Abrégé

A method of forming sidewall gates for vertical transistors includes depositing a gate dielectric layer over polysilicon channel structures, and depositing a gate polysilicon layer over the gate dielectric. The gate polysilicon layer is then etched back to form separated gate electrodes. Filler portions are then formed between gate electrodes, which are then etched from the top down while their sides are protected.

Classes IPC  ?

• H01L 29/423 - Electrodes caractérisées par leur forme, leurs dimensions relatives ou leur disposition relative ne transportant pas le courant à redresser, à amplifier ou à commuter
• H01L 29/66 - Types de dispositifs semi-conducteurs
• H01L 29/775 - Transistors à effet de champ avec un canal à gaz de porteurs de charge à une dimension, p.ex. FET à fil quantique
• H01L 29/78 - Transistors à effet de champ l'effet de champ étant produit par une porte isolée
• H01L 27/24 - Dispositifs consistant en une pluralité de composants semi-conducteurs ou d'autres composants à l'état solide formés dans ou sur un substrat commun comprenant des composants à l'état solide pour le redressement, l'amplification ou la commutation, sans barrière de potentiel ni barrière de surface

Abrégé

Vertical 1 T-l R memory cells, memory arrays of vertical 1 T-1 R memory calls, and methods of forming such memory cells and memory arrays are described. The memory cells each include a vertical transistor (T) and a resistivity-switching element (R) coupled in series with and disposed above or below the vertical transistor. The vertical transistor includes a controlling electrode (G) coupled to a word line (WL) that is above or below the vertical transistor. The controlling electrode is disposed on a sidewall of the vertical transistor. Each vertical transistor (T) includes a first terminal coupled to a bit line (BL), a second terminal comprising the controlling electrode (G) coupled to a word line (WL), and a third terminal coupled to the resistivity-switching element (R).

Classes IPC  ?

• H01L 27/24 - Dispositifs consistant en une pluralité de composants semi-conducteurs ou d'autres composants à l'état solide formés dans ou sur un substrat commun comprenant des composants à l'état solide pour le redressement, l'amplification ou la commutation, sans barrière de potentiel ni barrière de surface
• H01L 45/00 - Dispositifs à l'état solide spécialement adaptés pour le redressement, l'amplification, la production d'oscillations ou la commutation, sans barrière de potentiel ni barrière de surface, p.ex. triodes diélectriques; Dispositifs à effet Ovshinsky; Procédés ou appareils spécialement adaptés à la fabrication ou au traitement de ces dispositifs ou de leurs parties constitutives

Abrégé

A non-volatile memory utilizes multiple programming cycles to write units of data, such as a logical page of data, to a non-volatile memory array. User data is evaluated before writing to determine whether programming can be skipped for bay addresses. Whether programming can be skipped for an initial set of bay groups is determined. If a bay group cannot be skipped, the system determines whether the bay group includes individual bays that may be skipped. Bays are regrouped into new bay groups to reduce the number of BAD cycles during programming. Independent column addressing for multiple bays within a bay group is provided. During a column address cycle, a separate column address is provided to the bays to select different columns for programming within each bay. By simultaneously programming multiple column addresses during a single column address cycle, the system may skip programming for some column address cycles.

Classes IPC  ?

• G11C 7/10 - Dispositions d'interface d'entrée/sortie [E/S, I/O] de données, p. ex. circuits de commande E/S de données, mémoires tampon de données E/S
• G11C 13/00 - Mémoires numériques caractérisées par l'utilisation d'éléments d'emmagasinage non couverts par les groupes , ou

Abrégé

Provided are methods of fabricating memory cells such as resistive random access memory (ReRAM) cells. A method involves forming a first layer including two high-k dielectric materials such that one material has a higher dielectric constant than the other material. In some embodiments, hafnium oxide and titanium oxide form the first layer. The higher-k material may be present at a lower concentration. In some embodiments, a concentration ratio of these two high-k materials is between about 3 and 7. The first layer may be formed using atomic layer deposition. The first layer is then annealed in an oxygen-containing environment. The method may proceed with forming a second layer including a low-k dielectric material, such as silicon oxide, and forming an electrode. After forming the electrode, the memory cell is annealed in a nitrogen containing environment. The nitrogen anneal may be performed at a higher temperature than the oxygen anneal.

Classes IPC  ?

• H01L 45/00 - Dispositifs à l'état solide spécialement adaptés pour le redressement, l'amplification, la production d'oscillations ou la commutation, sans barrière de potentiel ni barrière de surface, p.ex. triodes diélectriques; Dispositifs à effet Ovshinsky; Procédés ou appareils spécialement adaptés à la fabrication ou au traitement de ces dispositifs ou de leurs parties constitutives
• H01L 27/24 - Dispositifs consistant en une pluralité de composants semi-conducteurs ou d'autres composants à l'état solide formés dans ou sur un substrat commun comprenant des composants à l'état solide pour le redressement, l'amplification ou la commutation, sans barrière de potentiel ni barrière de surface

Abrégé

Non-volatile storage devices having reversible resistance storage elements are disclosed herein. In one aspect, a memory cell unit includes one or more memory cells and a transistor (e.g., FET) that is used to control (e.g., limit) current of the memory cells. The drain of the transistor may be connected to a first end of the memory cell. If the memory cell unit has multiple memory cells then the drain may be connected to a node that is common to a first end of each of the memory cells. The source of the transistor is connected to a common source line. The gate of the transistor may be connected to a word line. The same word line may connect to the transistor gate of several (or many) different memory cell units. A second end of the memory cell is connected to a bit line.

Classes IPC  ?

• G11C 13/00 - Mémoires numériques caractérisées par l'utilisation d'éléments d'emmagasinage non couverts par les groupes , ou
• H01L 27/24 - Dispositifs consistant en une pluralité de composants semi-conducteurs ou d'autres composants à l'état solide formés dans ou sur un substrat commun comprenant des composants à l'état solide pour le redressement, l'amplification ou la commutation, sans barrière de potentiel ni barrière de surface

Abrégé

A 3D memory array having a vertically oriented thin film transistor (TFT) selection device that has a body formed from a wide energy band gap semiconductor is disclosed. The wide energy band gap semiconductor may be an oxide semiconductor, such as a metal oxide semiconductor. As examples, this could be an InGaZnO, InZnO, HflnZnO, or ZnlnSnO body. The source and drains can also be formed from the wide energy band gap semiconductor, although these may be doped for better conduction. The vertically oriented TFT selection device serves as a vertical bit line selection device in the 3D memory array. A vertical TFT select device has a high drive current, a high breakdown voltage and low leakage current.

Classes IPC  ?

• G11C 13/00 - Mémoires numériques caractérisées par l'utilisation d'éléments d'emmagasinage non couverts par les groupes , ou
• H01L 29/786 - Transistors à couche mince
• H01L 27/24 - Dispositifs consistant en une pluralité de composants semi-conducteurs ou d'autres composants à l'état solide formés dans ou sur un substrat commun comprenant des composants à l'état solide pour le redressement, l'amplification ou la commutation, sans barrière de potentiel ni barrière de surface

Abrégé

Methods for reducing location-based variations in the switching characteristics of memory cells within a memory array are described. In some cases, the resistance of an embedded resistor within each memory cell may be set to reduce the overall variation in series resistances for the memory cells within a memory array. For example, embedded resistors associated with far-far bits may be set to a lower resistance than embedded resistors associated with near-near bits. An embedded resistor may comprise a layer of polysilicon within a memory cell. Selective ion implantation may be used to reduce the embedded resistor resistance for memory cells within a particular region of the memory array and to form two or more different sets (614, 616) of embedded resistors within the memory array.

Classes IPC  ?

• H01L 27/24 - Dispositifs consistant en une pluralité de composants semi-conducteurs ou d'autres composants à l'état solide formés dans ou sur un substrat commun comprenant des composants à l'état solide pour le redressement, l'amplification ou la commutation, sans barrière de potentiel ni barrière de surface
• H01L 45/00 - Dispositifs à l'état solide spécialement adaptés pour le redressement, l'amplification, la production d'oscillations ou la commutation, sans barrière de potentiel ni barrière de surface, p.ex. triodes diélectriques; Dispositifs à effet Ovshinsky; Procédés ou appareils spécialement adaptés à la fabrication ou au traitement de ces dispositifs ou de leurs parties constitutives

Abrégé

A non-volatile storage device comprises: a substrate; a monolithic three dimensional array of memory cells; word lines connected to the memory cells; global bit lines; vertical bit lines connected to the memory cells; and a plurality of double gated vertically oriented select devices. The double gated vertically oriented select devices are connected to the vertical bit lines and the global bit lines so that when the double gated vertically oriented select devices are activated the vertical bit lines are in communication with the global bit lines. Each double gated vertically oriented select device has two gates that are offset from each other with respect to distance to the substrate. Both gates for the double gated vertically oriented select device need be in an "on" condition for the double gated vertically oriented select devices to be activated.

Classes IPC  ?

• H01L 27/06 - Dispositifs consistant en une pluralité de composants semi-conducteurs ou d'autres composants à l'état solide formés dans ou sur un substrat commun comprenant des éléments de circuit passif intégrés avec au moins une barrière de potentiel ou une barrière de surface le substrat étant un corps semi-conducteur comprenant une pluralité de composants individuels dans une configuration non répétitive
• G11C 7/18 - Organisation de lignes de bitsDisposition de lignes de bits
• G11C 11/56 - Mémoires numériques caractérisées par l'utilisation d'éléments d'emmagasinage électriques ou magnétiques particuliersÉléments d'emmagasinage correspondants utilisant des éléments d'emmagasinage comportant plus de deux états stables représentés par des échelons, p. ex. de tension, de courant, de phase, de fréquence
• G11C 13/00 - Mémoires numériques caractérisées par l'utilisation d'éléments d'emmagasinage non couverts par les groupes , ou
• H01L 29/788 - Transistors à effet de champ l'effet de champ étant produit par une porte isolée à grille flottante
• H01L 27/115 - Mémoires mortes programmables électriquement; Procédés de fabrication à étapes multiples de ces dispositifs

Abrégé

The selected bit line in a non-volatile memory carries a cell conduction current to be measured and also a leakage current or noise due to weak coupling with neighboring array structures. In in a first phase, a sense amplifier senses the bit line current by discharging a capacitor with the combined current (cell conduction current plus the leakage current) over a predetermined time. In a second phase, the cell conduction current is minimized and significantly the leakage current in the selected bit line is used to recharge in tandem the capacitor in a time same as the predetermined time, effectively substracting the component of the leakage current measured in the first sensing phase. The resultant voltage drop on the capacitor over the two sensing phases provides a measure of the cell conduction current alone, thereby avoiding reading errors due to the leakage current present in the selected bit line.

Classes IPC  ?

• G11C 7/06 - Amplificateurs de lectureCircuits associés
• G11C 16/28 - Circuits de détection ou de lectureCircuits de sortie de données utilisant des cellules de détection différentielle ou des cellules de référence, p. ex. des cellules factices

Abrégé

A switching element for resistive-switching memory (ReRAM) provides a controllable, consistent filament break-point at an abrupt structural discontinuity between a layer of high-k high-ionicity variable-resistance (VR) material and a layer of low-k low-ionicity VR material. The high-ionicity layer may be crystalline and the low-ionicity layer may be amorphous. The consistent break-point and characteristics of the low-ionicity layer facilitate lower-power operation. The defects (e.g., oxygen or nitrogen vacancies) that constitute the filament originate either in the high-ionicity VR layer or in a source electrode. The electrode nearest to the low-ionicity layer may be intrinsically inert or may be rendered effectively inert. Some electrodes are rendered effectively inert by the creation of the low-ionicity layer over the electrode.

Classes IPC  ?

• H01L 45/00 - Dispositifs à l'état solide spécialement adaptés pour le redressement, l'amplification, la production d'oscillations ou la commutation, sans barrière de potentiel ni barrière de surface, p.ex. triodes diélectriques; Dispositifs à effet Ovshinsky; Procédés ou appareils spécialement adaptés à la fabrication ou au traitement de ces dispositifs ou de leurs parties constitutives

Abrégé

A switching element for resistive-switching memory (ReRAM) provides a controllable, consistent filament break-point at an abrupt structural discontinuity between a layer of high-k high-ionicity variable-resistance (VR) material and a layer of low-k low-ionicity VR material. The high-ionicity layer may be crystalline and the low-ionicity layer may be amorphous. The consistent break-point and characteristics of the low-ionicity layer facilitate lower-power operation. The defects (e.g., oxygen or nitrogen vacancies) that constitute the filament originate either in the high-ionicity VR layer or in a source electrode. The electrode nearest to the low-ionicity layer may be intrinsically inert or may be rendered effectively inert. Some electrodes are rendered effectively inert by the creation of the low-ionicity layer over the electrode.

Classes IPC  ?

• G11C 11/00 - Mémoires numériques caractérisées par l'utilisation d'éléments d'emmagasinage électriques ou magnétiques particuliersÉléments d'emmagasinage correspondants

Abrégé

Methods for precharging bit lines using closed-loop feedback are described. In one embodiment, a sense amplifier may include a bit line precharge circuit for setting a bit line to a read voltage prior to sensing a memory cell connected to the bit line. The bit line precharge circuit may include a first transistor in a source-follower configuration with a first gate and a first source node electrically coupled to the bit line. By applying local feedback from the first source node to the first gate, the bit line settling time may be reduced. In some cases, a first voltage applied to the first gate may be determined based on a first current drawn from the first bit line. Thus, the first voltage applied to the first gate may vary over time depending on the conductivity of a selected memory cell connected to the bit line.

Classes IPC  ?

• G11C 16/24 - Circuits de commande de lignes de bits
• G11C 16/26 - Circuits de détection ou de lectureCircuits de sortie de données
• G11C 11/56 - Mémoires numériques caractérisées par l'utilisation d'éléments d'emmagasinage électriques ou magnétiques particuliersÉléments d'emmagasinage correspondants utilisant des éléments d'emmagasinage comportant plus de deux états stables représentés par des échelons, p. ex. de tension, de courant, de phase, de fréquence
• G11C 13/00 - Mémoires numériques caractérisées par l'utilisation d'éléments d'emmagasinage non couverts par les groupes , ou
• G11C 7/06 - Amplificateurs de lectureCircuits associés
• G11C 7/14 - Gestion de cellules facticesGénérateurs de tension de référence de lecture
• G11C 7/04 - Dispositions pour écrire une information ou pour lire une information dans une mémoire numérique avec des moyens d'éviter les effets perturbateurs thermiques
• G11C 7/12 - Circuits de commande de lignes de bits, p. ex. circuits d'attaque, de puissance, de tirage vers le haut, d'abaissement, circuits de précharge, circuits d'égalisation, pour lignes de bits

Abrégé

In some aspects, a memory cell is provided that includes a first conducting layer (18), a reversible resistance switching element (12) above the first conducting layer, a second conducting layer (16) above the reversible resistance switching element, and a liner (52) disposed about a sidewall of the reversible resistance switching element (12). The reversible resistance switching element includes a first metal oxide material, and the liner includes the first metal oxide material. Numerous other aspects are provided.

