kristalline Phase auszubilden, die einen niedrigeren Widerstand hat.Material significant. In the case of a brief current pulse, the material is visually melted. During a subsequent rapid cooling, the material remains in an amorphous state in which the material has a high electrical resistance. Reprogramming to a crystalline state is done using a weaker current pulse that is applied for a long time. As a result, the material cools sufficiently slowly to form a crystalline phase that has a lower resistance.
In Fig.6 ist eine aus dem Stand der Technik bekannte Speicherzelle 600 gemäß dem beschriebenen Prinzip gezeigt.FIG. 6 shows a memory cell 600 known from the prior art based on the principle described.
Zwischen einer ersten Elektrode 601 und einer zweitenBetween a first electrode 601 and a second
Elektrode 602 ist eine Anordnung aus einem Heizelement 603 und einer GexSbyTez-Schicht 604 angeordnet. Mittels Anlegens eines elektrischen Stroms zwischen den Elektroden 601, 602 kann unter Verwendung des Heizelements 603 ein programmierbarer Bereich 605 der GexSbyTez-Schicht 604 derart stark erhitzt werden, dass eine Umwandlung zwischen einer amorphen und einer kristallinen Phase ermöglicht ist. Bei einem zeitlich ausreichend langen und ausreichend schwachen Puls wird der programmierbare Bereich 605 in einen kristallinen Zustand gebracht, bei Anlegen eines ausreichend kurzen und starken Pulses wird der programmierbare Bereich 605 in einen amorphen Zustand gebracht. Da der amorphe Zustand einen wesentlich höheren elektrischen Widerstand aufweist als der kristalline Zustand, kann mittels Anlegens eines kleinen Lesestroms zwischen den Elektroden 601, 602 abgetastet werden, in welchem Zustand der programmierbare Bereich 605 als Speicherbereich befindlich ist.Electrode 602 is an arrangement of a heating element 603 and a Ge x Sb y Te z layer 604. By applying an electrical current between the electrodes 601, 602, using the heating element 603, a programmable region 605 of the Ge x Sb y Te z layer 604 can be heated to such an extent that a conversion between an amorphous and a crystalline phase is made possible. at If the pulse is sufficiently long and weak enough, the programmable area 605 is brought into a crystalline state; if a sufficiently short and strong pulse is applied, the programmable area 605 is brought into an amorphous state. Since the amorphous state has a significantly higher electrical resistance than the crystalline state, by applying a small reading current between the electrodes 601, 602 it can be scanned in which state the programmable area 605 is located as a memory area.
Werden Speicherzellen wie die in Fig.6 gezeigte Speicherzelle 600 in ein hochdichtes Array gepackt, kann es zu unerwünschter Wärmekopplung zwischen den einzelnen Zellen kommen. Bei einer langen Programmierzeit (typischerweise 100ns) , wie sie zum Einstellen der kristallinen Phase erforderlich ist, kann unerwünschterweise Wärme auf eine zu der zu programmierenden Speicherzelle benachbarten Speicherzelle übertragen werden, und somit deren Zustand unbeabsichtigt geändert werden. Dadurch kann die in der benachbarten Speicherzelle enthaltene Information verloren gehen. Die hohe Temperatur zum Erzeugen der amorphen Phase bleibt wegen der kürzeren Zeitdauer (typischerweise 5ns) im Wesentlichen an einer zu programmierenden Speicherzelle lokalisiert, wobei auch in diesem Fall ein Teil der Wärme unerwünschterweise aus der Speicherzelle abgeleitet werden kann. Dies ist besonders kritisch bei dem Fall von zwei benachbarten Zellen, von denen eine in der amorphen und die andere in der kristallinen Phase befindlich ist, wobei eine Zelle vom amorphen Zustand in den kristallinen Zustand übergeführt wird. Hierzu muss für längere Zeit eine bestimmte Temperatur in der zu programmierenden Speicherzelle erhalten bleiben, die sich auf die Nachbarzelle übertragen kann und deren Zustand ebenfalls ändern kann.If memory cells such as the memory cell 600 shown in FIG. 6 are packed in a high-density array, undesired heat coupling between the individual cells can occur. With a long programming time (typically 100 ns), as is required to set the crystalline phase, heat can be undesirably transferred to a memory cell adjacent to the memory cell to be programmed, and the state thereof can thus be changed unintentionally. As a result, the information contained in the adjacent memory cell can be lost. The high temperature for generating the amorphous phase remains essentially localized on a memory cell to be programmed because of the shorter time period (typically 5 ns), in which case a part of the heat can also be undesirably dissipated from the memory cell. This is particularly critical in the case of two adjacent cells, one of which is in the amorphous and the other in the crystalline phase, one cell being converted from the amorphous state to the crystalline state. For this purpose, a certain temperature must be maintained in the memory cell to be programmed for a longer period of time, which can be transferred to the neighboring cell and whose state can also change.
Unter anderem aus den beschriebenen Gründen ist es bislang nicht gelungen, eine Speicher-Anordnung unter Verwendung von GexSbyTez-Bereichen mit einer ausreichend hohen Packungsdichte zu generieren, da eine hohe Packungsdichte einen geringen Abstand und daher Probleme mit Wärmekopplung zwischen einzelnen Zellen mit sich bringt.For the reasons described, among others, it has not been possible to date to use a memory arrangement Generate Ge x Sb y Te z areas with a sufficiently high packing density, since a high packing density results in a short distance and therefore problems with heat coupling between individual cells.
Der Erfindung liegt das Problem zugrunde, eine Speicherzellen-Anordnung mit Speicherzellen mit veränderbarem elektrischen Widerstand zu schaffen, bei der die Integrationsdichte erhöht ist und simultan ein ausreichend sicheres Programmieren ermöglicht ist.The invention is based on the problem of creating a memory cell arrangement with memory cells with variable electrical resistance, in which the integration density is increased and simultaneously sufficiently safe programming is made possible.
Das Problem wird gelöst durch eine Speicher-Anordnung, durch ein Verfahren zum Betreiben einer Speicher-Anordnung und durch ein Verfahren zum Herstellen einer Speicher-Anordnung mit den Merkmalen gemäß den unabhängigen Patentansprüchen.The problem is solved by a memory arrangement, by a method for operating a memory arrangement and by a method for producing a memory arrangement with the features according to the independent patent claims.
Die erfindungsgemäße Speieher-Anordnung enthält ein Substrat und eine Mehrzahl von auf und/oder in dem Substrat ausgebildeten Speicherbereichen, von denen jeder derart eingerichtet ist, dass der elektrische Widerstand des jeweiligen Speicherbereichs mittels thermischen Behandeins selektiv auf einen ersten Wert oder auf einen zweiten Wert einstellbar ist, der größer ist als der erste Wert. Ferner weist die erfindungsgemäße Speicher-Anordnung eine zwischen den Speicherbereichen angeordnete Wärmeabführ-Struktur zum Abführen von einem der Speicherbereiche zugeführter Wärme auf.The memory arrangement according to the invention contains a substrate and a plurality of storage areas formed on and / or in the substrate, each of which is set up in such a way that the electrical resistance of the respective storage area can be selectively adjusted to a first value or to a second value by means of thermal treatment is greater than the first value. Furthermore, the storage arrangement according to the invention has a heat dissipation structure arranged between the storage areas for dissipating heat supplied to one of the storage areas.
Ferner ist erfindungsgemäß ein Verfahren zum Betreiben einer Speicher-Anordnung mit den oben beschriebenen Merkmalen bereitgestellt, wobei gemäß dem Verfahren ein elektrisches Schreib-Signal angelegt wird, das derart eingerichtet ist, dass dadurch für den jeweiligen Speicherbereich der Wert seines elektrischen Widerstands auf den ersten oder den zweiten Wert eingestellt wird. Alternativ wird gemäß demFurthermore, the invention provides a method for operating a memory arrangement with the features described above, an electrical write signal being applied in accordance with the method, which is set up in such a way that the value of its electrical resistance to the first or the second value is set. Alternatively, according to the
Verfahren ein elektrisches Lese-Signal angelegt, das derart eingerichtet ist, dass dadurch für einen jeweiligen Speicherbereich der Wert seines elektrischen Widerstands erfassbar ist.Method applied an electrical read signal, which is set up in such a way that for a respective Memory area the value of its electrical resistance is detectable.
Gemäß einem Verfahren zum Herstellen einer Speieher-Anordnung wird eine Mehrzahl von Speicherbereichen auf und/oder in einem Substrat ausgebildet, von denen jeder derart eingerichtet wird, dass der elektrische Widerstand des jeweiligen Speicherbereichs mittels thermischen Behandeins selektiv auf einen ersten Wert oder auf einen zweiten Wert einstellbar ist, der größer ist als der erste Wert. Zwischen den Speicherbereichen wird eine Wärmeabführ-Struktur zum Abführen von einem der Speicherbereiche zugeführter Wärme angeordnet .According to a method for producing a memory arrangement, a plurality of memory areas are formed on and / or in a substrate, each of which is set up in such a way that the electrical resistance of the respective memory area is selectively adjusted to a first value or to a second value by means of thermal treatment is adjustable, which is greater than the first value. A heat dissipation structure for dissipating heat supplied to one of the storage areas is arranged between the storage areas.
