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新型相变存储器的介绍及等离子清洗机蚀刻的应用

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发布时间：

2020-11-19

新型相变存储器的介绍及等离子清洗机蚀刻的应用：

相变存储器的发展已经比较成熟，其原理是某些相变材料的结晶相(低电阻)和无定型相(高电阻)之间明显的电阻差异。SET和RESET操作分别对应相变材料的低阻状态和高阻状态，这意味着相变存储器在“0”“1”之间的切换不需要进行闪存存储器的擦写操作。

这两种状态可以利用电流的焦耳热效应对相变材料进行加热，从而迅速切换和循环。逻辑后段工艺的高温决定了相变材料的初始状态多为结晶相(低阻)。转换为无定型相需要让很大的电流脉冲在极短时间内通过下电极接触(Bottom Electrode Contact，BEC)以融化部分相变材料并进行退火。这部分经过熔态退火转换为无定型相的区域即程控区域(programmable region)。

该区城与结晶相区域相变材料串联，有效提高了顶电极和下电极接触之间的阻抗。再转化为结晶相则需要让中等的电流脉冲通过下电极接触加热程控区城，温度介于结晶化临界温度和融化临界温度之间并维持较长时间。程控区域的状态可以通过量测存储单元的阻抗来读取。这种读取要求通过存储单元的电流足够小以避免影响器件当前状态。相变材料的性质直接决定了相变存储器的性能，目前多采用硫属化物(chalcogenide)，如被广泛研究的 Ge2Sb2Te5(GST)。其结晶时间可少于100ns。

等离子清洗机蚀刻在相变存储器存储单元图形化中比较重要的应用有:下电极接触孔等离子清洗机蚀刻和相变材料(GST)等离子清洗机蚀刻。

等离子清洗机蚀刻