Classes IPC  ?

• H01L 45/00 - Dispositifs à l'état solide spécialement adaptés pour le redressement, l'amplification, la production d'oscillations ou la commutation, sans barrière de potentiel ni barrière de surface, p.ex. triodes diélectriques; Dispositifs à effet Ovshinsky; Procédés ou appareils spécialement adaptés à la fabrication ou au traitement de ces dispositifs ou de leurs parties constitutives
• H01L 27/24 - Dispositifs consistant en une pluralité de composants semi-conducteurs ou d'autres composants à l'état solide formés dans ou sur un substrat commun comprenant des composants à l'état solide pour le redressement, l'amplification ou la commutation, sans barrière de potentiel ni barrière de surface

Abrégé

Provided are resistive random access memory (ReRAM) cells and methods of fabricating thereof. A stack including a defect source layer, a defect blocking layer, and a defect acceptor layer disposed between the defect source layer and the defect blocking layer may be subjected to annealing. During the annealing, defects are transferred in a controllable manner from the defect source layer to the defect acceptor layer. At the same time, the defects are not transferred into the defect blocking layer thereby creating a lowest concentration zone within the defect acceptor layer. This zone is responsible for resistive switching. The precise control over the size of the zone and the defect concentration within the zone allows substantially improvement of resistive switching characteristics of the ReRAM cell. In some embodiments, the defect source layer includes aluminum oxynitride, the defect blocking layer includes titanium nitride, and the defect acceptor layer includes aluminum oxide.

Classes IPC  ?

• H01L 45/00 - Dispositifs à l'état solide spécialement adaptés pour le redressement, l'amplification, la production d'oscillations ou la commutation, sans barrière de potentiel ni barrière de surface, p.ex. triodes diélectriques; Dispositifs à effet Ovshinsky; Procédés ou appareils spécialement adaptés à la fabrication ou au traitement de ces dispositifs ou de leurs parties constitutives

Abrégé

A non-volatile memory system is disclosed that evaluates during a read before write operation whether to skip programming of portions of group of memory cells during a subsequent write operation. By evaluating skip information during a read before write operation, the write operation can be expedited. The additional overhead for evaluating skip information is consumed during the read before write operation. By performing a skip evaluation during the read before write operation, a full analysis of the availability of skipping programming for memory cells can be performed. Skip evaluations in different embodiments may be performed for entire bay address cycles, column address cycles, and/or sense amplifier address cycles. In some embodiments, some skip evaluations are performed during read before write operations while others are deferred to the write operation. In this manner, the number of data latches for storing skip information can be decreased.

Classes IPC  ?

• G11C 13/00 - Mémoires numériques caractérisées par l'utilisation d'éléments d'emmagasinage non couverts par les groupes , ou

Abrégé

Provided are resistive random access memory (ReRAM) cells and methods of fabricating thereof. A ReRAM cell includes an embedded resistor and resistive switching layer connected in series. The embedded resistor prevents excessive electrical currents through the resistive switching layer, especially when the resistive switching layer is switched into its low resistive state, thereby preventing over-programming. The embedded resistor includes aluminum, nitrogen, and one or more additional metals (other than aluminum). The concentration of each component is controlled to achieve desired resistivity and stability of the embedded resistor. In some embodiments, the resistivity ranges from 0.1 Ohm-centimeter to 40 Ohm- centimeter and remains substantially constant while applying an electrical field of up 8 mega-Volts /centimeter to the embedded resistor. The embedded resistor may be made from an amorphous material, and the material is operable to remain amorphous even when subjected to typical annealing conditions.

Classes IPC  ?

• H01L 45/00 - Dispositifs à l'état solide spécialement adaptés pour le redressement, l'amplification, la production d'oscillations ou la commutation, sans barrière de potentiel ni barrière de surface, p.ex. triodes diélectriques; Dispositifs à effet Ovshinsky; Procédés ou appareils spécialement adaptés à la fabrication ou au traitement de ces dispositifs ou de leurs parties constitutives
• H01L 27/24 - Dispositifs consistant en une pluralité de composants semi-conducteurs ou d'autres composants à l'état solide formés dans ou sur un substrat commun comprenant des composants à l'état solide pour le redressement, l'amplification ou la commutation, sans barrière de potentiel ni barrière de surface

Abrégé

A non-volatile memory system evaluates user data before writing in order to potentially group addresses for writing within a cycle. The system can determine which sense amplifier addresses of a column address will be programmed in a column address cycle. The number of bits that will be programmed is compared with an allowable number of parallel bits. The system generates groups of sense amplifier addresses based on the comparison. The system generates groups that include a total number of bits to be programmed that is within the allowable number of parallel bits. Each group is programmed in one sense amplifier address cycle. Multiple sense amplifier addresses can be grouped for programming while still remaining within an allowable number of parallel programming bits. The system performs a read before write operation and generates bitmap data for the grouping information corresponding sense amplifier addresses.

Classes IPC  ?

• G11C 7/10 - Dispositions d'interface d'entrée/sortie [E/S, I/O] de données, p. ex. circuits de commande E/S de données, mémoires tampon de données E/S
• G11C 13/00 - Mémoires numériques caractérisées par l'utilisation d'éléments d'emmagasinage non couverts par les groupes , ou

Abrégé

An electrode is provided for an electrochemical lithium battery cell. The electrode includes a bulk material that has a plurality of voids dispersed substantially throughout the bulk material. The bulk material is silicon. Numerous other aspects are provided.

Classes IPC  ?

• H01M 4/04 - Procédés de fabrication en général
• H01M 4/134 - Électrodes à base de métaux, de Si ou d'alliages
• H01M 4/1395 - Procédés de fabrication d’électrodes à base de métaux, de Si ou d'alliages
• H01M 4/38 - Emploi de substances spécifiées comme matériaux actifs, masses actives, liquides actifs d'éléments simples ou d'alliages
• H01M 10/052 - Accumulateurs au lithium
• H01M 2/02 - Bacs, fourreaux ou enveloppes
• H01M 4/02 - Électrodes composées d'un ou comprenant un matériau actif

Abrégé

An electrode is provided for an electrochemical lithium battery cell. The electrode includes multiple silicon sheets, each silicon sheet including multiple apertures, each aperture extending all or partly through a thickness of the silicon sheet. Numerous other aspects are provided.

Classes IPC  ?

• H01M 4/36 - Emploi de substances spécifiées comme matériaux actifs, masses actives, liquides actifs
• H01M 4/66 - Emploi de matériaux spécifiés
• H01M 4/38 - Emploi de substances spécifiées comme matériaux actifs, masses actives, liquides actifs d'éléments simples ou d'alliages
• H01M 10/052 - Accumulateurs au lithium
• H01M 4/134 - Électrodes à base de métaux, de Si ou d'alliages

Abrégé

Three-dimensional (3D) non-volatile memory arrays having a vertically- oriented thin film transistor (TFT) select device and methods of fabricating such a memory are described. The vertically-oriented TFT may be used as a vertical bit line selection device to couple a global bit line to a vertical bit line. A select device pillar includes a body and upper and lower source/drain regions. At least one gate is separated horizontally from the select device pillar by a gate dielectric. The gates overlie the global bit lines with one or more insulating layers therebetween to provide adequate isolation between the gates and the global bit lines. Processes for fabricating the vertical TFT select devices utilize a gate dielectric and optional dielectric bases to provide isolation between the gates and bit lines.

Classes IPC  ?

• H01L 27/24 - Dispositifs consistant en une pluralité de composants semi-conducteurs ou d'autres composants à l'état solide formés dans ou sur un substrat commun comprenant des composants à l'état solide pour le redressement, l'amplification ou la commutation, sans barrière de potentiel ni barrière de surface

Abrégé

A 3D nonvolatile memory array has each read/write element accessed at a crossing between a word line and a bit line. The read/write element forms a structure having a tubular shell of read/write material enclosing an oxide core. In a rectangular form, one outer surface portion of the structure contacts the word line and another outer surface portion contacts the bit line. The thickness of the shell rather than its surface areas in contact with the word line and bit line determines the conduction cross-section and therefore the resistance. By adjusting the thickness of the shell, independent of its contact area with either the word line or bit line, each read/write element can operate with a much increased resistance and therefore much reduced current. Processes to manufacture such a memory array are also described.

Classes IPC  ?

• H01L 27/24 - Dispositifs consistant en une pluralité de composants semi-conducteurs ou d'autres composants à l'état solide formés dans ou sur un substrat commun comprenant des composants à l'état solide pour le redressement, l'amplification ou la commutation, sans barrière de potentiel ni barrière de surface
• G11C 13/00 - Mémoires numériques caractérisées par l'utilisation d'éléments d'emmagasinage non couverts par les groupes , ou

Abrégé

A 3D memory array having a vertically oriented thin film transistor (TFT) selection device that has a channel extension, otherwise referred to as a gate/junction offset, is disclosed. The vertically oriented TFT selection device with channel extension serves as a vertical bit line selection device in the 3D memory array. A vertical TFT select device having a channel extension has a high breakdown voltage and low leakage current. The channel extension can be at the top junction or bottom junction of the TFT. Depending on whether the memory elements undergo a forward FORM or reverse FORM, either the bottom or top junction can have the channel extension. This provides for a high voltage junction where needed.

Classes IPC  ?

• H01L 27/24 - Dispositifs consistant en une pluralité de composants semi-conducteurs ou d'autres composants à l'état solide formés dans ou sur un substrat commun comprenant des composants à l'état solide pour le redressement, l'amplification ou la commutation, sans barrière de potentiel ni barrière de surface
• H01L 29/786 - Transistors à couche mince
• H01L 27/105 - Dispositifs consistant en une pluralité de composants semi-conducteurs ou d'autres composants à l'état solide formés dans ou sur un substrat commun comprenant des éléments de circuit passif intégrés avec au moins une barrière de potentiel ou une barrière de surface le substrat étant un corps semi-conducteur comprenant une pluralité de composants individuels dans une configuration répétitive comprenant des composants à effet de champ
• H01L 27/115 - Mémoires mortes programmables électriquement; Procédés de fabrication à étapes multiples de ces dispositifs
• G11C 13/00 - Mémoires numériques caractérisées par l'utilisation d'éléments d'emmagasinage non couverts par les groupes , ou
• H01L 45/00 - Dispositifs à l'état solide spécialement adaptés pour le redressement, l'amplification, la production d'oscillations ou la commutation, sans barrière de potentiel ni barrière de surface, p.ex. triodes diélectriques; Dispositifs à effet Ovshinsky; Procédés ou appareils spécialement adaptés à la fabrication ou au traitement de ces dispositifs ou de leurs parties constitutives

Abrégé

An asynchronous FIFO buffer that provides data in response to requests to read a memory array is disclosed. The asynchronous FIFO buffer provides the data output within a latency tolerance. The asynchronous FIFO has a read clock input and a write clock input. The read clock input receives a read enable signal that defines how data should be clocked out. The write clock input receives a write clock that is asynchronous from the read enable signal. The asynchronous FIFO inputs data from the memory array in accordance with the write clock signal. The asynchronous FIFO outputs data in accordance with the read enable signal. Control logic may pre-fetch data from the memory array into the asynchronous FIFO prior to the read enable signal first being received.

Classes IPC  ?

• G11C 16/26 - Circuits de détection ou de lectureCircuits de sortie de données
• G11C 16/32 - Circuits de synchronisation
• G11C 7/10 - Dispositions d'interface d'entrée/sortie [E/S, I/O] de données, p. ex. circuits de commande E/S de données, mémoires tampon de données E/S
• G11C 7/22 - Circuits de synchronisation ou d'horloge pour la lecture-écriture [R-W]Générateurs ou gestion de signaux de commande pour la lecture-écriture [R-W]

Abrégé

FORMING reversible resistivity-switching elements is described herein. The FORMING voltage may be halted if the current through the memory cell reaches some reference current. The reference current may depend on how many groups of memory cells have been FORMED. This can help to increase the accuracy of determining when to halt the FORMING voltage. After the FORMING voltage is applied, a RESET voltage may be applied to those memory cells that have a resistance that is lower than a reference resistance to raise the resistance of those memory cells. By raising the resistance, the leakage current of these memory cells when other groups are programmed may be less. This, in turn, helps to prevent FORMING of the other groups from slowing down. A reason why this helps to prevent the slowdown is that the FORMING voltage may be kept near a desired level.

Classes IPC  ?

• G11C 13/00 - Mémoires numériques caractérisées par l'utilisation d'éléments d'emmagasinage non couverts par les groupes , ou
• G11C 29/02 - Détection ou localisation de circuits auxiliaires défectueux, p. ex. compteurs de rafraîchissement défectueux
• G11C 7/20 - Circuits d'initialisation de cellules de mémoire, p. ex. à la mise sous ou hors tension, effacement de mémoire, mémoire d'image latente

Abrégé

In some aspects, a memory cell is provided that includes a steering element and a memory element. The memory element includes a first conductive material layer, a first dielectric material layer disposed above the first conductive material layer, a second conductive material layer disposed above the first dielectric material layer, a second dielectric material layer disposed above the second conductive material layer, and a third conductive material layer disposed above the second dielectric material layer. One or both of the first conductive material layer and the second conductive material layer comprise a stack of a metal material layer and a highly doped semiconductor material layer. Numerous other aspects are provided.

Classes IPC  ?