Eine Grundidee der Erfindung besteht darin, eine ausreichend gut wärmeleitende Struktur zwischen den Speicherbereichen der erfindungsgemäßen Speieher-Anordnung anzuordnen, und somit einen unerwünschten Wärmeübertrag auf eine zu einer zu programmierenden (oder auszulesenden) Speicherzelle benachbarten Speicherzelle zu verhindern. Dadurch ist erfindungsgemäß sichergestellt, dass in eine Speicherzelle ausreichend sicher eine Information einspeicherbar oder auslesbar ist, und dass simultan die anderen Speicherzellen bei einem Programmier- oder Lesevorgang vor einem unerwünschten Ändern des Speicherinhalts geschützt sind.A basic idea of the invention is to arrange a sufficiently good heat-conducting structure between the memory areas of the memory arrangement according to the invention, and thus to prevent undesired heat transfer to a memory cell adjacent to a memory cell to be programmed (or read). This ensures according to the invention that information can be stored or read out sufficiently securely in a memory cell, and that the other memory cells are simultaneously protected against an undesired change in the memory content during a programming or reading process.
Dadurch ist die Haltezeit erhöht und die Fehlerrobustheit der Speicher-Anordnung verbessert.This increases the hold time and improves the robustness of the memory arrangement.
Anschaulich ist die Wärmeabführ-Struktur ein Wärmebad mit einer ausreichend großen Wärmekapazität, so dass eine hoheThe heat dissipation structure is clearly a heat bath with a sufficiently large heat capacity so that a high one
Wärmemenge, wie sie beispielsweise beim Programmieren der Speicherbereiche auftritt, von der Wärmeabführ-Struktur aufgenommen werden kann, und höchstens ein sehr geringer Anteil der freiwerdenden Wärme an benachbarte Speicherzellen übertragen werden. Dadurch sind diese benachbarten Speicherzellen davor geschützt, unerwünschterweise umprogrammiert zu werden. Die erfindungsgemäße Speicher-Anordnung hat den Vorteil, dass sie bei zunehmender Integrationsdichte skalierbar ist, da die zu injizierende Energie proportional zu dem Volumen eines Speicherbereichs ist. Ferner sind bei der Speicher-Anordnung sehr gute Schreib- und Lesezeiten erreichbar, beispielsweise viel besser als bei Flashspeichern. Ferner sind sehr geringe Schreib- und Lesespannungen (in der Größenordnung von einem Volt) ausreichend, wohingegen bei Flashspeichern hohe Spannungen von typischerweise 10 Volt und mehr erforderlich sind. Dadurch wird Energie eingespart, die Abwärme verringert und empfindliche integrierte Bauelemente sind vor einer unerwünschten Beeinflussung durch hohe elektrische Spannungen geschützt.Amount of heat, such as occurs during programming of the storage areas, can be absorbed by the heat dissipation structure, and at most a very small proportion of the heat released is transferred to adjacent storage cells. As a result, these neighboring memory cells are protected from being undesirably reprogrammed. The storage arrangement according to the invention has the advantage that it can be scaled with increasing integration density, since the energy to be injected is proportional to the volume of a storage area. Furthermore, very good write and read times can be achieved with the memory arrangement, for example much better than with flash memories. Furthermore, very low write and read voltages (of the order of one volt) are sufficient, whereas high voltages of typically 10 volts and more are required for flash memories. This saves energy, the waste heat is reduced and sensitive integrated components are protected against unwanted influences by high electrical voltages.
Bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.Preferred developments of the invention result from the dependent claims.
Die Speieher-Anordnung der Erfindung kann derart eingerichtet sein, dass an jeden der Speicherbereiche selektiv ein elektrisches Schreib-Signal anlegbar ist, das derart eingerichtet ist, dass dadurch für den jeweiligen Speicherbereich der Wert seines elektrischen Widerstands auf den ersten oder den zweiten Wert eingestellt wird. Alternativ kann ein elektrisches Lese-Signal angelegt werden, das derart eingerichtet ist, dass dadurch für einen jeweiligen Speicherbereich der Wert seines elektrischen Widerstands erfassbar ist. Insbesondere bei Anlegen eines elektrischen Schreib-Signals sind ausreichend hohe elektrische Ströme erforderlich, um den Speicherinhalt eines Speicherbereichs umzuprogrammieren. Aufgrund der Verwendung der erfindungsgemäßen Wärmeabführ-Struktur sind allerdings zu einem programmierbaren Speicherbereich benachbarte Speicherbereiche während des Programmierens vor einem unerwünschten Umprogrammieren geschützt. Die Wärmeabführ-Struktur kann derart eingerichtet sein, dass bei Anlegen des Schreib-Signals an einen jeweiligen Speicherbereich zum Einstellen des Werts eines elektrischen Widerstands die aus dem Schreib-Signal resultierende Wärme derart abgeführt wird, dass die anderen Speicherbereiche vor einer Änderung ihres elektrischen Widerstands infolge des Schreib-Signals geschützt sind.The memory arrangement of the invention can be set up in such a way that an electrical write signal can be selectively applied to each of the storage areas, which is set up in such a way that the value of its electrical resistance for the respective storage area is set to the first or the second value , Alternatively, an electrical read signal can be applied which is set up in such a way that the value of its electrical resistance can be detected for a respective memory area. Particularly when an electrical write signal is applied, sufficiently high electrical currents are required to reprogram the memory content of a memory area. Due to the use of the heat dissipation structure according to the invention, however, memory areas adjacent to a programmable memory area are protected against undesired reprogramming during programming. The heat dissipation structure can be set up in such a way that when the write signal is applied to a respective memory area for setting the value of an electrical resistance, the heat resulting from the write signal is dissipated in such a way that the other memory areas result from a change in their electrical resistance of the write signal are protected.
Das Schreib-Signal kann insbesondere ein elektrischer Strom mit vorgebbarer Stärke sein, der für eine vorgebbare Zeit an einen jeweiligen Speicherbereich anlegbar ist.The write signal can be, in particular, an electric current with a predeterminable strength, which can be applied to a respective memory area for a predefinable time.
Zumindest ein Teil der Speicherbereiche ist vorzugsweise zumindest teilweise von einer Wärmeisolations-Struktur umgeben, die derart eingerichtet ist, dass sie dieAt least some of the storage areas are preferably at least partially surrounded by a heat insulation structure, which is set up in such a way that they have the
Wärmekopplung zwischen dem zugehörigen Speicherbereich und den anderen Speicherbereichen verhindert. Insbesondere bei kurzen Heizpulsen, wie sie typischerweise erforderlich sind, um einen Speicherbereich von einem Zustand mit dem geringen elektrischen Widerstand in einen Zustand mit dem hohen elektrischen Widerstand zu befördern, kann die Wärmeisolations-Struktur die Wärmeabfuhr von einem jeweiligen Speicherbereich verhindern oder zumindest vermindern. Dadurch ist die Wärmemenge in dem umzuprogrammierenden Speicherbereich ausreichend sicher lokalisiert, so dass der umzuprogrammierende Speicherbereich sicher umprogrammierbar ist und benachbarte Speicherbereiche vor einer unerwünschten Programmierung geschützt sind.Heat coupling between the associated storage area and the other storage areas prevented. Particularly in the case of short heating pulses, as are typically required to move a storage area from a state with the low electrical resistance to a state with the high electrical resistance, the heat insulation structure can prevent or at least reduce the heat dissipation from a respective storage area. As a result, the amount of heat in the memory area to be reprogrammed is located with sufficient certainty so that the memory area to be reprogrammed can be safely reprogrammed and adjacent memory areas are protected against unwanted programming.
Anschaulich verbleibt aufgrund der Funktionalität der Wärmeisolations-Struktur bei kurzen Heizpulsen (typischerweise 5ns) , wie sie zum Generieren des Zustands des Speicherbereichs mit einem hohen elektrischen Widerstand erforderlich sind, fast die gesamte Wärme innerhalb des ausgewählten Speicherbereichs. Bei längeren Heizpulsen (typischerweise 100ns) , wie sie häufig zum Umwandeln des Speicherbereichs in einen Zustand mit dem niedrigen elektrischen Widerstand erforderlich sind, wird ein Teil der Wärme an die Wärmeabführ-Struktur abgegeben, wobei die Wärmestruktur vorzugsweise derart eingerichtet ist, dass sie sich nur geringfügig aufheizt.Clearly, due to the functionality of the thermal insulation structure, with short heating pulses (typically 5ns), as are required to generate the state of the storage area with a high electrical resistance, almost all of the heat remains within the selected storage area. With longer heating pulses (typically 100 ns), as are often required to convert the storage area into a state with the low electrical resistance, part of the heat is given off to the heat dissipation structure, the heat structure preferably being set up in such a way that it is only slightly warmed up.
Die Speicher-Anordnung kann derart eingerichtet sein, dass jeder der Speicherbereiche zwischen einer amorphen und einer kristallinen Phase (d.h. insbesondere Gitterstruktur) umschaltbar ist, wobei der Speicherbereich in der kristallinen Phase den ersten Wert und in der amorphen Phase den zweiten Wert des elektrischen Widerstands aufweist.The memory arrangement can be set up in such a way that each of the memory areas can be switched between an amorphous and a crystalline phase (ie in particular a lattice structure), the memory area having the first value in the crystalline phase and the second value of the electrical resistance in the amorphous phase ,
Die Speicherbereiche der Speieher-Anordnung sind vorzugsweise derart eingerichtet, dass die kristalline Phase mittels Anlegens des Schreib-Signals für ein erstes Zeitintervall und dass die amorphe Phase mittels Anlegens des Schreib-Signals für ein zweites Zeitintervall einstellbar ist, wobei das erste Zeitintervall größer ist als das zweite Zeitintervall.The memory areas of the memory arrangement are preferably set up in such a way that the crystalline phase can be set for a first time interval by applying the write signal and that the amorphous phase can be set for a second time interval by applying the write signal, the first time interval being greater than the second time interval.