• H01L 27/102 - Dispositifs consistant en une pluralité de composants semi-conducteurs ou d'autres composants à l'état solide formés dans ou sur un substrat commun comprenant des éléments de circuit passif intégrés avec au moins une barrière de potentiel ou une barrière de surface le substrat étant un corps semi-conducteur comprenant une pluralité de composants individuels dans une configuration répétitive comprenant des composants bipolaires
• G11C 17/16 - Mémoires mortes programmables une seule foisMémoires semi-permanentes, p. ex. cartes d'information pouvant être replacées à la main dans lesquelles le contenu est déterminé en établissant, en rompant ou en modifiant sélectivement les liaisons de connexion par une modification définitive de l'état des éléments de couplage, p. ex. mémoires PROM utilisant des liaisons électriquement fusibles
• H01L 27/24 - Dispositifs consistant en une pluralité de composants semi-conducteurs ou d'autres composants à l'état solide formés dans ou sur un substrat commun comprenant des composants à l'état solide pour le redressement, l'amplification ou la commutation, sans barrière de potentiel ni barrière de surface
• G11C 11/56 - Mémoires numériques caractérisées par l'utilisation d'éléments d'emmagasinage électriques ou magnétiques particuliersÉléments d'emmagasinage correspondants utilisant des éléments d'emmagasinage comportant plus de deux états stables représentés par des échelons, p. ex. de tension, de courant, de phase, de fréquence
• H01L 45/00 - Dispositifs à l'état solide spécialement adaptés pour le redressement, l'amplification, la production d'oscillations ou la commutation, sans barrière de potentiel ni barrière de surface, p.ex. triodes diélectriques; Dispositifs à effet Ovshinsky; Procédés ou appareils spécialement adaptés à la fabrication ou au traitement de ces dispositifs ou de leurs parties constitutives
• H01L 29/861 - Diodes

Abrégé

Methods for performing parallel voltage and current compensation during reading and/or writing of memory cells in a memory array are described. In some embodiments, the compensation may include adjusting a bit line voltage and/or bit line reference current applied to a memory cell based on a memory array zone, a bit line layer, and a memory cell direction associated with the memory cell. The compensation may include adjusting the bit line voltage and/or bit line reference current on a per memory cell basis depending on memory cell specific characteristics. In some embodiments, a read/write circuit for reading and/or writing a memory cell may select a bit line voltage from a plurality of bit line voltage options to be applied to the memory cell based on whether the memory cell has been characterized as a strong, weak, or typical memory cell.

Classes IPC  ?

• G11C 13/00 - Mémoires numériques caractérisées par l'utilisation d'éléments d'emmagasinage non couverts par les groupes , ou

Abrégé

Methods for reducing variability in bias voltages applied to a plurality of memory cells during a sensing operation caused by IR drops along a word line shared by the plurality of memory cells are described. In some embodiments, IR drops along a shared word line may be reduced by reducing sensing currents associated with memory cells whose state has already been determined during a sensing operation. In one example, once a sense amplifier detects that a memory cell being sensed is in a particular state, then the sense amplifier may disable sensing of the memory cell and discharge a corresponding bit line associated with the memory cell. In some cases, a bit line voltage associated with a memory cell whose state has not already been determined during a first phase of a sensing operation may be increased during a second phase of the sensing operation.

Classes IPC  ?

• G11C 13/00 - Mémoires numériques caractérisées par l'utilisation d'éléments d'emmagasinage non couverts par les groupes , ou
• G11C 11/56 - Mémoires numériques caractérisées par l'utilisation d'éléments d'emmagasinage électriques ou magnétiques particuliersÉléments d'emmagasinage correspondants utilisant des éléments d'emmagasinage comportant plus de deux états stables représentés par des échelons, p. ex. de tension, de courant, de phase, de fréquence

Abrégé

A process for forming reversible resistance-switching memory cells having resistance-switching nano-particles (532) which provide a reduced contact area to top (546) and bottom (504) electrodes of the memory cells, thereby limiting a peak current. Recesses are formed in a layered semiconductor material (545) above the bottom electrodes (504), and one or more coatings of nano-particles (532) are applied. The nano-particles (532) self-assemble in the recesses so that they are positioned in a controlled manner. A top electrode material (545) is then deposited. In one approach, the recesses are formed by spaced-apart trenches, and the nano-particles (532) self-assemble along the spaced-apart trenches. In another approach, the recesses for each resistance-switching memory cell are separate from one another, and the resistance-switching memory cells are pillar-shaped. The coatings can be provided in one layer, or in multiple layers which are separated by an insulation layer.

Classes IPC  ?

• H01L 45/00 - Dispositifs à l'état solide spécialement adaptés pour le redressement, l'amplification, la production d'oscillations ou la commutation, sans barrière de potentiel ni barrière de surface, p.ex. triodes diélectriques; Dispositifs à effet Ovshinsky; Procédés ou appareils spécialement adaptés à la fabrication ou au traitement de ces dispositifs ou de leurs parties constitutives
• H01L 27/24 - Dispositifs consistant en une pluralité de composants semi-conducteurs ou d'autres composants à l'état solide formés dans ou sur un substrat commun comprenant des composants à l'état solide pour le redressement, l'amplification ou la commutation, sans barrière de potentiel ni barrière de surface

Abrégé

Provided are resistive random access memory (ReRAM) cells, each having three or more resistive states and being capable of storing multiple bits of data, as well as methods of fabricating and operating such ReRAM cells. Such ReRAM cells or, more specifically, their resistive switching layer have wide range of resistive states and are capable of being very conductive (e.g., about 1 kOhm) in one state and very resistive (e.g., about 1MOhm) in another state. In some embodiments, a resistance ratio between resistive states may be between 10 and 1,000 even up to 10,000. The resistive switching layers also allow establishing stable and distinct intermediate resistive states that may be assigned different data values. These layers may be configured to switching between their resistive states using fewer programming pulses than conventional systems by using specific materials, switching pluses, and resistive state threshold.

Classes IPC  ?

• G11C 13/00 - Mémoires numériques caractérisées par l'utilisation d'éléments d'emmagasinage non couverts par les groupes , ou

Abrégé

Provided are resistive random access memory (ReRAM) cells forming arrays and methods of operating such cells and arrays. The ReRAM cells of the same array may have the same structure, such as have the same bottom electrodes, top electrodes, and resistive switching layers. Yet, these cells may be operated in a different manner. For example, some ReRAM cells may be restively switched using lower switching voltages than other cells. The cells may also have different data retention characteristics. These differences may be achieved by using different forming operations for different cells or, more specifically, flowing forming currents in different directions for different cells. The resulting conductive paths formed within the resistive switching layers are believed to switch at or near different electrode interfaces, i.e., within a so called switching zone. In some embodiments, a switching zone of a ReRAM cell may be changed even after the initial formation.

Classes IPC  ?

• G11C 11/00 - Mémoires numériques caractérisées par l'utilisation d'éléments d'emmagasinage électriques ou magnétiques particuliersÉléments d'emmagasinage correspondants

Abrégé

A resistor array for multi-bit data storage without the need to increase the size of a memory chip or scale down the feature size of a memory cell contained within the memory chip is provided. The resistor array incorporates a number of discrete resistive elements to be selectively connected, in different series combinations, to at least one memory cell or memory device. In one configuration, by connecting each memory cell or device with at least one resistor array, a resistive switching layer found in the resistive switching memory element of the connected memory device is capable of being at multiple resistance states for storing multiple bits of digital information. During device programming operations, when a desired series combination of the resistive elements within the resistor array is selected, the resistive switching layer in the connected memory device can be in a desired resistance state.

Classes IPC  ?

• H01L 47/00 - Dispositifs à résistance négative à effet de volume, p.ex. dispositifs à effet Gunn; Procédés ou appareils spécialement adaptés à la fabrication ou au traitement de ces dispositifs ou de leurs parties constitutives
• G11C 11/00 - Mémoires numériques caractérisées par l'utilisation d'éléments d'emmagasinage électriques ou magnétiques particuliersÉléments d'emmagasinage correspondants

Abrégé

A nonvolatile memory device contains a resistive switching memory element with improved device switching performance and life and methods for forming the same. The nonvolatile memory device has a first layer on a substrate, a resistive switching layer on the first layer, and a second layer. The resistive switching layer is disposed between the first layer and the second layer and the resistive switching layer comprises a material having the same morphology as the top surface of the first layer. A method of forming a nonvolatile memory element in a ReRAM device includes forming a resistive switching layer on a first layer and forming a second layer, so that the resistive switching layer is disposed between the first layer and the second layer. The resistive switching layer comprises a material formed with the same morphology as the top surface of the first layer.

Classes IPC  ?

• H01L 21/02 - Fabrication ou traitement des dispositifs à semi-conducteurs ou de leurs parties constitutives
• H01L 31/0216 - Revêtements
• H01L 31/18 - Procédés ou appareils spécialement adaptés à la fabrication ou au traitement de ces dispositifs ou de leurs parties constitutives

Abrégé

A semiconductor device manufacturing line includes a process system that includes a plurality of process units of a single wafer process type, and a carrier system that carries wafers to the plurality of process units. The carrier system includes a plurality of carrier units each carrying one wafer from one of the process units to another process unit of a next process.

Classes IPC  ?

• H01L 21/677 - Appareils spécialement adaptés pour la manipulation des dispositifs à semi-conducteurs ou des dispositifs électriques à l'état solide pendant leur fabrication ou leur traitementAppareils spécialement adaptés pour la manipulation des plaquettes pendant la fabrication ou le traitement des dispositifs à semi-conducteurs ou des dispositifs électriques à l'état solide ou de leurs composants pour le transport, p. ex. entre différents postes de travail

Abrégé

Methods for preventing line collapse during the fabrication of NAND flash memory and other microelectronic devices that utilize closely spaced device structures with high aspect ratios are described. In some embodiments, one or more mechanical support structures may be provided to prevent the collapse of closely spaced device structures during fabrication. In one example, during fabrication of a NAND flash memory, one or more mechanical support structures may be set in place prior to performing a high aspect ratio word line etch for forming the NAND strings. The one or more mechanical support structures may comprise one or more fin supports that are arranged in a bit line direction. In another example, the one or more mechanical support structures may be developed during the word line etch for forming the NAND strings.

Classes IPC  ?

• G11C 29/44 - Indication ou identification d'erreurs, p. ex. pour la réparation
• G11C 29/04 - Détection ou localisation d'éléments d'emmagasinage défectueux
• H01L 29/78 - Transistors à effet de champ l'effet de champ étant produit par une porte isolée
• H01L 27/115 - Mémoires mortes programmables électriquement; Procédés de fabrication à étapes multiples de ces dispositifs
• H01L 27/06 - Dispositifs consistant en une pluralité de composants semi-conducteurs ou d'autres composants à l'état solide formés dans ou sur un substrat commun comprenant des éléments de circuit passif intégrés avec au moins une barrière de potentiel ou une barrière de surface le substrat étant un corps semi-conducteur comprenant une pluralité de composants individuels dans une configuration non répétitive

Abrégé

Embodiments of the invention set forth a nonvolatile memory element with a novel variable resistance layer and methods of forming the same. The novel variable resistance layer includes a metal-rich host oxide that operates with a reduced switching voltage and current and requires significantly reduced forming voltage when manufactured. In some embodiments, the metal-rich host oxide is deposited using a modified atomic layer deposition (ALD) process. In other embodiments, the metal-rich host oxide is formed by depositing a metal-containing coupling layer on a host oxide and thermally processing both layers to create a metal-rich composite host oxide with a higher concentration of oxygen vacancies.

Classes IPC  ?

• H01L 21/44 - Fabrication des électrodes sur les corps semi-conducteurs par emploi de procédés ou d'appareils non couverts par les groupes

Abrégé

A resistor structure incorporated into a resistive switching memory cell or device to form memory devices with improved device performance and lifetime is provided. The resistor structure may be a two-terminal structure designed to reduce the maximum current flowing through a memory device. A method is also provided for making such memory device. The method includes depositing a resistor structure and depositing a variable resistance layer of a resistive switching memory cell of the memory device, where the resistor structure is disposed in series with the variable resistance layer to limit the switching current of the memory device. The incorporation of the resistor structure is very useful in obtaining desirable levels of device switching currents that meet the switching specification of various types of memory devices. The memory devices may be formed as part of a high-capacity nonvolatile memory integrated circuit, which can be used in various electronic devices.

Classes IPC  ?

• H01L 29/8605 - Résistances à jonction PN

Abrégé

A three-dimensional memory is formed as an array of memory elements across multiple layers positioned at different distances above a semiconductor substrate. Cylindrical stacks of memory elements are formed where a cylindrical opening has read/write material deposited along its wall, and a cylindrical vertical bit line formed along its central axis. Memory elements formed on either side of such a cylinder may include sheet electrodes that extend into the read/write material.

Classes IPC  ?

• H01L 27/24 - Dispositifs consistant en une pluralité de composants semi-conducteurs ou d'autres composants à l'état solide formés dans ou sur un substrat commun comprenant des composants à l'état solide pour le redressement, l'amplification ou la commutation, sans barrière de potentiel ni barrière de surface
• H01L 45/00 - Dispositifs à l'état solide spécialement adaptés pour le redressement, l'amplification, la production d'oscillations ou la commutation, sans barrière de potentiel ni barrière de surface, p.ex. triodes diélectriques; Dispositifs à effet Ovshinsky; Procédés ou appareils spécialement adaptés à la fabrication ou au traitement de ces dispositifs ou de leurs parties constitutives

Abrégé

A 3D memory with vertical local bit lines global bit lines has an in-line vertical switch in the form of a thin film transistor (TFT) formed as a vertical structure, to switch a local bit line to a global bit line. The TFT is implemented to switch a maximum of current carried by the local bit line by a strongly coupled select gate which must be fitted within the space around the local bit line. Maximum thickness of the select gate is implemented with the select gate exclusively occupying the space along the x-direction from both sides of the local bit line. The switches for odd and even bit lines of the row are staggered and offset in the z-direction so that the select gates of even and odd local bit lines are not coincident along the x-direction. The switching is further enhanced with a wrap-around select gate.

Classes IPC  ?

• G11C 7/18 - Organisation de lignes de bitsDisposition de lignes de bits
• G11C 13/00 - Mémoires numériques caractérisées par l'utilisation d'éléments d'emmagasinage non couverts par les groupes , ou

Abrégé

A vertical switching layer of a 3D memory device serves to switch a set of vertical local bit lines to a corresponding set of global bit lines, the vertical switching layer being a 2D array of TFT channels of vertical thin-film transistors (TFTs) aligned to connect to an array of local bit lines, each TFT switching a local bit line to a corresponding global bit line. The TFTs in the array have a separation of lengths Lx and Ly along the x- and y-axis respectively such that a gate material layer forms a surround gate around each TFT in an x-y plane and has a thickness that merges to form a row select line along the x-axis while maintaining a separation of length Ls between individual row select lines. The surround gate improves the switching capacity of the TFTs.

Classes IPC  ?