Anschaulich wird die kristalline Phase des Speicherbereichs mittels Erhitzens durch ein ausreichend langes Anlegen eines Heizsignals (bzw. durch ein ausreichend langsames Abkühlen) generiert. Eine amorphe Phase kann generiert werden, indem der Speicherbereich einem kurzzeitigen Heizsignal ausgesetzt wird (bzw. ausreichend schnell abgekühlt wird) .The crystalline phase of the storage area is clearly generated by heating by applying a heating signal for a sufficiently long time (or by cooling it slowly enough). An amorphous phase can be generated by exposing the storage area to a brief heating signal (or cooling it down sufficiently quickly).
Vorzugsweise weisen die Speicherbereiche ein Chalkogenid- Material, insbesondere eine Legierung GexSbyTez (Germanium, Antimon, Tellur) auf. Solche Materialien weisen den Vorteil auf, dass sie unter Verwendung ausreichend kleiner elektrischer Ströme mit kurzen Programmierzeiten (5ns bzw. 100ns) umprogrammierbar sind. Der Unterschied der elektrischen Widerstände in den beiden Phasenzuständen ist signifikant, so dass ein fehlerrobustes Programmieren und Auslesen von Speicherinformation ermöglicht ist. Typische Werte der elektrischen Widerstände von Chalkogenid- Speicherbereichen liegen im Bereich von lkΩ für die kristalline Phase und im Bereich von lOOkΩ für die amorphe Phase.The storage areas preferably have a chalcogenide material, in particular an alloy Ge x Sb y Te z (germanium, antimony, tellurium). Such materials have the advantage that they can be reprogrammed using sufficiently small electrical currents with short programming times (5ns or 100ns). The difference in the electrical resistances in the two phase states is significant, so that programming and reading of memory information that is robust in error is made possible. typical Values of the electrical resistances of chalcogenide storage areas are in the range of lkΩ for the crystalline phase and in the range of lOOkΩ for the amorphous phase.
Alternativ zu Chalkogeniden kann auch jedes andere Material verwendet werden, das mittels Temperns selektiv in einen amorphen oder kristallinen Zustand übergeführt werden kann. Als Beispiel für ein weiteres geeignetes Material ist die Materialkombination kristallines Silizium/amorphes Silizium zu nennen, was insbesondere für die Integrierbarkeit der erfindungsgemäßen Speicher-Anordnung in die Siliziummikrotechnologie vorteilhaft ist.As an alternative to chalcogenides, any other material can be used, which can be selectively converted into an amorphous or crystalline state by means of tempering. The material combination of crystalline silicon / amorphous silicon is to be mentioned as an example of a further suitable material, which is particularly advantageous for the integrability of the memory arrangement according to the invention into silicon microtechnology.
Das Material der Wärmeabführ-Struktur ist vorzugsweise ein Metall, polykristallines Silizium oder ein Aluminat (insbesondere Aluminiumoxid, Al03) . Bei Verwendung eines Metalls kann der vorteilhafte Effekt verwendet werden, dass Metalle unter typischen Bedingungen typischerweise eine um einen Faktor hundert größere Wärmeleitfähigkeit aufweisen alsThe material of the heat dissipation structure is preferably a metal, polycrystalline silicon or an aluminate (in particular aluminum oxide, Al0 3 ). When using a metal, the advantageous effect can be used that metals typically have a thermal conductivity which is a factor of a hundred greater than that under typical conditions
Isolatoren. Dadurch ist ein Wärmebad geschaffen, das geeignet ist, beim Programmieren von Speicherbereichen anfallende Wärmemengen ausreichend sicher über die erfindungsgemäße Speicher-Anordnung zu verteilen und somit nicht umzuprogrammierende Speicherbereiche vor einem unerwünschten Ändern ihres Phasenzustands und somit Speicherzustands zu schützen.Insulators. As a result, a heat bath is created which is suitable for distributing heat quantities accumulating during the programming of storage areas with sufficient certainty over the storage arrangement according to the invention and thus protecting storage areas which are not to be reprogrammed from an undesired change in their phase state and thus storage state.
Bei der erfindungsgemäßen Speicher-Anordnung kann die Isolationsstruktur derart eingerichtet sein, dass sie den zugehörigen Speicherbereich von den anderen Speicherbereichen elektrisch entkoppelt.In the memory arrangement according to the invention, the insulation structure can be set up such that it electrically decouples the associated memory area from the other memory areas.
Mit anderen Worten kann die Wärmeisolations-Struktur nicht nur zum Wärmeisolieren, sondern zusätzlich zum elektrischen Entkoppeln eingerichtet sein und fungieren. Beispielsweise kann die Wärmeisolations-Struktur ein Hohlraum sein, oder sie kann aus einem elektrisch-isolierenden Material hergestellt sein. Insbesondere kann die Wärmeisolations-Struktur aus Siliziumoxid (Si02) oder Siliziumnitrid (Si3N) hergestellt sein.In other words, the heat insulation structure can be set up and function not only for heat insulation, but also for electrical decoupling. For example, the thermal insulation structure can be a cavity or it can be made of an electrically insulating material. In particular, the heat insulation structure can be made from silicon oxide (Si0 2 ) or silicon nitride (Si 3 N).
Vorzugsweise sind die Speicherbereiche matrixförmig auf und/oder in dem Substrat angeordnet. Die Wärmeabführ-Struktur kann die Speicherbereiche im Wesentlichen gitterförmig umgeben. Alternativ kann die Wärmeabführ-Struktur die Speicherbereiche auch zickzackförmig, mäanderförmig oder gemäß einer anderen funktionell geeigneten Form umgeben.The storage areas are preferably arranged in a matrix on and / or in the substrate. The heat dissipation structure can surround the storage areas essentially in a lattice shape. Alternatively, the heat dissipation structure can also surround the storage areas in a zigzag, meandering, or other functionally suitable form.
Als Substrat eignet sich insbesondere ein Halbleiter- Substrat, weiter insbesondere ein Silizium-Substrat . Allerdings kann auch jedes andere Substrat (beispielsweise Glas, Keramik) verwendet werden.A substrate is particularly suitable as a substrate, furthermore in particular a silicon substrate. However, any other substrate (for example glass, ceramic) can also be used.
Zumindest ein Teil der Speicherbereiche kann ein mit dem jeweiligen Speicherbereich wärmeleitfähig gekoppeltes Heizelement aufweisen, mittels welchem dem jeweiligenAt least a part of the storage areas can have a heating element which is thermally conductively coupled to the respective storage area and by means of which the heating element can be coupled
Speicherbereich thermische Energie zuführbar ist. Indem ein Heizelement, vorzugsweise aus einem Material mit einem ausreichend hohen ohmschem Widerstand, mit einem jeweiligen Speicherbereich gekoppelt ist, ist sichergestellt, dass bei Anlegen eines elektrischen Stroms das Heizelement ausreichend stark erwärmt wird, wodurch auch der damit gekoppelte Speicherbereich in räumlich definierter Weise erwärmt wird. Das Heizelement kann Wolfram und/oder polykristallines Silizium aufweisen.Storage area thermal energy can be supplied. By coupling a heating element, preferably made of a material with a sufficiently high ohmic resistance, to a respective storage area, it is ensured that the heating element is heated sufficiently strongly when an electric current is applied, as a result of which the storage area coupled to it is also heated in a spatially defined manner , The heating element can have tungsten and / or polycrystalline silicon.
Es ist anzumerken, dass die Ausgestaltungen, die oben für die erfindungsgemäße Speieher-Anordnung beschrieben sind, auch für das Verfahren zum Betreiben einer Speicher-Anordnung bzw. für das Verfahren zum Herstellen einer Speicher-Anordnung gelten. Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Figuren dargestellt und werden im Weiteren näher erläutert.It should be noted that the configurations described above for the memory arrangement according to the invention also apply to the method for operating a memory arrangement or for the method for producing a memory arrangement. Exemplary embodiments of the invention are shown in the figures and are explained in more detail below.
Es zeigen:Show it:
Figuren 1A bis 1E Schichtenfolgen zu unterschiedlichenFigures 1A to 1E layer sequences to different
Zeitpunkten während eines Verfahrens zum Herstellen einer Speicher-Anordnung gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung,Times during a method for producing a memory arrangement according to a first exemplary embodiment of the invention,
Figur 2 eine Layout-Ansicht einer Speicher-Anordnung gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung,FIG. 2 shows a layout view of a memory arrangement according to the first exemplary embodiment of the invention,
Figur 3 eine Querschnittsansicht einer Speieher-Anordnung gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung,FIG. 3 shows a cross-sectional view of a memory arrangement according to the first exemplary embodiment of the invention,
Figur 4 eine Querschnittsansicht einer Speieher-Anordnung gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung,FIG. 4 shows a cross-sectional view of a memory arrangement according to a second exemplary embodiment of the invention,
Figur 5A eine schematische Querschnittsansicht einesFigure 5A is a schematic cross-sectional view of a
Speicherbereichs der erfindungsgemäßen Speicher- Anordnung,Memory area of the memory arrangement according to the invention,
Figur 5B eine andere schematische Querschnittsansicht eines Speicherbereichs einer Speieher-Anordnung gemäß der Erfindung,FIG. 5B shows another schematic cross-sectional view of a memory area of a memory arrangement according to the invention,
Figur 6 eine Speicherzelle gemäß dem Stand der Technik.Figure 6 shows a memory cell according to the prior art.