• H01L 27/24 - Dispositifs consistant en une pluralité de composants semi-conducteurs ou d'autres composants à l'état solide formés dans ou sur un substrat commun comprenant des composants à l'état solide pour le redressement, l'amplification ou la commutation, sans barrière de potentiel ni barrière de surface
• G11C 13/00 - Mémoires numériques caractérisées par l'utilisation d'éléments d'emmagasinage non couverts par les groupes , ou

Abrégé

In a 3D memory with vertical local bit lines, each local bit line is switchably connected to a node on a global bit line having first and second ends, the local bit line voltage is maintained at a predetermined reference level in spite of being driven by a bit line driver from a first end of the global bit line that constitutes variable circuit path length and circuit serial resistance. This is accomplished by a feedback voltage regulator comprising a voltage clamp at the first end of the global bit line controlled by a bit line voltage comparator at the second end of the global bit line. The comparator compares the bit line voltage sensed from the second end with the predetermined reference level and outputs a control voltage to control the voltage clamp. In this way the voltage at the local bit line is regulated at the reference voltage.

Classes IPC  ?

• G11C 7/12 - Circuits de commande de lignes de bits, p. ex. circuits d'attaque, de puissance, de tirage vers le haut, d'abaissement, circuits de précharge, circuits d'égalisation, pour lignes de bits
• G11C 7/18 - Organisation de lignes de bitsDisposition de lignes de bits
• G11C 13/00 - Mémoires numériques caractérisées par l'utilisation d'éléments d'emmagasinage non couverts par les groupes , ou

Abrégé

In a 3D nonvolatile memory with memory elements arranged in a three-dimensional pattern defined by rectangular coordinates having x, y and z-directions and with a plurality of parallel planes from a bottom plane to a top plane stacked in the z-direction over a semiconductor substrate; a plurality of local bit lines elongated in the z-direction through the plurality of layers and arranged in a two-dimensional rectangular array of bit line pillars having rows in the x-direction and columns in the y-direction; the 3D nonvolatile memory further having a plurality of staircase word lines spaced apart in the y-direction and between and separated from the plurality of bit line pillars at a plurality of crossings, individual staircase word lines each having a series of alternating steps and risers elongated respectively in the x-direction and z-direction traversing across the plurality of planes in the z-direction with a segment in each plane.

Classes IPC  ?

• H01L 27/24 - Dispositifs consistant en une pluralité de composants semi-conducteurs ou d'autres composants à l'état solide formés dans ou sur un substrat commun comprenant des composants à l'état solide pour le redressement, l'amplification ou la commutation, sans barrière de potentiel ni barrière de surface
• G11C 13/00 - Mémoires numériques caractérisées par l'utilisation d'éléments d'emmagasinage non couverts par les groupes , ou
• H01L 45/00 - Dispositifs à l'état solide spécialement adaptés pour le redressement, l'amplification, la production d'oscillations ou la commutation, sans barrière de potentiel ni barrière de surface, p.ex. triodes diélectriques; Dispositifs à effet Ovshinsky; Procédés ou appareils spécialement adaptés à la fabrication ou au traitement de ces dispositifs ou de leurs parties constitutives

Abrégé

A 3D nonvolatile memory has memory elements arranged in a three-dimensional pattern defined by rectangular coordinates having x, y and z-directions and with a plurality of parallel planes stacked in the z-direction over a semiconductor substrate. It has vertical local bit lines and a plurality of staircase word lines. Each staircase word line has a series of alternating segments and risers elongated respectively in the x-direction and z-direction traversing across the plurality of planes in the z-direction with a segment in each plane. Methods of forming a slab of multi-plane memory with staircase word lines include processes with one masking and with two maskings for forming each plane.

Classes IPC  ?

• H01L 27/24 - Dispositifs consistant en une pluralité de composants semi-conducteurs ou d'autres composants à l'état solide formés dans ou sur un substrat commun comprenant des composants à l'état solide pour le redressement, l'amplification ou la commutation, sans barrière de potentiel ni barrière de surface
• G11C 13/00 - Mémoires numériques caractérisées par l'utilisation d'éléments d'emmagasinage non couverts par les groupes , ou
• H01L 21/768 - Fixation d'interconnexions servant à conduire le courant entre des composants distincts à l'intérieur du dispositif

Abrégé

In some aspects, a memory cell (10a) is provided that includes a steering element (14), a metal-insulator-metal ("MIM") stack (30a) coupled in series with the steering element, and a conductor (18) above the MIM stack. The MIM stack includes a resistance switching element (12) and a top electrode (26) disposed on the resistance switching element, and the top electrode includes a highly doped semiconductor material. The memory cell does not include a metal layer between the MIM stack and the conductor. Numerous other aspects are provided.

Classes IPC  ?

• H01L 45/00 - Dispositifs à l'état solide spécialement adaptés pour le redressement, l'amplification, la production d'oscillations ou la commutation, sans barrière de potentiel ni barrière de surface, p.ex. triodes diélectriques; Dispositifs à effet Ovshinsky; Procédés ou appareils spécialement adaptés à la fabrication ou au traitement de ces dispositifs ou de leurs parties constitutives
• H01L 27/24 - Dispositifs consistant en une pluralité de composants semi-conducteurs ou d'autres composants à l'état solide formés dans ou sur un substrat commun comprenant des composants à l'état solide pour le redressement, l'amplification ou la commutation, sans barrière de potentiel ni barrière de surface

Abrégé

A memory cell in a 3-D read and write memory device has two bipolar resistance-switching layers with different respective switching currents. A low current resistance-switching layer can be switched in set and reset processes while a high current resistance-switching layer remains in a reset state and acts as a protection resistor to prevent excessively high currents on the low current resistance-switching layer. The low and high current resistance-switching layers can be of the same material such as a metal oxide, where the layers differ in terms of thickness, doping, leakiness, metal richness or other variables. Or, the low and high current resistance-switching layers can be of different materials, having one or more layers each. The high current resistance- switching layer can have a switching current which is greater than a switching current of the low current resistance-switching layer by a factor of at least 1.5 or 2.0, for instance.

Classes IPC  ?

• G11C 13/00 - Mémoires numériques caractérisées par l'utilisation d'éléments d'emmagasinage non couverts par les groupes , ou

Abrégé

A nonvolatile resistive memory element includes one or more novel oxygen isolation structures that protect the resistive switching material of the memory element from oxygen migration. One such oxygen isolation structure comprises an oxygen barrier layer that isolates the resistive switching material from other portions of the resistive memory device during fabrication and/or operation of the memory device. Another such oxygen isolation structure comprises a sacrificial layer that reacts with unwanted oxygen migrating toward the resistive switching material during fabrication and/or operation of the memory device.

Classes IPC  ?

• H01L 29/02 - Corps semi-conducteurs

Abrégé

A resistor structure incorporated into a resistive switching memory cell or device to form memory devices with improved device performance and lifetime is provided. The resistor structure may be a two-terminal structure designed to reduce the maximum current flowing through a memory device. A method is also provided for making such memory device. The method includes depositing a resistor structure and depositing a variable resistance layer of a resistive switching memory cell of the memory device, where the resistor structure is disposed in series with the variable resistance layer to limit the switching current of the memory device. The incorporation of the resistor structure is very useful in obtaining desirable levels of device switching currents that meet the switching specification of various types of memory devices. The memory devices may be formed as part of a high-capacity nonvolatile memory integrated circuit, which can be used in various electronic devices.

Classes IPC  ?

• H01L 29/8605 - Résistances à jonction PN

Abrégé

A resistor structure incorporated into a resistive switching memory cell or device to form memory devices with improved device performance and lifetime is provided. The resistor structure may be a two-terminal structure designed to reduce the maximum current flowing through a memory device. A method is also provided for making such memory device. The method includes depositing a resistor structure and depositing a variable resistance layer of a resistive switching memory cell of the memory device, where the resistor structure is disposed in series with the variable resistance layer to limit the switching current of the memory device. The incorporation of the resistor structure is very useful in obtaining desirable levels of device switching currents that meet the switching specification of various types of memory devices. The memory devices may be formed as part of a high-capacity nonvolatile memory integrated circuit, which can be used in various electronic devices.

Classes IPC  ?

• H01L 29/8605 - Résistances à jonction PN

Abrégé

A resistive memory device having an in-situ nitride initiation layer is disclosed. The nitride initiation layer is formed above the first electrode, and the metal oxide switching layer is formed above the nitride initiation layer to prevent oxidation of the first electrode. The nitride initiation layer may be a metal nitride layer that is formed by atomic layer deposition in the same chamber in which the metal oxide switching layer is formed. The nitride initiation layer and metal oxide switching layer may alternatively be formed in a chemical vapor deposition (CVD) chamber or a physical vapor deposition (PVD) chamber.

Classes IPC  ?

• H01L 21/4763 - Dépôt de couches non isolantes, p. ex. conductrices, résistives sur des couches isolantesPost-traitement de ces couches
• H01L 21/44 - Fabrication des électrodes sur les corps semi-conducteurs par emploi de procédés ou d'appareils non couverts par les groupes
• H01L 21/469 - Traitement de corps semi-conducteurs en utilisant des procédés ou des appareils non couverts par les groupes pour changer les caractéristiques physiques ou la forme de leur surface, p. ex. gravure, polissage, découpage pour y former des couches isolantes, p. ex. pour masquer ou en utilisant des techniques photolithographiquesPost-traitement de ces couches
• H01L 21/00 - Procédés ou appareils spécialement adaptés à la fabrication ou au traitement de dispositifs à semi-conducteurs ou de dispositifs à l'état solide, ou bien de leurs parties constitutives
• H01L 29/00 - DISPOSITIFS À SEMI-CONDUCTEURS NON COUVERTS PAR LA CLASSE - Détails des corps semi-conducteurs ou de leurs électrodes
• H01L 47/00 - Dispositifs à résistance négative à effet de volume, p.ex. dispositifs à effet Gunn; Procédés ou appareils spécialement adaptés à la fabrication ou au traitement de ces dispositifs ou de leurs parties constitutives
• H01L 29/02 - Corps semi-conducteurs
• H01L 29/04 - Corps semi-conducteurs caractérisés par leur structure cristalline, p.ex. polycristalline, cubique ou à orientation particulière des plans cristallins
• H01L 29/06 - Corps semi-conducteurs caractérisés par les formes, les dimensions relatives, ou les dispositions des régions semi-conductrices

Abrégé

Embodiments of the invention generally relate to a resistive switching nonvolatile memory device having an interface layer structure disposed between at least one of the electrodes and a variable resistance layer formed in the nonvolatile memory device, and a method of forming the same. Typically, resistive switching memory elements may be formed as part of a high-capacity nonvolatile memory integrated circuit, which can be used in various electronic devices, such as digital cameras, mobile telephones, handheld computers, and music players. In one configuration of the resistive switching nonvolatile memory device, the interface layer structure comprises a passivation region, an interface coupling region, and/or a variable resistance layer interface region that are configured to adjust the nonvolatile memory device's performance, such as lowering the formed device's switching currents and reducing the device's forming voltage, and reducing the performance variation from one formed device to another.

Classes IPC  ?

• H01L 21/20 - Dépôt de matériaux semi-conducteurs sur un substrat, p. ex. croissance épitaxiale

Abrégé

Embodiments generally include a method of forming a nonvolatile memory device that contains a resistive switching memory element that has an improved device switching capacity by using multiple layers of variable resistance layers. In one embodiment, the resistive switching element comprises at least three layers of variable resistance materials to increase the number of logic states. Each variable resistance layer may have an associated high resistance state and an associated low resistance state. As the resistance of each variable resistance layer determines the digital data bit that is stored, the multiple variable resistance layers per memory element allows for additional data storage without the need to further increase the density of nonvolatile memory devices. Typically, resistive switching memory elements may be formed as part of a high-capacity nonvolatile memory integrated circuit, which can be used in various electronic devices, such as digital cameras, mobile telephones, handheld computers, and music players.

Classes IPC  ?

• H01L 45/00 - Dispositifs à l'état solide spécialement adaptés pour le redressement, l'amplification, la production d'oscillations ou la commutation, sans barrière de potentiel ni barrière de surface, p.ex. triodes diélectriques; Dispositifs à effet Ovshinsky; Procédés ou appareils spécialement adaptés à la fabrication ou au traitement de ces dispositifs ou de leurs parties constitutives

Abrégé

A non-volatile memory device includes a plurality of non-volatile memory cells (1). Each of the non-volatile memory cells includes a first electrode (101), a diode steering element (110), a storage element (118) located in series with the diode steering element, a second electrode (100), and a nano-rail electrode (205, 202) having a width of 15 nm or less, between the diode (110) and the storage element (118).

Classes IPC  ?

• H01L 29/41 - Electrodes caractérisées par leur forme, leurs dimensions relatives ou leur disposition relative
• B82Y 10/00 - Nanotechnologie pour le traitement, le stockage ou la transmission d’informations, p. ex. calcul quantique ou logique à un électron
• B82Y 40/00 - Fabrication ou traitement des nanostructures
• H01L 27/10 - Dispositifs consistant en une pluralité de composants semi-conducteurs ou d'autres composants à l'état solide formés dans ou sur un substrat commun comprenant des éléments de circuit passif intégrés avec au moins une barrière de potentiel ou une barrière de surface le substrat étant un corps semi-conducteur comprenant une pluralité de composants individuels dans une configuration répétitive
• H01L 45/00 - Dispositifs à l'état solide spécialement adaptés pour le redressement, l'amplification, la production d'oscillations ou la commutation, sans barrière de potentiel ni barrière de surface, p.ex. triodes diélectriques; Dispositifs à effet Ovshinsky; Procédés ou appareils spécialement adaptés à la fabrication ou au traitement de ces dispositifs ou de leurs parties constitutives
• H01L 27/24 - Dispositifs consistant en une pluralité de composants semi-conducteurs ou d'autres composants à l'état solide formés dans ou sur un substrat commun comprenant des composants à l'état solide pour le redressement, l'amplification ou la commutation, sans barrière de potentiel ni barrière de surface

Abrégé

Embodiments of the invention generally include a method of forming a nonvolatile memory device that contains a resistive switching memory element that has improved device switching performance and lifetime, due to the addition of a current limiting component disposed therein. The electrical properties of the current limiting component are configured to lower the current flow through the variable resistance layer during the logic state programming steps by adding a fixed series resistance in the resistive switching memory element of the nonvolatile memory device. In one embodiment, the current limiting component comprises a tunnel oxide that is a current limiting material disposed within a resistive switching memory element in a nonvolatile resistive switching memory device. Typically, resistive switching memory elements may be formed as part of a high-capacity nonvolatile memory integrated circuit, which can be used in various electronic devices, such as digital cameras, mobile telephones, handheld computers, and music players.

Classes IPC  ?