Gleiche oder ähnliche Komponenten in unterschiedlichen Figuren sind mit gleichen Bezugsziffern versehen.The same or similar components in different figures are provided with the same reference numbers.
Im Weiteren wird bezugnehmend auf Fig.lA bis Fig.lE ein Verfahren zum Herstellen einer Speicher-Anordnung gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung beschrieben. Dieses Verfahren zeigt ein 6F2 Zellenfeld in teilweiser Anlehnung an die DRAM-Technologie. Es kann alternativ auf jedes andere Zellenfeld aus der DRAM-Technologie zurückgegriffen werden, um die Erfindung auf diese Technologie anzuwenden.A method for producing a memory arrangement according to a first exemplary embodiment of the invention is described below with reference to FIGS. 1A to 1E. This method shows a 6F 2 cell field based in part on the DRAM technology. Alternatively, any other cell array from DRAM technology can be used to apply the invention to this technology.
Um die in Fig.lA gezeigte Schichtenfolge 100 zu erhalten, werden in einem Silizium-Substrat 101 n+-dotierte Bereiche 102 bis 104 als erste bis dritte Source-/Drain-Bereiche ausgebildet. Ferner werden erste und zweite Siliziumoxid- Bereiche 105, 106 in Oberflächenbereichen des Silizium- Substrats mittels Ätzens von Gräben und Auffüllens der Gräben mit Siliziumoxid-Material gebildet. Mittels der Siliziumoxid- Bereiche 105, 106 ist anschaulich eine elektrische Entkopplung unterschiedlicher Speicherzellen einer auszubildenden Speicher-Anordnung realisiert. Ferner werden erste und zweite Wortleitungen 107, 108 aus einem elektrisch leitfähigen Material auf dem Substrat 101 in Bereichen zwischen dem ersten Source-/Drain-Bereich 102 und dem zweiten Source-/Drain-Bereich 103 bzw. zwischen dem zweitenIn order to obtain the layer sequence 100 shown in FIG. 1A, n + -doped regions 102 to 104 are formed in a silicon substrate 101 as first to third source / drain regions. Furthermore, first and second silicon oxide regions 105, 106 are formed in surface regions of the silicon substrate by etching trenches and filling the trenches with silicon oxide material. An electrical decoupling of different memory cells of a memory arrangement to be formed is clearly realized by means of the silicon oxide regions 105, 106. Furthermore, first and second word lines 107, 108 are made of an electrically conductive material on the substrate 101 in regions between the first source / drain region 102 and the second source / drain region 103 and between the second
Source- /Drain-Bereich 103 und dem dritten Source- /Drain- Bereich 104 gebildet, wobei zwischen dem Substrat 101 und den Wortleitungen 107, 108 jeweils ein dünner Siliziumoxid-Film als Gate-isolierende Schicht ausgebildet wird. An dem zweiten Source-/Drain-Bereich 103 wird eine gemeinsameSource / drain region 103 and the third source / drain region 104 are formed, a thin silicon oxide film being formed as a gate insulating layer between the substrate 101 and the word lines 107, 108. At the second source / drain region 103, a common
Ansteuerleitung 111 aus polykristallinem Silizium ausgebildet. Erste und zweite Hilfsstrukturen 109, 110 sind wie die Wortleitungen 107, 108 aufgebaut und dienen dazu, einen selbstjustierten Kontakt zwischen den Leitungen 108, 110 und 109, 107 zu setzen. Die Ansteuerleitung 111 kann selbstjustiert zwischen den Wortleitungen 107, 108 erzeugt werden. Ferner wird die so erhaltene Schichtenfolge mit Siliziumoxid-Material eingekapselt, wodurch eine Siliziumoxid-Einkapselung 112 gebildet wird.Drive line 111 made of polycrystalline silicon. First and second auxiliary structures 109, 110 are constructed like the word lines 107, 108 and serve to set a self-aligned contact between the lines 108, 110 and 109, 107. The control line 111 can be generated in a self-aligned manner between the word lines 107, 108. Furthermore, the layer sequence thus obtained is encapsulated with silicon oxide material, whereby a silicon oxide encapsulation 112 is formed.
Um die in Fig.lB gezeigte Schichtenfolge 120 zu erhalten, werden unter Verwendung eines Lithographie- und eines Ätz- Verfahrens Gräben 121 in die Siliziumoxid-Einkapselung 112 geätzt, wodurch die ersten und dritten Source-/Drain-Bereiche 102, 104 freigelegt werden. Ferner wird dotiertes Polysilizium-Material in die Gräben 121 eingebracht und zurückgeätzt, wodurch erste Heizelement-Komponenten 122 gebildet werden. Nachfolgend wird auf den ersten Heizelement- Komponenten 122 Wolfram-Material in den Gräben 121 abgeschieden, wodurch zweite Heizelement-Komponenten 123 ausgebildet werden.In order to obtain the layer sequence 120 shown in FIG. 1B, a lithography and an etching Process trenches 121 etched into silicon encapsulation 112, thereby exposing the first and third source / drain regions 102, 104. Furthermore, doped polysilicon material is introduced into the trenches 121 and etched back, as a result of which first heating element components 122 are formed. Subsequently, tungsten material is deposited in the trenches 121 on the first heating element components 122, as a result of which second heating element components 123 are formed.
Um die in Fig. IC gezeigte Schichtenfolge 140 zu erhalten, wird Chalkogenid-Material (GexSbyTez) auf der Oberfläche der Schichtenfolge 120 abgeschieden und ein Teil des Chalkogenid- Materials zurückgeätzt, wodurch Chalkogenid-Strukturen 141 ausgebildet werden. Ferner wird Siliziumoxid-Material der Siliziumoxid-Einkapselung 112 zurückgeätzt.In order to obtain the layer sequence 140 shown in FIG. IC, chalcogenide material (Ge x Sb y Te z ) is deposited on the surface of the layer sequence 120 and a part of the chalcogenide material is etched back, whereby chalcogenide structures 141 are formed. Silicon oxide material of silicon oxide encapsulation 112 is also etched back.
Um die in Fig.lD gezeigte Schichtenfolge 160 zu erhalten, werden die freiliegenden Chalkogenid-Strukturen 141 mittels Abscheidens und Zurückätzens von Siliziumoxid-Material von seitlichen Siliziumoxid-Abstandshaltern 161 umgeben. Ferner wird Kupfer-Material oder Aluminium-Material auf der Oberfläche der so erhaltenen Schichtenfolge abgeschieden und zurückgeätzt, wodurch ein Kupfer-Metallgitter 162 (alternativ ein Aluminium-Metallgitter) , eingebettet zwischen benachbarten, mittels der Siliziumoxid-Abstandshalter 161 elektrisch und wärmeleitend von der Umgebung weitgehend entkoppelten Chalkogenid-Strukturen 141, ausgebildet wird. Ferner wird zusätzliches Siliziumoxid-Material auf der Oberfläche der so erhaltenen Schichtenfolge abgeschieden und unter Verwendung eines CMP-Verfahrens ("chemical mechanical polishing") planarisiert .In order to obtain the layer sequence 160 shown in FIG. 1D, the exposed chalcogenide structures 141 are surrounded by lateral silicon oxide spacers 161 by means of deposition and etching back of silicon oxide material. Furthermore, copper material or aluminum material is deposited on the surface of the layer sequence thus obtained and etched back, as a result of which a copper-metal grid 162 (alternatively an aluminum-metal grid), embedded between adjacent ones, is electrically and thermally conductive from the surroundings by means of the silicon oxide spacers 161 largely decoupled chalcogenide structures 141, is formed. Furthermore, additional silicon oxide material is deposited on the surface of the layer sequence obtained in this way and planarized using a CMP process ("chemical mechanical polishing").
Um die in Fig.lE gezeigte Speicher-Anordnung 180 zu erhalten, wird auf der Schichtenfolge 160 Metall-Material abgeschieden und unter Verwendung eines Lithographie- und eines Ätz- Verfahrens zu einer Bitleitung 181 strukturiert. Im Weiteren wird bezugnehmend auf Fig.lE die Funktionalität der Speieher-Anordnung 180 gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung beschrieben.In order to obtain the memory arrangement 180 shown in FIG. 1E, metal material is deposited on the layer sequence 160 and structured to form a bit line 181 using a lithography and an etching method. The functionality of the memory arrangement 180 according to the first exemplary embodiment of the invention is described below with reference to FIG. 1E.