• H01L 45/00 - Dispositifs à l'état solide spécialement adaptés pour le redressement, l'amplification, la production d'oscillations ou la commutation, sans barrière de potentiel ni barrière de surface, p.ex. triodes diélectriques; Dispositifs à effet Ovshinsky; Procédés ou appareils spécialement adaptés à la fabrication ou au traitement de ces dispositifs ou de leurs parties constitutives

Abrégé

A nonvolatile resistive memory element has a novel variable resistance layer that includes a metal nitride, a metal oxide-nitride, a two-metal oxide-nitride, or a multilayer stack thereof. One method of forming the novel variable resistance layer comprises an interlayer deposition procedure, in which metal oxide layers are interspersed with metal nitride layers and then converted into a substantially homogeneous layer by an anneal process. Another method of forming the novel variable resistance layer comprises an intralayer deposition procedure, in which various ALD processes are sequentially interleaved to form a metal oxide-nitride layer. Alternatively, a metal oxide is deposited, nitridized, and annealed to form the variable resistance layer or a metal nitride is deposited, oxidized, and annealed to form the variable resistance layer.

Classes IPC  ?

• H01L 47/02 - Dispositifs à effet Gunn
• H01L 49/02 - Dispositifs à film mince ou à film épais
• H01L 29/94 - Dispositifs à métal-isolant-semi-conducteur, p.ex. MOS

Abrégé

A memory cell is provided that includes a steering element (14) and a metal-insulator-metal ("MIM") stack (30g) coupled in series with the steering element. The MIM stack includes a first dielectric material layer (12a) a second dielectric material layer (12b) and an optional third dielectric material layer (12c) disposed on the first dielectric material layer, without a metal or other conductive layer disposed between the dielectric material layers. The memory cell can programmed into different states by progressive! breaking down the dielectric layers.

Classes IPC  ?

• H01L 49/02 - Dispositifs à film mince ou à film épais
• G11C 17/16 - Mémoires mortes programmables une seule foisMémoires semi-permanentes, p. ex. cartes d'information pouvant être replacées à la main dans lesquelles le contenu est déterminé en établissant, en rompant ou en modifiant sélectivement les liaisons de connexion par une modification définitive de l'état des éléments de couplage, p. ex. mémoires PROM utilisant des liaisons électriquement fusibles
• G11C 11/56 - Mémoires numériques caractérisées par l'utilisation d'éléments d'emmagasinage électriques ou magnétiques particuliersÉléments d'emmagasinage correspondants utilisant des éléments d'emmagasinage comportant plus de deux états stables représentés par des échelons, p. ex. de tension, de courant, de phase, de fréquence
• H01L 27/102 - Dispositifs consistant en une pluralité de composants semi-conducteurs ou d'autres composants à l'état solide formés dans ou sur un substrat commun comprenant des éléments de circuit passif intégrés avec au moins une barrière de potentiel ou une barrière de surface le substrat étant un corps semi-conducteur comprenant une pluralité de composants individuels dans une configuration répétitive comprenant des composants bipolaires
• H01L 27/10 - Dispositifs consistant en une pluralité de composants semi-conducteurs ou d'autres composants à l'état solide formés dans ou sur un substrat commun comprenant des éléments de circuit passif intégrés avec au moins une barrière de potentiel ou une barrière de surface le substrat étant un corps semi-conducteur comprenant une pluralité de composants individuels dans une configuration répétitive
• H01L 23/525 - Dispositions pour conduire le courant électrique à l'intérieur du dispositif pendant son fonctionnement, d'un composant à un autre comprenant des interconnexions externes formées d'une structure multicouche de couches conductrices et isolantes inséparables du corps semi-conducteur sur lequel elles ont été déposées avec des interconnexions modifiables
• G11C 17/18 - Circuits auxiliaires, p. ex. pour l'écriture dans la mémoire

Abrégé

A nonvolatile resistive memory element has a novel variable resistance layer that is passivated with non-metallic dopant atoms, such as nitrogen, either during or after deposition of the switching layer. The presence of the non-metallic dopant atoms in the variable resistance layer enables the switching layer to operate with reduced switching current while maintaining improved data retention properties.

Classes IPC  ?

• H01L 47/00 - Dispositifs à résistance négative à effet de volume, p.ex. dispositifs à effet Gunn; Procédés ou appareils spécialement adaptés à la fabrication ou au traitement de ces dispositifs ou de leurs parties constitutives
• H01L 21/00 - Procédés ou appareils spécialement adaptés à la fabrication ou au traitement de dispositifs à semi-conducteurs ou de dispositifs à l'état solide, ou bien de leurs parties constitutives

Abrégé

A memory cell is proposed that includes a first electrode, a second electrode, and at least a first resistance-switching layer located be tween the first and second electrodes, wherein the resistance-switching layer comprises amorphous hafnium silicon oxynitride. Manufacturing of said memory cell may comprise deposition of a hafnium silicon oxide film followed by nitridation of said film to form the resistance-switching layer.

Classes IPC  ?

• H01L 45/00 - Dispositifs à l'état solide spécialement adaptés pour le redressement, l'amplification, la production d'oscillations ou la commutation, sans barrière de potentiel ni barrière de surface, p.ex. triodes diélectriques; Dispositifs à effet Ovshinsky; Procédés ou appareils spécialement adaptés à la fabrication ou au traitement de ces dispositifs ou de leurs parties constitutives
• H01L 27/24 - Dispositifs consistant en une pluralité de composants semi-conducteurs ou d'autres composants à l'état solide formés dans ou sur un substrat commun comprenant des composants à l'état solide pour le redressement, l'amplification ou la commutation, sans barrière de potentiel ni barrière de surface

Abrégé

In some aspects, a method of fabricating a memory cell is provided that includes fabricating a steering element (104) above a substrate, and fabricating a reversible- resistance switching element (102) cou- pled to the steering element by selectively fabricating carbon nano- tube ("CNT") material above the substrate, wherein the CNT material comprises a single CNT Numerous other aspects are provided.

Classes IPC  ?

• H01L 27/24 - Dispositifs consistant en une pluralité de composants semi-conducteurs ou d'autres composants à l'état solide formés dans ou sur un substrat commun comprenant des composants à l'état solide pour le redressement, l'amplification ou la commutation, sans barrière de potentiel ni barrière de surface
• H01L 45/00 - Dispositifs à l'état solide spécialement adaptés pour le redressement, l'amplification, la production d'oscillations ou la commutation, sans barrière de potentiel ni barrière de surface, p.ex. triodes diélectriques; Dispositifs à effet Ovshinsky; Procédés ou appareils spécialement adaptés à la fabrication ou au traitement de ces dispositifs ou de leurs parties constitutives

Abrégé

Methods for producing RRAM resistive switching elements having optimal switching behavior include crystalline phase structural changes. Structural changes indicative of optimal switching behavior include hafnium oxide phases in an interfacial region between a resistive switching layer and an electrode.

Classes IPC  ?

• H01L 21/469 - Traitement de corps semi-conducteurs en utilisant des procédés ou des appareils non couverts par les groupes pour changer les caractéristiques physiques ou la forme de leur surface, p. ex. gravure, polissage, découpage pour y former des couches isolantes, p. ex. pour masquer ou en utilisant des techniques photolithographiquesPost-traitement de ces couches

Abrégé

A non-volatile memory cell includes a first electrode, a steering element, a metal oxide storage element located in series with the steering element, a dielectric resistor located in series with the steering element and the metal oxide storage element, and a second electrode.

Classes IPC  ?

• G11C 17/16 - Mémoires mortes programmables une seule foisMémoires semi-permanentes, p. ex. cartes d'information pouvant être replacées à la main dans lesquelles le contenu est déterminé en établissant, en rompant ou en modifiant sélectivement les liaisons de connexion par une modification définitive de l'état des éléments de couplage, p. ex. mémoires PROM utilisant des liaisons électriquement fusibles
• G11C 13/00 - Mémoires numériques caractérisées par l'utilisation d'éléments d'emmagasinage non couverts par les groupes , ou
• H01L 27/24 - Dispositifs consistant en une pluralité de composants semi-conducteurs ou d'autres composants à l'état solide formés dans ou sur un substrat commun comprenant des composants à l'état solide pour le redressement, l'amplification ou la commutation, sans barrière de potentiel ni barrière de surface
• H01L 45/00 - Dispositifs à l'état solide spécialement adaptés pour le redressement, l'amplification, la production d'oscillations ou la commutation, sans barrière de potentiel ni barrière de surface, p.ex. triodes diélectriques; Dispositifs à effet Ovshinsky; Procédés ou appareils spécialement adaptés à la fabrication ou au traitement de ces dispositifs ou de leurs parties constitutives

Abrégé

In some aspects, a reversible resistance-switching metal-insulator-metal stack is provided that includes a first conducting layer, a carbon nano-tube ("CNT") material above the first conducting layer, a second conducting layer above the CNT material, and an air gap between the first conducting layer and the CNT material. Numerous other aspects are provided.

Classes IPC  ?

• G11C 13/02 - Mémoires numériques caractérisées par l'utilisation d'éléments d'emmagasinage non couverts par les groupes , ou utilisant des éléments dont le fonctionnement dépend d'un changement chimique
• G11C 13/00 - Mémoires numériques caractérisées par l'utilisation d'éléments d'emmagasinage non couverts par les groupes , ou
• H01L 51/00 - Dispositifs à l'état solide qui utilisent des matériaux organiques comme partie active, ou qui utilisent comme partie active une combinaison de matériaux organiques et d'autres matériaux; Procédés ou appareils spécialement adaptés à la fabrication ou au traitement de tels dispositifs ou de leurs parties constitutives
• H01L 29/06 - Corps semi-conducteurs caractérisés par les formes, les dimensions relatives, ou les dispositions des régions semi-conductrices

Abrégé

Embodiments of the invention generally relate to nonvolatile memory devices and methods for manufacturing such memory devices. The methods for forming improved memory devices, such as a ReRAM cells, provide optimized, atomic layer deposition (ALD) processes for forming a metal oxide film stack having a metal oxide buffer layer disposed on or over a metal oxide bulk layer. The metal oxide bulk layer contains a metal-rich oxide material and the metal oxide buffer layer contains a metal-poor oxide material. The metal oxide bulk layer is less electrically resistive than the metal oxide buffer layer since the metal oxide bulk layer is less oxidized or more metallic than the metal oxide buffer layer. In one example, the metal oxide bulk layer contains a metal-rich hafnium oxide material and the metal oxide buffer layer contains a metal-poor zirconium oxide material.

Classes IPC  ?

• H01L 21/31 - Traitement des corps semi-conducteurs en utilisant des procédés ou des appareils non couverts par les groupes pour former des couches isolantes en surface, p. ex. pour masquer ou en utilisant des techniques photolithographiquesPost-traitement de ces couchesEmploi de matériaux spécifiés pour ces couches
• H01L 21/469 - Traitement de corps semi-conducteurs en utilisant des procédés ou des appareils non couverts par les groupes pour changer les caractéristiques physiques ou la forme de leur surface, p. ex. gravure, polissage, découpage pour y former des couches isolantes, p. ex. pour masquer ou en utilisant des techniques photolithographiquesPost-traitement de ces couches

Abrégé

Embodiments of the invention generally include a method of forming a nonvolatile memory device that contains a resistive switching memory element that has an improved device switching performance and lifetime, due to the addition of a current limiting component disposed therein. In one embodiment, the current limiting component comprises at least one layer of resistive material that is configured to improve the switching performance and lifetime of the formed resistive switching memory element. The electrical properties of the formed current limiting layer, or resistive layer, are configured to lower the current flow through the variable resistance layer during the logic state programming steps (i.e., “set” and “reset” steps) by adding a fixed series resistance in the formed resistive switching memory element found in the nonvolatile memory device.

Classes IPC  ?

• G11C 11/00 - Mémoires numériques caractérisées par l'utilisation d'éléments d'emmagasinage électriques ou magnétiques particuliersÉléments d'emmagasinage correspondants
• H01L 29/02 - Corps semi-conducteurs

Abrégé

Embodiments of the invention generally relate to a resistive switching nonvolatile memory device having an interface layer structure disposed between at least one of the electrodes and a variable resistance layer formed in the nonvolatile memory device, and a method of forming the same. Typically, resistive switching memory elements may be formed as part of a high-capacity nonvolatile memory integrated circuit, which can be used in various electronic devices, such as digital cameras, mobile telephones, handheld computers, and music players. In one configuration of the resistive switching nonvolatile memory device, the interface layer structure comprises a passivation region, an interface coupling region, and/or a variable resistance layer interface region that are configured to adjust the nonvolatile memory device's performance, such as lowering the formed device's switching currents and reducing the device's forming voltage, and reducing the performance variation from one formed device to another.

Classes IPC  ?

• H01L 47/00 - Dispositifs à résistance négative à effet de volume, p.ex. dispositifs à effet Gunn; Procédés ou appareils spécialement adaptés à la fabrication ou au traitement de ces dispositifs ou de leurs parties constitutives

Abrégé

A non-volatile storage system is disclosed that includes a plurality of blocks of non-volatile storage elements, a plurality of word lines connected to the blocks of non-volatile storage elements such that each word line is connected to adjacent blocks of non- volatile storage elements, a plurality of bit lines connected to the blocks of non-volatile storage elements, multiple sets of word lines drivers such that each set of word line drivers is positioned between two adjacent blocks for driving word lines connected to the two adjacent blocks, global data lines, local data lines in selective communication with the bit lines, one or more selection circuits that selectively connect the global data lines to selected local data lines and connect unselected local data lines to one or more unselected bit line signals and control circuitry in communication with the one or more selection circuits and the global data lines. The control circuitry concurrently programs non-volatile storage elements of two adjacent blocks by applying programming signals on word lines connected to the two adjacent blocks and applying programming signals on appropriate bit lines via the global data lines and the one or more selection circuits.

Classes IPC  ?

• G11C 13/00 - Mémoires numériques caractérisées par l'utilisation d'éléments d'emmagasinage non couverts par les groupes , ou

Abrégé

Improved methods for programming multi-level metal oxide memory cells balance applied voltage and current to provide improved performance. Set programming, which transitions the memory cell to a lower resistance state, is accomplished by determining an appropriate programming voltage and current limit for the objective resistance state to be achieved in the programming and then applying a pulse having the determined set electrical characteristics. Reset programming, which transitions the memory cell to a higher resistance state, is accomplished by determining an appropriate programming voltage and optionally current limit for the state to be achieved in the programming and then applying a pulse having the determined electrical characteristics. The algorithm used to determine the appropriate set or reset programming voltage and current values provides for effective programming without stressing the memory element. The electrical characteristics for programming pulses may be stored in a data table used in a table look up algorithm.

Classes IPC  ?

• G11C 11/56 - Mémoires numériques caractérisées par l'utilisation d'éléments d'emmagasinage électriques ou magnétiques particuliersÉléments d'emmagasinage correspondants utilisant des éléments d'emmagasinage comportant plus de deux états stables représentés par des échelons, p. ex. de tension, de courant, de phase, de fréquence
• G11C 13/00 - Mémoires numériques caractérisées par l'utilisation d'éléments d'emmagasinage non couverts par les groupes , ou

Abrégé

A monolithic three dimensional array of non-volatile storage elements is arranged in blocks. The non-volatile storage elements are connected to bit lines and word lines. The bit lines for each block are grouped into columns of bit lines. The columns of bit lines include top columns of bit lines that are connected to selection circuits on a top side of a respective block and bottom columns of bit lines that are connected to selection circuits on a bottom side of the respective block. Programming of data is pipelined between two or more columns of bit lines in order to increase programming speed. One embodiment of the programming process includes selectively connecting two columns of bit lines to a set of one or more selection circuits, using the one or more selection circuits to selectively connect one of the two columns of bit lines to one or more signal sources, programming non-volatile storage elements for the column of bit lines that is currently connected to the one or more signal sources, and changing one of the columns of bit lines connected to the set of one or more selection circuits while another column of bit lines is being programmed.

Classes IPC  ?

• G11C 7/10 - Dispositions d'interface d'entrée/sortie [E/S, I/O] de données, p. ex. circuits de commande E/S de données, mémoires tampon de données E/S
• G11C 7/18 - Organisation de lignes de bitsDisposition de lignes de bits
• G11C 13/00 - Mémoires numériques caractérisées par l'utilisation d'éléments d'emmagasinage non couverts par les groupes , ou
• G11C 17/16 - Mémoires mortes programmables une seule foisMémoires semi-permanentes, p. ex. cartes d'information pouvant être replacées à la main dans lesquelles le contenu est déterminé en établissant, en rompant ou en modifiant sélectivement les liaisons de connexion par une modification définitive de l'état des éléments de couplage, p. ex. mémoires PROM utilisant des liaisons électriquement fusibles

Abrégé

In some aspects, a method of forming a reversible resistance-switch¬ ing metal-insulator-metal ("MIM") stack is provided, the method in¬ cluding: forming a first conducting layer (24) comprising a titani¬ um-rich titanium nitride (TiN) material having between about 50% Ti and about 95% Ti, forming a carbon nano-tube (CNT) material (12) above the first conducting layer, forming a second conducting layer (33) above the CNT material, and etching the first conducting layer, CNT material and second conducting layer to form the MIM stack. Nu merous other aspects are provided, amongst which an anneal step that results in the formation of a titanium carbide layer between the TiN layer (24) and the CNT layer (12).

Classes IPC  ?

• H01L 27/10 - Dispositifs consistant en une pluralité de composants semi-conducteurs ou d'autres composants à l'état solide formés dans ou sur un substrat commun comprenant des éléments de circuit passif intégrés avec au moins une barrière de potentiel ou une barrière de surface le substrat étant un corps semi-conducteur comprenant une pluralité de composants individuels dans une configuration répétitive
• G11C 13/02 - Mémoires numériques caractérisées par l'utilisation d'éléments d'emmagasinage non couverts par les groupes , ou utilisant des éléments dont le fonctionnement dépend d'un changement chimique
• H01L 51/05 - Dispositifs à l'état solide qui utilisent des matériaux organiques comme partie active, ou qui utilisent comme partie active une combinaison de matériaux organiques et d'autres matériaux; Procédés ou appareils spécialement adaptés à la fabrication ou au traitement de tels dispositifs ou de leurs parties constitutives spécialement adaptés au redressement, à l'amplification, à la génération d'oscillations ou à la commutation et ayant au moins une barrière de potentiel ou une barrière de surface; Condensateurs ou résistances à l'état solide, ayant au moins une barrière de potentiel ou une barrière de surface
• H01L 27/24 - Dispositifs consistant en une pluralité de composants semi-conducteurs ou d'autres composants à l'état solide formés dans ou sur un substrat commun comprenant des composants à l'état solide pour le redressement, l'amplification ou la commutation, sans barrière de potentiel ni barrière de surface
• H01L 45/00 - Dispositifs à l'état solide spécialement adaptés pour le redressement, l'amplification, la production d'oscillations ou la commutation, sans barrière de potentiel ni barrière de surface, p.ex. triodes diélectriques; Dispositifs à effet Ovshinsky; Procédés ou appareils spécialement adaptés à la fabrication ou au traitement de ces dispositifs ou de leurs parties constitutives

Abrégé

A multi-stage charge pump selects the number of active stages dynamically. In the exemplary embodiment, this is done by having a multi-stage master charge pump section (703) in which the number of active stages is settable and a slave charge pump section (723) that is of the same design as the master section. The master section (703) is used drive the external load (Vout), while the slave section drives an adjustable internal load (733). The adjustable load is set by control logic (749) by comparing the operation of the two sections. The control logic then operates the slave sections with a different number of active stages than the master stage in order to determine whether the master stage is using the optimal number of active stages. The control logic (749) can then change the number of active stages accordingly.

Classes IPC  ?

• H02M 3/07 - Transformation d'une puissance d'entrée en courant continu en une puissance de sortie en courant continu sans transformation intermédiaire en courant alternatif par convertisseurs statiques utilisant des résistances ou des capacités, p. ex. diviseur de tension utilisant des capacités chargées et déchargées alternativement par des dispositifs à semi-conducteurs avec électrode de commande
• G11C 5/14 - Dispositions pour l'alimentation

Abrégé

A three-dimensional array adapted for memory elements that reversibly change a level of electrical conductance in response to a voltage difference being applied across them. Memory elements are formed across a plurality of planes positioned different distances above a semiconductor substrate. Bit lines to which the memory elements of all planes are connected are oriented vertically from the substrate and through the plurality of planes.

Classes IPC  ?

• G11C 13/00 - Mémoires numériques caractérisées par l'utilisation d'éléments d'emmagasinage non couverts par les groupes , ou
• H01L 27/24 - Dispositifs consistant en une pluralité de composants semi-conducteurs ou d'autres composants à l'état solide formés dans ou sur un substrat commun comprenant des composants à l'état solide pour le redressement, l'amplification ou la commutation, sans barrière de potentiel ni barrière de surface

Abrégé

A three-dimensional array read/write (R/W) memory elements is formed across multiple layers of planes positioned at different distances above a semiconductor substrate. It is preferable to operate the R/W elements with low current and high resistive states. The resistance of these resistive states depends also on the dimension of the R/W elements and is predetermined by the process technology. A sheet (400) electrode in series with the R/W element (430) and a method of forming it provide another degree of freedom to adjust the resistance of the R/W memory element (430). The thickness of the sheet electrode (400) is adjusted to obtain a reduced cross - sectional contact in the circuit path from the word line (470) to the bit line (440). This allows the R/W memory element (430) to have a much increased resistance and therefore to operate with much reduced currents. The sheet electrode (400) is formed with little increase in cell size.

Classes IPC  ?

• G11C 13/00 - Mémoires numériques caractérisées par l'utilisation d'éléments d'emmagasinage non couverts par les groupes , ou

Abrégé

A three-dimensional memory is formed as an array of memory elements that are formed across multiple layers of planes positioned at different distances above a semiconductor substrate. The memory elements reversibly change a level of electrical conductance in response to a voltage difference being applied across them. The three-dimensional array includes a two-dimensional array of pillar lines acting as local vertical bit lines through the multiple layers of planes which together with arrays of word lines on each plane are used to access the memory elements. The three-dimensional memory is formed over a CMOS substrate with an intermediate pillar select layer. The pillar select layer is formed with a plurality of pillar select devices which are vertical switching transistors formed outside the CMOS and serve to switch selected rows of pillar lines to corresponding metal lines on the substrate.

Classes IPC  ?

• G11C 13/00 - Mémoires numériques caractérisées par l'utilisation d'éléments d'emmagasinage non couverts par les groupes , ou

Abrégé

A memory system includes a plurality of non-volatile storage elements that each comprise a diode (or other steering device) in series with reversible resistance-switching material. One or more circuits in the memory system program the non-volatile storage elements by changing the reversible resistance-switching material of one or more non-volatile storage elements to a first resistance state. The memory system can also change the reversible resistance-switching material of one or more of the non-volatile storage elements from the first resistance state to a second resistance state by applying one or more pairs of opposite polarity voltage conditions (e.g., pulses) to the respective diodes (or other steering devices) such that current flows in the diodes (or other steering devices) without operating the diodes (or other steering devices) in breakdown condition.

Classes IPC  ?

• G11C 13/00 - Mémoires numériques caractérisées par l'utilisation d'éléments d'emmagasinage non couverts par les groupes , ou

Abrégé

A memory system includes a plurality of non-volatile storage elements that each comprise a diode (or other steering device) in series with reversible resistance-switching material. One or more circuits in the memory system program the non-volatile storage elements by changing the reversible resistance-switching material of one or more non-volatile storage elements to a first resistance state. The memory system can also change the reversible resistance-switching material of one or more of the non-volatile storage elements from the first resistance state to a second resistance state by applying one or more pairs of opposite polarity voltage conditions (e.g., pulses) to the respective diodes (or other steering devices) such that current flows in the diodes (or other steering devices) without operating the diodes (or other steering devices) in breakdown condition.

Classes IPC  ?

• G11C 13/00 - Mémoires numériques caractérisées par l'utilisation d'éléments d'emmagasinage non couverts par les groupes , ou

Abrégé

A nonvolatile memory device with a first conductor extending in a first direction and a semiconductor element above the first conductor. The semiconductor element includes a source, a drain and a channel of a field effect transistor (JFET or MOSFET). The nonvolatile memory device also includes a second conductor above the semiconductor element, the second conductor extending in a second direction. The nonvolatile memory device also includes a resistivity switching material disposed between the first conductor and the semiconductor element or between the second conductor and the semiconductor element. The JFET or MOSFET includes a gate adjacent to the channel, and the MOSFET gate being self-aligned with the first conductor.

Classes IPC  ?

• G11C 13/00 - Mémoires numériques caractérisées par l'utilisation d'éléments d'emmagasinage non couverts par les groupes , ou
• H01L 45/00 - Dispositifs à l'état solide spécialement adaptés pour le redressement, l'amplification, la production d'oscillations ou la commutation, sans barrière de potentiel ni barrière de surface, p.ex. triodes diélectriques; Dispositifs à effet Ovshinsky; Procédés ou appareils spécialement adaptés à la fabrication ou au traitement de ces dispositifs ou de leurs parties constitutives

Abrégé

A memory array is provided that includes a first memory cell (200-1) having a first conductive line (202a); a first bipolar storage element (102-1) formed above the first conductive line; and a second conductive line (302) formed above the first bipolar storage element; and a second memory cell (200-2) formed above the first memory cell and having a second bipolar storage element (102-2) formed above the second conductive line; and a third conductive line (202b) formed above the second bipolar storage element. The first and second memory cells share the second conductive line (302); the first bipolar storage element (102-1) has a first storage element polarity orientation within the first memory cell; the second bipolar storage element (102-2) has a second storage element polarity orientation within the second memory cell; and the second storage element polarity orientation is opposite the first storage element polarity orientation.

Classes IPC  ?

• H01L 27/24 - Dispositifs consistant en une pluralité de composants semi-conducteurs ou d'autres composants à l'état solide formés dans ou sur un substrat commun comprenant des composants à l'état solide pour le redressement, l'amplification ou la commutation, sans barrière de potentiel ni barrière de surface
• H01L 45/00 - Dispositifs à l'état solide spécialement adaptés pour le redressement, l'amplification, la production d'oscillations ou la commutation, sans barrière de potentiel ni barrière de surface, p.ex. triodes diélectriques; Dispositifs à effet Ovshinsky; Procédés ou appareils spécialement adaptés à la fabrication ou au traitement de ces dispositifs ou de leurs parties constitutives
• G11C 13/00 - Mémoires numériques caractérisées par l'utilisation d'éléments d'emmagasinage non couverts par les groupes , ou

Abrégé

A non-volatile memory device contains a three dimensional stack of horizontal diodes located in a trench in an insulating material, a plurality of storage elements, a plurality of word lines extending substantially vertically, and a plurality of bit lines. Each of the plurality of bit lines has a first portion that extends up along at least one side of the trench and a second portion that extends substantially horizontally through the three dimensional stack of the horizontal diodes. Each of the horizontal diodes is a steering element of a respective non-volatile memory cell of the non-volatile memory device, and each of the plurality of storage elements is located adjacent to a respective steering element.

Classes IPC  ?

• H01L 27/10 - Dispositifs consistant en une pluralité de composants semi-conducteurs ou d'autres composants à l'état solide formés dans ou sur un substrat commun comprenant des éléments de circuit passif intégrés avec au moins une barrière de potentiel ou une barrière de surface le substrat étant un corps semi-conducteur comprenant une pluralité de composants individuels dans une configuration répétitive
• H01L 27/102 - Dispositifs consistant en une pluralité de composants semi-conducteurs ou d'autres composants à l'état solide formés dans ou sur un substrat commun comprenant des éléments de circuit passif intégrés avec au moins une barrière de potentiel ou une barrière de surface le substrat étant un corps semi-conducteur comprenant une pluralité de composants individuels dans une configuration répétitive comprenant des composants bipolaires

Abrégé

Circuits and methods are described for decoding exemplary memory arrays of programmable and, in some embodiments, re-writable passive element memory cells which are particularly useful for extremely dense three-dimensional memory arrays having more than one memory plane. In addition, circuits and methods are described for selecting one or more array blocks of such a memory array, for selecting one or more word lines and bit lines within selected array blocks, for conveying data information to and from selected memory cells within selected array blocks, and for conveying unselected bias conditions to unselected array blocks. The decoder circuit is operated at a relatively low voltage until its outputs are stable. Then, the operating voltage is increased and bus lines of array line drivers are pulsed.

Classes IPC  ?

• G11C 7/18 - Organisation de lignes de bitsDisposition de lignes de bits
• G11C 8/08 - Circuits de commande de lignes de mots, p. ex. circuits d'attaque, de puissance, de tirage vers le haut, d'abaissement, circuits de précharge, pour lignes de mots
• G11C 8/12 - Circuits de sélection de groupe, p. ex. pour la sélection d'un bloc de mémoire, la sélection d'une puce, la sélection d'un réseau de cellules

Abrégé

A method of forming a memory cell is provided, the method including forming a diode including a first region having a first conductivity type, counter-doping the diode to change the first region to a second conductivity type, and forming a memory element coupled in series with the diode. Other aspects are also provided.

Classes IPC  ?