Anschaulich ist in dem Phasenzustand der Chalkogenid- Strukturen 141 die Speicherinformation der jeweiligen Speicherzelle gespeichert. Die Speieher-Anordnung 180 aus Fig.lE zeigt zwei Speicherzellen, zugehörig den beiden Chalkogenid-Strukturen 141. Die Chalkogenid-Strukturen 141 können jeweils in einem kristallinen Zustand vorliegen, in dem der elektrische Widerstand der Chalkogenid-Strukturen 141 geringer ist als in einem amorphen Zustand. Mittels Anlegens eines elektrischen Stroms wird eine ausgewählte Chalkogenid- Struktur 141, unterstützt durch die Heizelement-Komponenten 122, 123, so stark erwärmt, dass abhängig von der Länge des Anlegens des Pulses (bzw. abhängig von der Abkühlgeschwindigkeit und der Stärke des Pulses) die Chalkogenid-Strukturen 141 selektiv in den kristallinen oder amorphen Zustand gebracht werden können. Mittels Anlegens eines ausreichend langen Heizsignals (typischerweise 100ns) wird die Chalkogenid-Struktur 141 in den kristallinen Zustand gebracht, mittels Anlegens eines ausreichend kurzen Heizsignals (typischerweise 5ns) , wird die jeweilige Chalkogenid-Struktur 141 in den amorphen Zustand gebracht. Um beim Anlegen der Heizpulse die daraus resultierende Wärmemenge in einem unmittelbaren Umgebungsbereich der jeweiligen Chalkogenid-Struktur 141 zu lokalisieren, sind die Chalkogenid-Strukturen 141 mit den Siliziumoxid- Abstandshaltern 161 als thermische und elektrische Isolatoren umgeben. Falls, was insbesondere bei einem längeren Heizpuls vorkommen kann, ein Teil der Wärme der Chalkogenid-Strukturen 141 durch den zugehörigen Siliziumoxid-Abstandshalter 161 gelangen kann, wird diese Wärme an das metallische Gitter 162 abgegeben, das sich nur geringfügig aufheizt. Somit sind andere Chalkogenid-Strukturen 141, die in dem vorliegenden Szenario nicht Gegenstand eines Programmierungs-Vorgangs sein sollen, davor geschützt, unbeabsichtigt eine Änderung ihres Phasenzustands (kristallin oder amorph) zu erfahren.The memory information of the respective memory cell is clearly stored in the phase state of the chalcogenide structures 141. The memory arrangement 180 from FIG. 1E shows two memory cells, belonging to the two chalcogenide structures 141. The chalcogenide structures 141 can each be in a crystalline state in which the electrical resistance of the chalcogenide structures 141 is lower than in an amorphous one Status. By applying an electrical current, a selected chalcogenide structure 141, supported by the heating element components 122, 123, is heated so strongly that depending on the length of the application of the pulse (or depending on the cooling rate and the strength of the pulse) Chalcogenide structures 141 can be selectively brought into the crystalline or amorphous state. By applying a sufficiently long heating signal (typically 100ns), the chalcogenide structure 141 is brought into the crystalline state, by applying a sufficiently short heating signal (typically 5ns), the respective chalcogenide structure 141 is brought into the amorphous state. In order to localize the resulting amount of heat in the immediate vicinity of the respective chalcogenide structure 141 when the heating pulses are applied, the chalcogenide structures 141 are surrounded with the silicon oxide spacers 161 as thermal and electrical insulators. If, which can occur in particular in the case of a longer heating pulse, part of the heat of the chalcogenide structures 141 can pass through the associated silicon oxide spacer 161, this heat is released to the metallic grid 162, which heats up only slightly. Thus, there are other chalcogenide structures 141 that are not the subject of a programming process in the present scenario should be protected from unintentionally experiencing a change in their phase state (crystalline or amorphous).
Im Weiteren wird beschrieben, wie in die linke der in Fig.lE gezeigten Chalkogenid-Strukturen 141 eine Information programmiert wird. Hierfür wird zunächst die linke Chalkogenid-Struktur 141 als Speicherzelle der Speicher- Anordnung 180 ausgewählt, indem an die erste Wortleitung 107, anschaulich der Gate-Bereich eines Auswahl-Transistors, eine solche elektrische Spannung angelegt wird, dass der Bereich des Substrats 101 (Kanal-Bereich) zwischen dem ersten und dem zweiten Source-/Drain-Bereichen 102, 103 elektrisch leitfähig ist. Mittels Anlegens eines ausreichend starken Heizstroms infolge eines Programmier-Signals an der gemeinsamen Ansteuerleitung 111 wird das elektrische Heiz-Signal durch den Kanal-Bereich über die Heizelement-Komponenten 122, 123 in die linke Chalkogenid-Struktur 141 geleitet, wodurch die Chalkogenid-Struktur 141 stark erwärmt wird. Mittels eines ausreichend kurzen Heizpulses wird die Chalkogenid-Struktur 141 in einen amorphen Zustand mit einem hohen elektrischen Widerstand überführt, bei einem ausreichend langen Heizpuls wird die Chalkogenid-Struktur 141 in einen kristallinen Zustand mit niedrigem ohmschen Widerstand überführt. Die Heizelement-Komponenten 122, 123 sind aus einem ausreichend hochohmigen Material ausgebildet, so dass aus dem Heizsignal resultierende ohmsche Wärme in den Heizelement-Komponenten 122, 123 generiert wird, welche Wärme die zugehörige Chalkogenid-Struktur 141 erwärmt. Beispielsweise kann dem kristallinen Zustand der Chalkogenid-Struktur 141 mit dem geringen Wert des ohmschen Widerstands ein logischer Wert "1" zugeordnet werden, und es kann dem amorphen Zustand der Chalkogenid-Struktur 141 mit dem hohen Wert des ohmschen Widerstands ein logischer Wert "0" zugeordnet werden.The following describes how information is programmed into the left of the chalcogenide structures 141 shown in FIG. 1E. For this purpose, the left chalcogenide structure 141 is first selected as the memory cell of the memory arrangement 180 by applying an electrical voltage to the first word line 107, clearly the gate region of a selection transistor, such that the region of the substrate 101 (channel Region) between the first and the second source / drain regions 102, 103 is electrically conductive. By applying a sufficiently strong heating current as a result of a programming signal to the common drive line 111, the electrical heating signal is conducted through the channel region via the heating element components 122, 123 into the left chalcogenide structure 141, as a result of which the chalcogenide structure 141 is strongly heated. The chalcogenide structure 141 is converted into an amorphous state with a high electrical resistance by means of a sufficiently short heating pulse; with a sufficiently long heating pulse, the chalcogenide structure 141 is converted into a crystalline state with a low ohmic resistance. The heating element components 122, 123 are formed from a sufficiently high-resistance material so that ohmic heat resulting from the heating signal is generated in the heating element components 122, 123, which heat heats the associated chalcogenide structure 141. For example, the crystalline state of the chalcogenide structure 141 with the low value of the ohmic resistance can be assigned a logic value "1", and the amorphous state of the chalcogenide structure 141 with the high value of the ohmic resistance can be assigned a logic value "0" be assigned.
Um eine in einer der Chalkogenid-Strukturen 141 gespeicherte Information auszulesen, wird wiederum an die erste Wortleitung 107 eine solche elektrische Spannung angelegt, dass die gemeinsame Ansteuerleitung 111 mit der Bitleitung 181 über die Chalkogenid-Struktur 141 gekoppelt ist. Wird nun ein elektrisches Lesesignal (beispielsweise ein ausreichend kleiner elektrischer Strom, der den Zustand der zugeordneten Chalkogenid-Struktur nicht verändert) angelegt, so fließt abhängig davon, ob die Chalkogenid-Struktur 141 in dem amorphen Zustand mit dem großen ohmschen Widerstand oder in dem kristallinen Zustand mit dem geringen ohmschen Widerstand befindlich ist, auf der Bitleitung 181 ein großer oder ein kleinerer elektrischer Strom, der detektiert wird. Auf diese Weise kann die SpeieherInformation ausgelesen werden.In order to read out information stored in one of the chalcogenide structures 141, such an electrical voltage is again applied to the first word line 107. that the common drive line 111 is coupled to the bit line 181 via the chalcogenide structure 141. If an electrical read signal (for example a sufficiently small electrical current that does not change the state of the associated chalcogenide structure) is now applied, it flows depending on whether the chalcogenide structure 141 is in the amorphous state with the high ohmic resistance or in the crystalline state State with the low ohmic resistance is on the bit line 181, a large or a smaller electrical current that is detected. In this way, the storage information can be read out.
Im Weiteren wir bezugnehmend auf Fig.2 eine Layout-Draufsicht 210 der Speieher-Anordnung 180 gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung beschrieben.2, a layout top view 210 of the memory arrangement 180 according to the first exemplary embodiment of the invention is described below.
Insbesondere ist in Fig.2 gezeigt, dass die 6F2- Speicherzellen 200 der Speicher-Anordnung 180 matrixförmig angeordnet sind. Mit F wird die in einer Technologiegeneration minimal erreichbare Strukturdimension bezeichnet. Entlang einer ersten Richtung verlaufen die Bitleitungen 181, wohingegen die Wortleitungen 107, 108 in entlang einer dazu orthogonalen Richtung verlaufen. Es ist anzumerken, dass in Fig.2 die Siliziumoxid-Abstandshalter 161 und das Metallgitter 162 nicht gezeigt sind.In particular, FIG. 2 shows that the 6F 2 memory cells 200 of the memory arrangement 180 are arranged in a matrix. F is the minimum structural dimension that can be achieved in a technology generation. The bit lines 181 run along a first direction, whereas the word lines 107, 108 run along a direction orthogonal thereto. It should be noted that the silicon oxide spacers 161 and the metal grid 162 are not shown in FIG.