• H01L 27/102 - Dispositifs consistant en une pluralité de composants semi-conducteurs ou d'autres composants à l'état solide formés dans ou sur un substrat commun comprenant des éléments de circuit passif intégrés avec au moins une barrière de potentiel ou une barrière de surface le substrat étant un corps semi-conducteur comprenant une pluralité de composants individuels dans une configuration répétitive comprenant des composants bipolaires
• H01L 27/24 - Dispositifs consistant en une pluralité de composants semi-conducteurs ou d'autres composants à l'état solide formés dans ou sur un substrat commun comprenant des composants à l'état solide pour le redressement, l'amplification ou la commutation, sans barrière de potentiel ni barrière de surface
• H01L 45/00 - Dispositifs à l'état solide spécialement adaptés pour le redressement, l'amplification, la production d'oscillations ou la commutation, sans barrière de potentiel ni barrière de surface, p.ex. triodes diélectriques; Dispositifs à effet Ovshinsky; Procédés ou appareils spécialement adaptés à la fabrication ou au traitement de ces dispositifs ou de leurs parties constitutives

Abrégé

A memory device includes diode plus resistivity switching element memory cells coupled between bit and word lines, single device bit line drivers (163) with gates coupled to a bit line decoder (120) control lead (322), sources/drains coupled to a bit line driver (304), and drains/sources coupled to bit lines, single device word line drivers with gates coupled to a word line decoder control lead, sources/drains coupled to a word line driver output, and drains/sources coupled to word lines, a first bleeder diode (300) coupled between a bit line and a first bleeder diode controller (314), and a second bleeder diode coupled between a word line and a second bleeder diode controller. The first bleeder diode controller (314) connects the first bleeder diode (300) to low voltage (305) in response to a bit line decoder signal. The second bleeder diode controller connects the second bleeder diode to high voltage in response to a word line decoder signal.

Classes IPC  ?

• G11C 13/00 - Mémoires numériques caractérisées par l'utilisation d'éléments d'emmagasinage non couverts par les groupes , ou

Abrégé

The present invention provides methods for forming three dimensional memory arrays using a multi-depth imprint lithography mask ( 300 ) and a double subtractive process. An imprint lithography mask for manufacturing a memory layer in a three dimensional crosspoint memory is described. The mask includes a translucent material formed with features for making an imprint in a transfer material to be used in a double subtractive process, the mask having a plurality of imprint depths. At least one imprint depth corresponds to rails for forming memory lines and at least one depth corresponds to pillars for forming memory cells.

Classes IPC  ?

• H01L 27/102 - Dispositifs consistant en une pluralité de composants semi-conducteurs ou d'autres composants à l'état solide formés dans ou sur un substrat commun comprenant des éléments de circuit passif intégrés avec au moins une barrière de potentiel ou une barrière de surface le substrat étant un corps semi-conducteur comprenant une pluralité de composants individuels dans une configuration répétitive comprenant des composants bipolaires
• H01L 29/861 - Diodes
• G03F 7/00 - Production par voie photomécanique, p. ex. photolithographique, de surfaces texturées, p. ex. surfaces impriméesMatériaux à cet effet, p. ex. comportant des photoréservesAppareillages spécialement adaptés à cet effet
• H01L 21/033 - Fabrication de masques sur des corps semi-conducteurs pour traitement photolithographique ultérieur, non prévue dans le groupe ou comportant des couches inorganiques
• H01L 21/329 - Procédés comportant plusieurs étapes pour la fabrication de dispositifs du type bipolaire, p.ex. diodes, transistors, thyristors les dispositifs comportant une ou deux électrodes, p.ex. diodes
• H01L 27/06 - Dispositifs consistant en une pluralité de composants semi-conducteurs ou d'autres composants à l'état solide formés dans ou sur un substrat commun comprenant des éléments de circuit passif intégrés avec au moins une barrière de potentiel ou une barrière de surface le substrat étant un corps semi-conducteur comprenant une pluralité de composants individuels dans une configuration non répétitive
• H01L 27/24 - Dispositifs consistant en une pluralité de composants semi-conducteurs ou d'autres composants à l'état solide formés dans ou sur un substrat commun comprenant des composants à l'état solide pour le redressement, l'amplification ou la commutation, sans barrière de potentiel ni barrière de surface
• H01L 21/308 - Traitement chimique ou électrique, p. ex. gravure électrolytique en utilisant des masques
• H01L 21/311 - Gravure des couches isolantes
• H01L 21/3213 - Gravure physique ou chimique des couches, p. ex. pour produire une couche avec une configuration donnée à partir d'une couche étendue déposée au préalable
• H01L 21/768 - Fixation d'interconnexions servant à conduire le courant entre des composants distincts à l'intérieur du dispositif
• B82Y 10/00 - Nanotechnologie pour le traitement, le stockage ou la transmission d’informations, p. ex. calcul quantique ou logique à un électron

Abrégé

A memory device in a 3-D read and write memory includes memory cells. Each memory cell includes a resistance-switching memory element (RSME) in series with a steering element. The RSME has a resistance-switching layer, a conductive intermediate layer, and first and second electrodes at either end of the RSME. A breakdown layer is electrically between, and in series with, the second electrode and the intermediate layer. The breakdown layer maintains a resistance of at least about 1-10 ΜΩ while in a conductive state. In a set or reset operation of the memory cell, an ionic current flows in the resistance- switching layers, contributing to a switching mechanism. An electron flow, which does not contribute to the switching mechanism, is reduced due to scattering by the conductive intermediate layer, to avoid damage to the steering element. Particular materials and combinations of materials for the different layers of the RSME are provided.

Classes IPC  ?

• H01L 45/00 - Dispositifs à l'état solide spécialement adaptés pour le redressement, l'amplification, la production d'oscillations ou la commutation, sans barrière de potentiel ni barrière de surface, p.ex. triodes diélectriques; Dispositifs à effet Ovshinsky; Procédés ou appareils spécialement adaptés à la fabrication ou au traitement de ces dispositifs ou de leurs parties constitutives
• H01L 27/24 - Dispositifs consistant en une pluralité de composants semi-conducteurs ou d'autres composants à l'état solide formés dans ou sur un substrat commun comprenant des composants à l'état solide pour le redressement, l'amplification ou la commutation, sans barrière de potentiel ni barrière de surface

Abrégé

A memory device in a 3-D read and write memory includes memory cells. Each memory cell includes a resistance-switching memory element (RSME) in series with a steering element. The RSME has first and second resistance-switching layers on either side of a conductive intermediate layer, and first and second electrodes at either end of the RSME. The first and second resistance-switching layers can both have a bipolar or unipolar switching characteristic. In a set or reset operation of the memory cell, an electric field is applied across the first and second electrodes. An ionic current flows in the resistance-switching layers, contributing to a switching mechanism. An electron flow, which does not contribute to the switching mechanism, is reduced due to scattering by the conductive intermediate layer, to avoid damage to the steering element. Particular materials and combinations of materials for the different layers of the RSME are provided.

Classes IPC  ?

• H01L 45/00 - Dispositifs à l'état solide spécialement adaptés pour le redressement, l'amplification, la production d'oscillations ou la commutation, sans barrière de potentiel ni barrière de surface, p.ex. triodes diélectriques; Dispositifs à effet Ovshinsky; Procédés ou appareils spécialement adaptés à la fabrication ou au traitement de ces dispositifs ou de leurs parties constitutives
• H01L 27/24 - Dispositifs consistant en une pluralité de composants semi-conducteurs ou d'autres composants à l'état solide formés dans ou sur un substrat commun comprenant des composants à l'état solide pour le redressement, l'amplification ou la commutation, sans barrière de potentiel ni barrière de surface

Abrégé

A memory device in a 3-D read and write memory includes memory cells. Each memory cell includes a resistance-switching memory element (RSME). The RSME has first and second resistance-switching layers on either side of a conductive intermediate layer, and first and second electrodes at either end of the RSME. The layers can be provided in a lateral arrangement, such as an end-to-end, face-to-face, L-shaped or U-shaped arrangement. In a set or reset operation of the memory cell, an electric field is applied across the first and second electrodes. An ionic current flows in the resistance-switching layers, contributing to a switching mechanism. An electron flow, which does not contribute to the switching mechanism, is reduced due to scattering by the conductive intermediate layer, to avoid damage to the steering element.

Classes IPC  ?

• H01L 45/00 - Dispositifs à l'état solide spécialement adaptés pour le redressement, l'amplification, la production d'oscillations ou la commutation, sans barrière de potentiel ni barrière de surface, p.ex. triodes diélectriques; Dispositifs à effet Ovshinsky; Procédés ou appareils spécialement adaptés à la fabrication ou au traitement de ces dispositifs ou de leurs parties constitutives

Abrégé

A memory device in a 3-D read and write memory includes memory cells. Each memory cell includes a resistance-switching memory element (RSME) in series with a steering element. The RSME has first and second resistance-switching layers on either side of a conductive intermediate layer, and first and second electrodes at either end of the RSME. The first and second resistance-switching layers can both have a bipolar or unipolar switching characteristic. In a set or reset operation of the memory cell, an ionic current flows in the resistance-switching layers, contributing to a switching mechanism. An electron flow, which does not contribute to the switching mechanism, is reduced due to scattering by the conductive intermediate layer, to avoid damage to the steering element. Particular materials and combinations of materials for the different layers of the RSME are provided.

Classes IPC  ?

• H01L 45/00 - Dispositifs à l'état solide spécialement adaptés pour le redressement, l'amplification, la production d'oscillations ou la commutation, sans barrière de potentiel ni barrière de surface, p.ex. triodes diélectriques; Dispositifs à effet Ovshinsky; Procédés ou appareils spécialement adaptés à la fabrication ou au traitement de ces dispositifs ou de leurs parties constitutives
• H01L 27/24 - Dispositifs consistant en une pluralité de composants semi-conducteurs ou d'autres composants à l'état solide formés dans ou sur un substrat commun comprenant des composants à l'état solide pour le redressement, l'amplification ou la commutation, sans barrière de potentiel ni barrière de surface

Abrégé

A three-dimensional array is especially adapted for memory elements that reversibly change a level of electrical conductance in response to a voltage difference being applied across them. Memory elements are formed across a plurality of planes positioned different distances above a semiconductor substrate. A two-dimensional array of bit lines to which the memory elements of all planes are connected is oriented vertically from the substrate and through the plurality of planes. During sensing, to compensate for word line resistance, a sense amplifier references a stored reference value during sensing of a memory element at a given location of the word line. A layout with a row of sense amplifiers between two memory arrays is provided to facilitate the referencing. A selected memory element is reset without resetting neighboring ones when it is subject to a bias voltage under predetermined conditions.

Classes IPC  ?

• G11C 11/16 - Mémoires numériques caractérisées par l'utilisation d'éléments d'emmagasinage électriques ou magnétiques particuliersÉléments d'emmagasinage correspondants utilisant des éléments magnétiques utilisant des éléments dans lesquels l'effet d'emmagasinage est basé sur l'effet de spin
• G11C 13/02 - Mémoires numériques caractérisées par l'utilisation d'éléments d'emmagasinage non couverts par les groupes , ou utilisant des éléments dont le fonctionnement dépend d'un changement chimique

Abrégé

A three-dimensional array of memory elements is formed across multiple layers of planes positioned at different distances above a semiconductor substrate. The memory elements reversibly change a level of electrical conductance in response to a voltage difference being applied across them. The three-dimensional array includes a two-dimensional array of pillar lines (330) from the substrate through the multiple layers of planes which together with arrays of word lines (340) on each plane are used to access the memory elements. The memory elements (342, 344) of the multiple layers are formed simultaneously in an orientation parallel to the substrate thereby reducing processing cost. In another aspect, diode (332) is formed in series with each memory element (342, 344) to reduce current leakage. The diode (332) is incorporated within a pillar line (330) acting as a bit line without taking up additional space.

Classes IPC  ?

• G11C 13/00 - Mémoires numériques caractérisées par l'utilisation d'éléments d'emmagasinage non couverts par les groupes , ou
• H01L 27/24 - Dispositifs consistant en une pluralité de composants semi-conducteurs ou d'autres composants à l'état solide formés dans ou sur un substrat commun comprenant des composants à l'état solide pour le redressement, l'amplification ou la commutation, sans barrière de potentiel ni barrière de surface

Abrégé

A three-dimensional array of memory elements is formed across multiple layers of planes positioned at different distances above a semiconductor substrate. The memory elements reversibly change a level of electrical conductance in response to a voltage difference being applied across them. The three-dimensional array includes a two-dimensional array of pillar lines (331, 332) from the substrate through the multiple layers of planes. A first set of pillar lines (331) acts as local bit lines for accessing the memory elements together with an array of word lines (340) on each plane. A second set of pillar lines (332) is connected to the word lines (340). An array of metal lines (251, 252) on the substrate is switchable connected to the pillar lines to provide access to the first (331) and second (332) sets of pillar lines, thereby to provide access respectively to the bit lines and word lines of the three-dimensional array.

Classes IPC  ?

• G11C 13/00 - Mémoires numériques caractérisées par l'utilisation d'éléments d'emmagasinage non couverts par les groupes , ou
• H01L 27/24 - Dispositifs consistant en une pluralité de composants semi-conducteurs ou d'autres composants à l'état solide formés dans ou sur un substrat commun comprenant des composants à l'état solide pour le redressement, l'amplification ou la commutation, sans barrière de potentiel ni barrière de surface

Abrégé

A method and system for forming reversible resistivity-switching elements is described herein. Forming refers to reducing the resistance of the reversible resistivity-switching element, and may refer to reducing the resistance for the first time. Prior to forming the reversible resistivity- switching element it may be in a high-resistance state. The method may comprise alternating between applying one or more first voltages having a first polarity to the memory cell and applying one or more second voltages having a second polarity that is opposite the first polarity to the memory cell until the reversible resistivity-switching memory element is formed. There may be a rest period between applying the voltages of opposite polarity.

Classes IPC  ?

• G11C 13/00 - Mémoires numériques caractérisées par l'utilisation d'éléments d'emmagasinage non couverts par les groupes , ou

Abrégé

In a first aspect, a method of forming a memory cell having a diamond like carbon (DLC) resistivity- switching material is provided that includes (1) forming a metal-insulator-metal (MIM) stack that includes (a) a first conductive layer; (b) a DLC switching layer above the first conductive layer; and (c) a second conductive layer above the DLC switching layer; (2) forming a compressive dielectric liner along a sidewall of the MIM stack; and (3) forming a steering element coupled to the MIM stack. Numerous other aspects are provided.

Classes IPC  ?