Im Weiteren wird bezugnehmend auf Fig.3 eine Schnittansicht 300 der Speicher-Anordnung 180 entlang einer in Fig.lE gezeigten Schnittlinie I-I' beschrieben.A sectional view 300 of the memory arrangement 180 along a section line I-I 'shown in FIG. 1E is described below with reference to FIG.
Die Speicher-Anordnung 180 enthält Speicherzellen mit einem Platzbedarf pro Speicherzelle von 6F2, wobei jede der Speicherzellen, wie in Fig.3 gezeigt, eine Chalkogenid- Struktur 141 und einen diese umgebenden Siliziumoxid- Abstandshalter 161 aufweist. Jede der Speicherzellen ist eingebettet in dem gitterförmigen Metallgitter 162 als Wärmeabführ-Struktur. Die Siliziumoxid-Abstandhalter 161 dienen als Wärmeisolations-Struktur. Insbesondere in Bereichen 301 der Speicher-Anordnung 180, in denen benachbarte Speicherzellen dicht benachbart angeordnet sind, ist das Vorsehen der Wärmeabführ-Struktur sowie der Wärmeisolations-Struktur maßgeblich, um ein thermisches Übersprechen zwischen benachbarten Speicherzellen zu unterbinden.The memory arrangement 180 contains memory cells with a space requirement of 6F 2 per memory cell, each of the memory cells, as shown in FIG. 3, having a chalcogenide structure 141 and a silicon oxide spacer 161 surrounding them. Each of the memory cells is embedded in the grid-shaped metal grid 162 as a heat dissipation structure. The silicon oxide spacers 161 serve as a heat insulation structure. Particularly in areas 301 of the memory arrangement 180, in which adjacent memory cells are arranged closely adjacent, the provision of the heat dissipation structure and the heat insulation structure is decisive in order to prevent thermal crosstalk between adjacent memory cells.
Im Weiteren wird bezugnehmend auf Fig. eine Speicher- Anordnung 400 gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung beschrieben.A memory arrangement 400 according to a second exemplary embodiment of the invention is described below with reference to FIG.
Die Speieher-Anordnung 400 entspricht im Wesentlichen der Speieher-Anordnung 180, ist jedoch als Speieher-Anordnung mit einem Flächenbedarf von 4F2 pro Speicherzelle ausgestaltet, das heißt mit einer noch größeren Integrationsdichte als die Speicher-Anordnung 180.The memory arrangement 400 essentially corresponds to the memory arrangement 180, but is designed as a memory arrangement with an area requirement of 4F 2 per memory cell, that is to say with an even greater integration density than the memory arrangement 180.
Bei der Speieher-Anordnung 400 sind die einzelnen Speicherzellen, jeweils aufweisend eine Chalkogenid-Struktur 141 und einen diese umgebenden Siliziumoxid-Abstandshalter 161, wiederum in eine gitterförmige Metallstruktur 162 eingebettet. Im Unterschied zu der Speieher-Anordnung 180 sind die Speicherzellen bei der Speicher-Anordnung 400 regelmäßig gitterförmig angeordnet, das heißt in horizontaler Richtung, bzw. in vertikaler Richtung in einem jeweils festen Abstand voneinander.In the storage arrangement 400, the individual memory cells, each having a chalcogenide structure 141 and a silicon oxide spacer 161 surrounding them, are in turn embedded in a grid-shaped metal structure 162. In contrast to the storage arrangement 180, the memory cells in the storage arrangement 400 are regularly arranged in a lattice shape, that is to say in the horizontal direction or in the vertical direction at a fixed distance from one another in each case.
Im Weiteren wird bezugnehmend auf Fig.5A, Fig.5B eine Abschätzung der Wärmeaustausch-Charakteristik zwischen einer Chalkogenid-Struktur 141 und deren Umgebung vorgenommen, wobei die Chalkogenid-Struktur 141 von einem ohlzylinderförmigen Siliziumoxid-Abstandshalter 161 umgeben ist, an den die Metallstruktur 162 angrenzt. In Fig.5A ist eine Querschnittsansicht 500, in Fig.5B eine Draufsicht 501 der Struktur gezeigt . Als Höhe der zylinderförmigen Chalkogenid-Struktur 141 bzw. des hohlzylinderförmigen Siliziumoxid-Abstandhalters 161 ist lOOnm angenommen, der Durchmesser der Chalkogenid-Struktur 141 wird zu 50nm angenommen, und die Dicke der Hohlzylinderwand des Siliziumoxid-Abstandshalters 161 wird zu lOnm angenommen.5A, 5B, an estimation of the heat exchange characteristic between a chalcogenide structure 141 and its surroundings is carried out, wherein the chalcogenide structure 141 is surrounded by an o-cylindrical silicon oxide spacer 161 to which the metal structure 162 borders. FIG. 5A shows a cross-sectional view 500, and FIG. 5B shows a top view 501 of the structure. The height of the cylindrical chalcogenide structure 141 or of the hollow cylindrical silicon oxide spacer 161 is assumed to be 100 nm, the diameter of the chalcogenide structure 141 is assumed to be 50 nm and the thickness of the hollow cylinder wall of the silicon oxide spacer 161 is assumed to be 10 nm.
Das Volumen des Chalkogenid-Zylinders 141 ergibt sich zu 2-10_22m3.The volume of the chalcogenide cylinder 141 is 2-10 _22 m 3 .
Die dissipierte Leistung ΔP in dem zylindrischen Volumen mit der Höhe von lOOnm und dem Durchmesser von 50nm während des Programmierens ergibt sich zuThe dissipated power ΔP in the cylindrical volume with the height of 100 nm and the diameter of 50 nm during programming results in
ΔP = 0.2mA x 0.5V = 0.1mW (1)ΔP = 0.2mA x 0.5V = 0.1mW (1)
falls als Stromstärke 0.2mA und als Spannung 0.5V angenommen werden. Dies entspricht einer in einer Zeit von Δt=100ns beim Programmieren des kristallinen Zustands (5ns beim Programmieren des amorphen Zustands) erzeugten Wärme von:if 0.2mA current and 0.5V voltage are assumed. This corresponds to a heat generated in a time of Δt = 100ns when programming the crystalline state (5ns when programming the amorphous state) of:
ΔQprog = ΔP Δt = 10~nJ (5-10~13J) (2)ΔQp ro g = ΔP Δt = 10 ~ n J (5-10 ~ 13 J) (2)
Der Wärmefluss durch einen Querschnitt mit der Oberfläche A und der Länge L des die Chalkogenid-Struktur 141 umgebenden Isolators 161 ergibt sich bei einer Wärmeleitfähigkeit λ und einer Temperaturdifferenz Δt zuThe heat flow through a cross section with the surface A and the length L of the insulator 161 surrounding the chalcogenide structure 141 results with a thermal conductivity λ and a temperature difference Δt
ΔQab/Δt = A/L λ ΔT (3)ΔQ ab / Δt = A / L λ ΔT (3)
Für die gegebenen Dimensionen und die gegebenen Materialien kann eine Wärmemenge von
Figure imgf000019_0001
aus den Seitenwänden des Volumens abtransportiert werden, wenn ΔT=600K angenommen wird. Dies entspricht in einer Zeit von 100ns (5ns) einer abtransportierten Energie
For the given dimensions and the given materials, a heat quantity of
Figure imgf000019_0001
can be removed from the side walls of the volume if ΔT = 600K is assumed. This corresponds to a transported energy in a time of 100ns (5ns)
ΔQab=l-10"10J (0.5-10"uJ) (4) Dies führt in 5ns zu einer Erwärmung des zylindrischen Volumens der Chalkogenid-Struktur 141 vonΔQ ab = l-10 "10 J (0.5-10 " u J) (4) This leads to heating of the cylindrical volume of the chalcogenide structure 141 in FIG. 5ns
ΔT = ΔQprog(Δt=5ns) /Cv V = 1000K (5)ΔT = ΔQ prog (Δt = 5ns) / C v V = 1000K (5)
für das obige Volumen im Falle einer idealen Isolation.for the above volume in the case of ideal insulation.
Für eine gute Isolation ist eine Dicke der Siliziumoxid- Abstandshalter 161 von lOnm ausreichend, da die in 5ns abtransportierte Wärme kleiner ist als die produzierte Wärme.A thickness of the silicon oxide spacers 161 of 10 nm is sufficient for good insulation, since the heat removed in 5 ns is smaller than the heat produced.
Da der Schmelzpunkt von Chalkogeniden bei ungefähr 900K liegt, ist die hervorgerufene Erwärmung groß genug, um einen Wechsel des PhasenzuStands herbeizuführen.Since the melting point of chalcogenides is around 900K, the heating caused is large enough to bring about a change in phase.
Bei einem Volumen der Chalkogenid-Struktur 141 mit einem Durchmesser von 50nm und einer Höhe von lOOnm ist ein Programmierstrom von ungefähr 0.2mA oder mehr eine gute Wahl.With a volume of chalcogenide structure 141 with a diameter of 50 nm and a height of 100 nm, a programming current of approximately 0.2 mA or more is a good choice.