• H01L 27/10 - Dispositifs consistant en une pluralité de composants semi-conducteurs ou d'autres composants à l'état solide formés dans ou sur un substrat commun comprenant des éléments de circuit passif intégrés avec au moins une barrière de potentiel ou une barrière de surface le substrat étant un corps semi-conducteur comprenant une pluralité de composants individuels dans une configuration répétitive
• G11C 13/02 - Mémoires numériques caractérisées par l'utilisation d'éléments d'emmagasinage non couverts par les groupes , ou utilisant des éléments dont le fonctionnement dépend d'un changement chimique

Abrégé

In a first aspect, a memory cell is provided, the memory cell including: (a) a first conducting layer formed above a substrate; (b) a second conducting layer formed above the first conducting layer; (c) a structure formed between the first and second conducting layers, wherein the structure includes a sidewall that defines an opening extending between the first and second conducting layers, and wherein the structure is comprised of a material that facilitates selective, directional growth of carbon nano-tubes; and (d) a carbon-based switching layer that includes carbon nano-tubes formed on the sidewall of the structure. Numerous other aspects are provided.

Classes IPC  ?

• H01L 27/102 - Dispositifs consistant en une pluralité de composants semi-conducteurs ou d'autres composants à l'état solide formés dans ou sur un substrat commun comprenant des éléments de circuit passif intégrés avec au moins une barrière de potentiel ou une barrière de surface le substrat étant un corps semi-conducteur comprenant une pluralité de composants individuels dans une configuration répétitive comprenant des composants bipolaires
• H01L 27/28 - Dispositifs consistant en une pluralité de composants semi-conducteurs ou d'autres composants à l'état solide formés dans ou sur un substrat commun comprenant des composants qui utilisent des matériaux organiques comme partie active, ou qui utilisent comme partie active une combinaison de matériaux organiques et d'autres matériaux
• H01L 51/00 - Dispositifs à l'état solide qui utilisent des matériaux organiques comme partie active, ou qui utilisent comme partie active une combinaison de matériaux organiques et d'autres matériaux; Procédés ou appareils spécialement adaptés à la fabrication ou au traitement de tels dispositifs ou de leurs parties constitutives
• B82Y 40/00 - Fabrication ou traitement des nanostructures
• B82Y 10/00 - Nanotechnologie pour le traitement, le stockage ou la transmission d’informations, p. ex. calcul quantique ou logique à un électron

Abrégé

In a first aspect, a method of forming a metal-insulator-metal ("MIM") stack is provided, the method including: (1) forming a dielectric material having an opening and a first conductive carbon layer within the opening; (2) forming a spacer in the opening; (3) forming a carbon-based switching material on a sidewall of the spacer; and (4) forming a second conductive carbon layer above the carbon-based switching material. A ratio of a cross sectional area of the opening in the dielectric material to a cross sectional area of the carbon-based switching material on the sidewall of the spacer is at least 5. Numerous other aspects are provided.

Classes IPC  ?

• H01L 27/24 - Dispositifs consistant en une pluralité de composants semi-conducteurs ou d'autres composants à l'état solide formés dans ou sur un substrat commun comprenant des composants à l'état solide pour le redressement, l'amplification ou la commutation, sans barrière de potentiel ni barrière de surface
• H01L 45/00 - Dispositifs à l'état solide spécialement adaptés pour le redressement, l'amplification, la production d'oscillations ou la commutation, sans barrière de potentiel ni barrière de surface, p.ex. triodes diélectriques; Dispositifs à effet Ovshinsky; Procédés ou appareils spécialement adaptés à la fabrication ou au traitement de ces dispositifs ou de leurs parties constitutives

Abrégé

A semiconductor structure is fabricated with a void such as a line, contact, via or zia. To prevent slurry particles from falling into and remaining in a void during a chemical-mechanical planarization process, a protective coat is provided in the void to trap the slurry particles and limit an extent to which they can enter the void. A metal layer is provided above the protective coat. Subsequently, the protective coat and trapped slurry particles are removed by cleaning, leaving a void which is substantially free of slurry particles. This is beneficial such as when the void is used as an alignment mark. The protective coat can be an organic layer such as spin-on carbon or i-line photoresist, an ashable material such as amorphous carbon, or a dissolvable and selective material such as SiN.

Classes IPC  ?

• H01L 21/822 - Fabrication ou traitement de dispositifs consistant en une pluralité de composants à l'état solide ou de circuits intégrés formés dans ou sur un substrat commun avec une division ultérieure du substrat en plusieurs dispositifs individuels pour produire des dispositifs, p.ex. des circuits intégrés, consistant chacun en une pluralité de composants le substrat étant un semi-conducteur, en utilisant une technologie au silicium
• H01L 27/06 - Dispositifs consistant en une pluralité de composants semi-conducteurs ou d'autres composants à l'état solide formés dans ou sur un substrat commun comprenant des éléments de circuit passif intégrés avec au moins une barrière de potentiel ou une barrière de surface le substrat étant un corps semi-conducteur comprenant une pluralité de composants individuels dans une configuration non répétitive
• H01L 27/10 - Dispositifs consistant en une pluralité de composants semi-conducteurs ou d'autres composants à l'état solide formés dans ou sur un substrat commun comprenant des éléments de circuit passif intégrés avec au moins une barrière de potentiel ou une barrière de surface le substrat étant un corps semi-conducteur comprenant une pluralité de composants individuels dans une configuration répétitive
• H01L 21/3105 - Post-traitement
• H01L 21/3205 - Dépôt de couches non isolantes, p. ex. conductrices ou résistives, sur des couches isolantesPost-traitement de ces couches
• H01L 21/768 - Fixation d'interconnexions servant à conduire le courant entre des composants distincts à l'intérieur du dispositif
• H01L 21/321 - Post-traitement
• H01L 21/02 - Fabrication ou traitement des dispositifs à semi-conducteurs ou de leurs parties constitutives
• H01L 23/544 - Marques appliquées sur le dispositif semi-conducteur, p. ex. marques de repérage, schémas de test

Abrégé

A metal - insulator-metal (MIM) stack is provided that includes ( 1 ) a first conductive layer comprising a silicon - germanium (SiGe) alloy; ( 2 ) a resistivity- switching layer comprising a metal oxide layer formed above the first conductive layer; and ( 3 ) a second conductive layer formed above the resistivity- switching layer. A memory cell may be formed from the MIM stack.

Classes IPC  ?

• H01L 45/00 - Dispositifs à l'état solide spécialement adaptés pour le redressement, l'amplification, la production d'oscillations ou la commutation, sans barrière de potentiel ni barrière de surface, p.ex. triodes diélectriques; Dispositifs à effet Ovshinsky; Procédés ou appareils spécialement adaptés à la fabrication ou au traitement de ces dispositifs ou de leurs parties constitutives
• H01L 27/24 - Dispositifs consistant en une pluralité de composants semi-conducteurs ou d'autres composants à l'état solide formés dans ou sur un substrat commun comprenant des composants à l'état solide pour le redressement, l'amplification ou la commutation, sans barrière de potentiel ni barrière de surface

Abrégé

A MIM stack (200a) is provided that includes (1) a first conductive layer (108) comprising a first metal - silicide layer (108a) and a second metal - silicide layer (108b); (2) a resistivity- switching layer (104) comprising a metal oxide layer formed above the first conductive layer; and (3) a second conductive layer (106) formed above the resistivity- switching layer. A memory cell may be formed from the MIM stack. Numerous other aspects are provided.

Classes IPC  ?

• H01L 45/00 - Dispositifs à l'état solide spécialement adaptés pour le redressement, l'amplification, la production d'oscillations ou la commutation, sans barrière de potentiel ni barrière de surface, p.ex. triodes diélectriques; Dispositifs à effet Ovshinsky; Procédés ou appareils spécialement adaptés à la fabrication ou au traitement de ces dispositifs ou de leurs parties constitutives
• H01L 27/24 - Dispositifs consistant en une pluralité de composants semi-conducteurs ou d'autres composants à l'état solide formés dans ou sur un substrat commun comprenant des composants à l'état solide pour le redressement, l'amplification ou la commutation, sans barrière de potentiel ni barrière de surface

Abrégé

In a first aspect, a method of forming a memory cell is provided that includes: (a) forming a layer of dielectric material above a substrate; (b) forming an opening in the dielectric layer; (c) depositing a solution that includes a carbon-based switching material on the substrate; (d) rotating the substrate to cause the solution to flow into the opening and to form a carbon-based switching material layer within the opening; and (e) forming a memory element using the carbon-based switching material layer. Numerous other aspects are provided.

Classes IPC  ?

• H01L 27/10 - Dispositifs consistant en une pluralité de composants semi-conducteurs ou d'autres composants à l'état solide formés dans ou sur un substrat commun comprenant des éléments de circuit passif intégrés avec au moins une barrière de potentiel ou une barrière de surface le substrat étant un corps semi-conducteur comprenant une pluralité de composants individuels dans une configuration répétitive
• H01L 27/102 - Dispositifs consistant en une pluralité de composants semi-conducteurs ou d'autres composants à l'état solide formés dans ou sur un substrat commun comprenant des éléments de circuit passif intégrés avec au moins une barrière de potentiel ou une barrière de surface le substrat étant un corps semi-conducteur comprenant une pluralité de composants individuels dans une configuration répétitive comprenant des composants bipolaires

Abrégé

A method of forming a reversible resistance - switching metal - carbon -metal ("MCM") device is provided, the device including a first conducting layer (20), a second conducting layer (22), and a reversible resistance - switching element (12a, 12b, 12c) disposed between the first and second conducting layers, wherein the reversible resistance - switching element includes thermal CVD graphitic material that may favor crack formation. The reversible resistance - switching element includes a first portion (12a) having a first width Wl, a second portion (12b) having a second width W2 that is less than fhe fisrt width Wl, and a highly resistive third portion (12c) coupled between first and second portions.

Classes IPC  ?

• H01L 45/00 - Dispositifs à l'état solide spécialement adaptés pour le redressement, l'amplification, la production d'oscillations ou la commutation, sans barrière de potentiel ni barrière de surface, p.ex. triodes diélectriques; Dispositifs à effet Ovshinsky; Procédés ou appareils spécialement adaptés à la fabrication ou au traitement de ces dispositifs ou de leurs parties constitutives
• H01L 27/24 - Dispositifs consistant en une pluralité de composants semi-conducteurs ou d'autres composants à l'état solide formés dans ou sur un substrat commun comprenant des composants à l'état solide pour le redressement, l'amplification ou la commutation, sans barrière de potentiel ni barrière de surface

Abrégé

A method of forming a memory cell is provided that includes forming a metal - insulator-metal (MIM) stack (27), the MIM stack including (a) a first conductive carbon layer (35); (b) a low-hydrogen, silicon - containing carbon layer (12) above the first conductive carbon layer; and (c) a second conductive carbon layer (37) above the low-hydrogen, silicon - containing carbon layer; and forming a steering element (14) coupled to the MIM stack.

Classes IPC  ?

• H01L 27/24 - Dispositifs consistant en une pluralité de composants semi-conducteurs ou d'autres composants à l'état solide formés dans ou sur un substrat commun comprenant des composants à l'état solide pour le redressement, l'amplification ou la commutation, sans barrière de potentiel ni barrière de surface
• H01L 45/00 - Dispositifs à l'état solide spécialement adaptés pour le redressement, l'amplification, la production d'oscillations ou la commutation, sans barrière de potentiel ni barrière de surface, p.ex. triodes diélectriques; Dispositifs à effet Ovshinsky; Procédés ou appareils spécialement adaptés à la fabrication ou au traitement de ces dispositifs ou de leurs parties constitutives

Abrégé

A memory device in a 3-D read and write memory includes a resistance- changing layer, and a local contact resistance in series with, and local to, the resistance-changing layer. The local contact resistance is established by a junction between a semiconductor layer and a metal layer. Further, the local contact resistance has a specified level of resistance according to a doping concentration of the semiconductor and a barrier height of the junction. A method for fabricating such a memory device is also presented.

Classes IPC  ?

• H01L 27/24 - Dispositifs consistant en une pluralité de composants semi-conducteurs ou d'autres composants à l'état solide formés dans ou sur un substrat commun comprenant des composants à l'état solide pour le redressement, l'amplification ou la commutation, sans barrière de potentiel ni barrière de surface
• H01L 45/00 - Dispositifs à l'état solide spécialement adaptés pour le redressement, l'amplification, la production d'oscillations ou la commutation, sans barrière de potentiel ni barrière de surface, p.ex. triodes diélectriques; Dispositifs à effet Ovshinsky; Procédés ou appareils spécialement adaptés à la fabrication ou au traitement de ces dispositifs ou de leurs parties constitutives
• H01L 43/08 - Résistances commandées par un champ magnétique
• H01L 27/22 - Dispositifs consistant en une pluralité de composants semi-conducteurs ou d'autres composants à l'état solide formés dans ou sur un substrat commun utilisant des effets de champ magnétique analogues

Abrégé

A method and system for forming, resetting, or setting memory cells is disclosed. One or more programming conditions to apply to a memory cell having a reversible resistivity-switching element may be determined based on its resistance. The determination of one or more programming conditions may also be based on a pre-determined algorithm that may be based on properties of the memory cell. The one or more programming conditions may include a programming voltage and a current limit. For example, the magnitude of the programming voltage may be based on the resistance. As another example, the width of a programming voltage pulse may be based on the resistance. In some embodiments, a current limit used during programming is determined based on the memory cell resistance.

Classes IPC  ?

• G11C 13/00 - Mémoires numériques caractérisées par l'utilisation d'éléments d'emmagasinage non couverts par les groupes , ou

Abrégé

In a first aspect, a method of forming a memory cell is provided, the method including: (1) forming a pillar above a substrate, the pillar comprising a steering element and a metal hardmask layer; (2) selectively removing the metal hardmask layer to create a void; and (3) forming a carbon-based switching material within the void. Numerous other aspects are provided.

Classes IPC  ?

• H01L 27/28 - Dispositifs consistant en une pluralité de composants semi-conducteurs ou d'autres composants à l'état solide formés dans ou sur un substrat commun comprenant des composants qui utilisent des matériaux organiques comme partie active, ou qui utilisent comme partie active une combinaison de matériaux organiques et d'autres matériaux
• B82Y 40/00 - Fabrication ou traitement des nanostructures
• B82Y 10/00 - Nanotechnologie pour le traitement, le stockage ou la transmission d’informations, p. ex. calcul quantique ou logique à un électron
• H01L 29/06 - Corps semi-conducteurs caractérisés par les formes, les dimensions relatives, ou les dispositions des régions semi-conductrices