Im Weiteren wird die Erwärmung des umgebenden Metalls 162 berechnet. Metall leitet unter typischen Betriebsbedingungen ungefähr lOOmal besser als Siliziumdioxid. Daher wird ein grob lOOmal größeres Volumen als das Volumen der Chalkogenid- Struktur 141 und des Siliziumoxid-Abstandhalters 161 innerhalb 100ns aufgeheizt um:Furthermore, the heating of the surrounding metal 162 is calculated. Under typical operating conditions, metal conducts approximately 100 times better than silicon dioxide. Therefore, a volume roughly 100 times larger than the volume of the chalcogenide structure 141 and the silicon oxide spacer 161 is heated within 100 ns by:
ΔT = Qprog(Δt=100ns) /Cv V = 10K [6]ΔT = Q prog (Δt = 100ns) / C v V = 10K [6]
Daher absorbiert ein Metall das meiste der Energie, ohne signifikant aufgeheizt zu werden, sofern für jede zu programmierende Zelle ein Metallvolumen von ungefähr lOOmal größerem Volumen bereitgestellt ist als das Volumen der Zelle.Therefore, a metal absorbs most of the energy without being significantly heated, provided that for each cell to be programmed a metal volume of approximately 100 times the volume of the cell is provided.
In einem Block von 256 x 256 Zellen können 256 Zellen parallel programmiert werden. In dem vorgeschlagenen Layout ist das Metallvolumen für eine Einheitszelle Vm=3-VChaikogenxd. Folglich hat jede Zelle ein Metallvolumen von ungefähr 700mal dem Volumen eines Zellvolumens. Daher hilft das vorgeschlagene Layout, die Energie von der Programmier-Zelle in den Umgebungsbereich zu dissipieren, ohne in signifikanter Weise Nachbarzellen aufzuheizen. In a block of 256 x 256 cells, 256 cells can be programmed in parallel. In the proposed layout, the metal volume for a unit cell is V m = 3-V C haikogenxd. As a result, each cell has a metal volume of approximately 700 times the volume of a cell volume. The proposed layout therefore helps to dissipate the energy from the programming cell into the surrounding area without significantly heating up neighboring cells.
In diesem Dokument sind folgende Veröffentlichungen zitiert:The following publications are cited in this document:
[1] Lai, S, Lowrey, T "OUM - A 180nm Nonvolatile Memory Cell Element Technology For Stand Alone und Embedded Applications", 2001 International Electron Devices[1] Lai, S, Lowrey, T "OUM - A 180nm Nonvolatile Memory Cell Element Technology For Stand Alone and Embedded Applications", 2001 International Electron Devices
Meeting, 5.12.2001Meeting, December 5, 2001
[2] Gill, M, Lowrey, T, Park, J "Ovonic Unified Memory - A High-Performance Nonvolatile Memory Technology for Stand Alone Memory und Embedded Applications", IEEE[2] Gill, M, Lowrey, T, Park, J "Ovonic Unified Memory - A High-Performance Nonvolatile Memory Technology for Stand Alone Memory and Embedded Applications", IEEE
International Solid State Circuits Conference, 4.- 6.2.2002, Session 12, Abschnitt 12.4 International Solid State Circuits Conference, February 4-6, 2002, Session 12, Section 12.4
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
100 Schichtenfolge100 sequence of layers
101 Silizium-Substrat101 silicon substrate
102 erster Source-/Drain-Bereich102 first source / drain region
103 zweiter Source-/Drain-Bereich103 second source / drain region
104 dritter Source-/Drain-Bereich104 third source / drain region
105 erster Siliziumoxid-Bereich105 first silicon oxide area
106 zweiter Siliziumoxid-Bereich106 second silicon oxide region
107 erste Wortleitung107 first word line
108 zweite Wortleitung108 second word line
109 erste Hilfsstruktur109 first auxiliary structure
110 zweite Hilfsstruktur110 second auxiliary structure
111 gemeinsame Ansteuerleitung111 common control line
112 Siliziumoxid-Einkapselung112 silicon oxide encapsulation
120 Schichtenfolge120 layer sequence
121 Gräben121 trenches
122 erste Heizelement-Komponenten122 first heating element components
123 zweite Heizelement-Komponenten123 second heating element components
140 Schichtenfolge140 sequence of layers
141 Chalkogenid-Strukturen141 chalcogenide structures
160 Schichtenfolge160 sequence of layers
161 Siliziumoxid-Abstandshalter161 silicon oxide spacers
162 Metallgitter162 metal grille
163 Siliziumoxid-Zwischenschicht163 silicon oxide intermediate layer
180 Speieher-Anordnung180 spear arrangement
181 Bitleitung181 bit line
200 6F2-Speicherzelle 210 Layout-Draufsicht 300 Schnittansicht 301 Bereiche 400 Speicher-Anordnung200 6F 2 memory cell 210 layout top view 300 sectional view 301 areas 400 memory arrangement
500 Querschnitt500 cross section
501 Draufsicht 600 Speicherzelle 601 erste Elektrode501 top view 600 memory cell 601 first electrode
602 zweite Elektrode602 second electrode
603 Heizelement603 heating element
604 GexSbyTez-Schicht604 Ge x Sb y Te z layer
605 programmierbarer Bereich 605 programmable area

Claims

Patentansprüche: claims:
1. Speicher-Anordnung mit1. Storage arrangement with
• einem Substrat; • einer Mehrzahl von auf und/oder in dem Substrat ausgebildeten Speicherbereichen, von denen jeder derart eingerichtet ist, dass der elektrische Widerstand des jeweiligen Speicherbereichs mittels thermischen Behandeins selektiv auf einen ersten Wert oder auf einen zweiten Wert einstellbar ist, der größer ist als der erste Wert;• a substrate; A plurality of storage areas formed on and / or in the substrate, each of which is set up in such a way that the electrical resistance of the respective storage area can be selectively set to a first value or to a second value by means of thermal treatment, which is greater than the first Value;
• einer zwischen den Speicherbereichen angeordneten Wärmeabführ-Struktur zum Abführen von einem der Speicherbereiche zugeführter Wärme.A heat dissipation structure arranged between the storage areas for dissipating heat supplied to one of the storage areas.
2. Speieher-Anordnung nach Anspruch 1, die derart eingerichtet ist, dass an jeden der Speicherbereiche selektiv2. Storage arrangement according to claim 1, which is set up such that it is selective to each of the memory areas
• ein elektrisches Schreib-Signal anlegbar ist, das derart eingerichtet ist, dass dadurch für den jeweiligen• An electrical write signal can be applied, which is set up in such a way that for the respective
Speicherbereich der Wert seines elektrischen Widerstands auf den ersten oder den zweiten Wert eingestellt wird; oderMemory area the value of its electrical resistance is set to the first or the second value; or
• ein elektrisches Lese-Signal anlegbar ist, das derart eingerichtet ist, dass dadurch für einen jeweiligen• An electrical read signal can be applied, which is set up in such a way that for a respective
Speicherbereich der Wert seines elektrischen Widerstands erfassbar ist.Memory area the value of its electrical resistance is detectable.
3. Speicher-Anordnung nach Anspruch 2 , bei der die Wärmeabführ-Struktur derart eingerichtet ist, dass bei Anlegen des Schreib-Signals an einen jeweiligen Speicherbereich zum Einstellen des Werts seines elektrischen Widerstands die aus dem Schreib-Signal resultierende Wärme derart abgeführt wird, dass die anderen Speicherbereiche vor einer Änderung ihres elektrischen Widerstands infolge des Schreib-Signals geschützt sind. 3. Storage arrangement according to claim 2, in which the heat dissipation structure is set up in such a way that when the write signal is applied to a respective storage area for setting the value of its electrical resistance, the heat resulting from the write signal is dissipated in such a way that the other memory areas are protected from a change in their electrical resistance as a result of the write signal.
4. Speicher-Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3 , bei der zumindest ein Teil der Speicherbereiche zumindest teilweise von einer Wärmeisolations-Struktur umgeben ist, die derart eingerichtet ist, dass sie die Wärmekopplung zwischen dem zugehörigen Speicherbereich und den anderen Speicherbereichen vermindert.4. Storage arrangement according to one of claims 1 to 3, wherein at least a part of the storage areas is at least partially surrounded by a heat insulation structure which is set up in such a way that it reduces the heat coupling between the associated storage area and the other storage areas.
5. Speicher-Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, bei der jeder der Speicherbereiche zwischen einer amorphen und einer kristallinen Phase umschaltbar ist, wobei der5. Memory arrangement according to one of claims 1 to 4, wherein each of the memory areas is switchable between an amorphous and a crystalline phase, the
Speicherbereich in der kristallinen Phase den ersten Wert und in der amorphen Phase den zweiten Wert des elektrischen Widerstands aufweist.Storage area in the crystalline phase has the first value and in the amorphous phase the second value of the electrical resistance.
6. Speicher-Anordnung nach Anspruch 5, bei der die Speicherbereiche derart eingerichtet sind, dass die kristalline Phase mittels Anlegens des Schreib-Signals für ein erstes Zeitintervall und dass die amorphe Phase mittels Anlegens des Schreib-Signals für ein zweites Zeitintervall einstellbar ist, wobei das erste Zeitintervall größer ist als das zweite Zeitintervall.6. The memory arrangement as claimed in claim 5, in which the memory areas are set up in such a way that the crystalline phase can be set for a first time interval by applying the write signal and that the amorphous phase can be set for a second time interval by applying the write signal, wherein the first time interval is greater than the second time interval.
7. Speicher-Anordnung nach Anspruch 6, bei der die Speicherbereiche ein Chalkogenid-Material aufweisen.7. The memory arrangement as claimed in claim 6, in which the memory regions comprise a chalcogenide material.
8. Speieher-Anordnung nach Anspruch 7, bei der die Speicherbereiche GexSbyTe2 aufweisen.8. memory arrangement according to claim 7, wherein the memory areas have Ge x Sb y Te 2 .
9. Speicher-Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, bei der das Material der Wärmeabführ-Struktur9. Storage arrangement according to one of claims 1 to 8, wherein the material of the heat dissipation structure
• ein Metall;• a metal;
• polykristallines Silizium; oder• polycrystalline silicon; or
• ein Aluminat ist.• is an aluminate.
10. Speieher-Anordnung nach einem der Ansprüche 4 bis 9, bei der die Wärmeisolations-Struktur derart eingerichtet ist, dass sie den zugehörigen Speicherbereich von den anderen Speicherbereichen elektrisch entkoppelt .10. Speieher arrangement according to one of claims 4 to 9, in which the heat insulation structure is set up in such a way that it electrically decouples the associated storage area from the other storage areas.
11. Speicher-Anordnung nach einem der Ansprüche 4 bis 10, bei der die Wärmeisolations-Struktur aus11. Storage arrangement according to one of claims 4 to 10, wherein the heat insulation structure
• Siliziumoxid; oder• silicon oxide; or
• Siliziumnitrid hergestellt ist.• Silicon nitride is produced.
12. Speicher-Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, bei der die Speicherbereiche matrixförmig auf und/oder in dem Substrat angeordnet sind und bei der die Wärmeabführ-Struktur die Speicherbereiche im Wesentlichen gitterförmig umgibt .12. Storage arrangement according to one of claims 1 to 11, in which the storage areas are arranged in a matrix on and / or in the substrate and in which the heat dissipation structure substantially surrounds the storage areas in a lattice shape.
13. Speicher-Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, bei der zumindest ein Teil der Speicherbereiche ein mit dem jeweiligen Speicherbereich wärmeleitfähig gekoppeltes Heizelement aufweist, mittels welchen dem jeweiligen Speicherbereich thermische Energie zuführbar ist.13. Storage arrangement according to one of claims 1 to 12, in which at least a part of the storage areas has a heating element coupled to the respective storage area in a thermally conductive manner, by means of which thermal energy can be supplied to the respective storage area.
14. Speicher-Anordnung nach Anspruch 13 , bei dem zumindest ein Heizelement14. Storage arrangement according to claim 13, wherein at least one heating element
• Wolfram; und/oder • polykristallines Silizium aufweist .• tungsten; and / or • has polycrystalline silicon.
15. Verfahren zum Betreiben einer Speieher-Anordnung15. Method for operating a memory arrangement
• mit einer Speicher-Anordnung mit o einem Substrat; o einer Mehrzahl von auf und/oder in dem Substrat ausgebildeten Speicherbereichen, von denen jeder derart eingerichtet ist, dass der elektrische Widerstand des jeweiligen Speicherbereichs mittels thermischen Behandeins selektiv auf einen ersten• with a memory arrangement with o a substrate; o a plurality of storage areas formed on and / or in the substrate, each of which is set up in such a way that the electrical resistance of the respective storage area is selectively applied to a first by means of thermal treatment
Wert oder auf einen zweiten Wert einstellbar ist, der größer ist als der erste Wert; o einer zwischen den Speicherbereichen angeordneten Wärmeabführ-Struktur zum Abführen von einem der Speicherbereiche zugeführter Wärme;Value or adjustable to a second value that is greater than the first value; o a heat dissipation structure arranged between the storage areas for dissipating heat supplied to one of the storage areas;
• wobei gemäß dem Verfahren o ein elektrisches Schreib-Signal angelegt wird, das derart eingerichtet ist, dass dadurch für den jeweiligen Speicherbereich der Wert seines elektrischen Widerstands auf den ersten oder den zweiten Wert eingestellt wird; oder o ein elektrisches Lese-Signal angelegt wird, das derart eingerichtet ist, dass dadurch für einen jeweiligen Speicherbereich der Wert seines elektrischen Widerstands erfassbar ist.• wherein according to the method o an electrical write signal is applied which is set up in such a way that the value of its electrical resistance is set to the first or the second value for the respective memory area; or o an electrical read signal is applied which is set up in such a way that the value of its electrical resistance can be detected for a respective memory area.
16. Verfahren zum Herstellen einer Speicher-Anordnung, bei dem16. A method of manufacturing a memory array in which
• eine Mehrzahl von Speicherbereichen auf und/oder in einem Substrat ausgebildet wird, von denen jeder derart eingerichtet wird, dass der elektrische Widerstand des jeweiligen Speicherbereichs mittels thermischen• A plurality of storage areas is formed on and / or in a substrate, each of which is set up in such a way that the electrical resistance of the respective storage area is by means of thermal
Behandeins selektiv auf einen ersten Wert oder auf einen zweiten Wert einstellbar ist, der größer ist als der ■ erste Wert;Treatment is selectively adjustable to a first value or to a second value that is greater than the ■ first value;
• zwischen den Speicherbereichen eine Wärmeabführ-Struktur zum Abführen von einem der Speicherbereiche zugeführter• a heat dissipation structure between the storage areas for removal from one of the storage areas
Wärme angeordnet wird. Heat is arranged.
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2006121473A1 (en) * 2005-05-06 2006-11-16 International Business Machines Corporation Method and structure for peltier-controlled phase change memory
EP1729355A1 (en) * 2005-06-03 2006-12-06 STMicroelectronics S.r.l. Self-aligned process for manufacturing phase change memory cells
US11587890B2 (en) 2020-07-20 2023-02-21 International Business Machines Corporation Tamper-resistant circuit, back-end of the line memory and physical unclonable function for supply chain protection
US11748524B2 (en) 2020-07-20 2023-09-05 International Business Machines Corporation Tamper resistant obfuscation circuit

Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102005001460B4 (en) * 2005-01-12 2010-01-14 Qimonda Ag Storage device and manufacturing method
US7348590B2 (en) 2005-02-10 2008-03-25 Infineon Technologies Ag Phase change memory cell with high read margin at low power operation
US7361925B2 (en) 2005-02-10 2008-04-22 Infineon Technologies Ag Integrated circuit having a memory including a low-k dielectric material for thermal isolation
US7214958B2 (en) 2005-02-10 2007-05-08 Infineon Technologies Ag Phase change memory cell with high read margin at low power operation
US7601995B2 (en) 2005-10-27 2009-10-13 Infineon Technologies Ag Integrated circuit having resistive memory cells
US7714315B2 (en) 2006-02-07 2010-05-11 Qimonda North America Corp. Thermal isolation of phase change memory cells
DE102006011976A1 (en) * 2006-03-15 2007-09-20 Infineon Technologies Ag Memory device e.g. programmable read only memory device, forming method, involves separating upper and bottom layers, where bottom layer has higher resistance than upper layer against polishing, and upper surface is planarised by polishing
EP1845567A1 (en) * 2006-04-11 2007-10-17 STMicroelectronics S.r.l. Phase-change memory device and manufacturing process thereof.
US7538411B2 (en) * 2006-04-26 2009-05-26 Infineon Technologies Ag Integrated circuit including resistivity changing memory cells
US7453081B2 (en) 2006-07-20 2008-11-18 Qimonda North America Corp. Phase change memory cell including nanocomposite insulator
DE102007021761B4 (en) * 2007-05-09 2015-07-16 Adesto Technology Corp., Inc. Resistor switching element, memory devices, memory module, method for producing a resistive switching element and method for producing a resistive memory device

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4731755A (en) * 1986-04-10 1988-03-15 International Business Machines Corporation Thermal design for reversible phase change optical storage media
US5714768A (en) * 1995-10-24 1998-02-03 Energy Conversion Devices, Inc. Second-layer phase change memory array on top of a logic device
WO1998058385A1 (en) * 1997-06-19 1998-12-23 Energy Conversion Devices, Inc. Memory element with energy control mechanism
US20020017701A1 (en) * 1999-03-25 2002-02-14 Patrick Klersy Electrically programmable memory element with raised pore

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4731755A (en) * 1986-04-10 1988-03-15 International Business Machines Corporation Thermal design for reversible phase change optical storage media
US5714768A (en) * 1995-10-24 1998-02-03 Energy Conversion Devices, Inc. Second-layer phase change memory array on top of a logic device
WO1998058385A1 (en) * 1997-06-19 1998-12-23 Energy Conversion Devices, Inc. Memory element with energy control mechanism
US20020017701A1 (en) * 1999-03-25 2002-02-14 Patrick Klersy Electrically programmable memory element with raised pore

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2006121473A1 (en) * 2005-05-06 2006-11-16 International Business Machines Corporation Method and structure for peltier-controlled phase change memory
EP1729355A1 (en) * 2005-06-03 2006-12-06 STMicroelectronics S.r.l. Self-aligned process for manufacturing phase change memory cells
US7422926B2 (en) 2005-06-03 2008-09-09 Stmicroelectronics S.R.L. Self-aligned process for manufacturing phase change memory cells
US11587890B2 (en) 2020-07-20 2023-02-21 International Business Machines Corporation Tamper-resistant circuit, back-end of the line memory and physical unclonable function for supply chain protection
US11748524B2 (en) 2020-07-20 2023-09-05 International Business Machines Corporation Tamper resistant obfuscation circuit

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