DE102006031339A1 - Solid electrolyte memory structure, useful in conductive bridging random access memory, dynamic random access memory and programmable metallization cell, comprises a solid electrolyte layer, a metal layer, and a corrosion resistance layer - Google Patents

Solid electrolyte memory structure, useful in conductive bridging random access memory, dynamic random access memory and programmable metallization cell, comprises a solid electrolyte layer, a metal layer, and a corrosion resistance layer Download PDF

Info

Publication number
DE102006031339A1
DE102006031339A1 DE102006031339A DE102006031339A DE102006031339A1 DE 102006031339 A1 DE102006031339 A1 DE 102006031339A1 DE 102006031339 A DE102006031339 A DE 102006031339A DE 102006031339 A DE102006031339 A DE 102006031339A DE 102006031339 A1 DE102006031339 A1 DE 102006031339A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
layer
solid electrolyte
metal
etch stop
storage structure
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
DE102006031339A
Other languages
German (de)
Inventor
Chanro Dr. Park
Wolfgang Dr. Raberg
Ulrich Dr. Klostermann
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Qimonda AG
Altis Semiconductor SNC
Original Assignee
Qimonda AG
Altis Semiconductor SNC
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Qimonda AG, Altis Semiconductor SNC filed Critical Qimonda AG
Priority to DE102006031339A priority Critical patent/DE102006031339A1/en
Publication of DE102006031339A1 publication Critical patent/DE102006031339A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11CSTATIC STORES
    • G11C13/00Digital stores characterised by the use of storage elements not covered by groups G11C11/00, G11C23/00, or G11C25/00
    • G11C13/0002Digital stores characterised by the use of storage elements not covered by groups G11C11/00, G11C23/00, or G11C25/00 using resistive RAM [RRAM] elements
    • G11C13/0009RRAM elements whose operation depends upon chemical change
    • G11C13/0011RRAM elements whose operation depends upon chemical change comprising conductive bridging RAM [CBRAM] or programming metallization cells [PMCs]
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10NELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10N70/00Solid-state devices without a potential-jump barrier or surface barrier, and specially adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching
    • H10N70/011Manufacture or treatment of multistable switching devices
    • H10N70/041Modification of the switching material, e.g. post-treatment, doping
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10NELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10N70/00Solid-state devices without a potential-jump barrier or surface barrier, and specially adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching
    • H10N70/011Manufacture or treatment of multistable switching devices
    • H10N70/061Patterning of the switching material
    • H10N70/063Patterning of the switching material by etching of pre-deposited switching material layers, e.g. lithography
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10NELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10N70/00Solid-state devices without a potential-jump barrier or surface barrier, and specially adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching
    • H10N70/20Multistable switching devices, e.g. memristors
    • H10N70/24Multistable switching devices, e.g. memristors based on migration or redistribution of ionic species, e.g. anions, vacancies
    • H10N70/245Multistable switching devices, e.g. memristors based on migration or redistribution of ionic species, e.g. anions, vacancies the species being metal cations, e.g. programmable metallization cells
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10NELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10N70/00Solid-state devices without a potential-jump barrier or surface barrier, and specially adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching
    • H10N70/801Constructional details of multistable switching devices
    • H10N70/821Device geometry
    • H10N70/826Device geometry adapted for essentially vertical current flow, e.g. sandwich or pillar type devices
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10NELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10N70/00Solid-state devices without a potential-jump barrier or surface barrier, and specially adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching
    • H10N70/801Constructional details of multistable switching devices
    • H10N70/841Electrodes
    • H10N70/8416Electrodes adapted for supplying ionic species
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10NELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10N70/00Solid-state devices without a potential-jump barrier or surface barrier, and specially adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching
    • H10N70/801Constructional details of multistable switching devices
    • H10N70/881Switching materials
    • H10N70/882Compounds of sulfur, selenium or tellurium, e.g. chalcogenides
    • H10N70/8822Sulfides, e.g. CuS
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10NELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10N70/00Solid-state devices without a potential-jump barrier or surface barrier, and specially adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching
    • H10N70/801Constructional details of multistable switching devices
    • H10N70/881Switching materials
    • H10N70/882Compounds of sulfur, selenium or tellurium, e.g. chalcogenides
    • H10N70/8825Selenides, e.g. GeSe
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10NELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10N70/00Solid-state devices without a potential-jump barrier or surface barrier, and specially adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching
    • H10N70/801Constructional details of multistable switching devices
    • H10N70/881Switching materials
    • H10N70/883Oxides or nitrides
    • H10N70/8833Binary metal oxides, e.g. TaOx
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10NELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10N70/00Solid-state devices without a potential-jump barrier or surface barrier, and specially adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching
    • H10N70/801Constructional details of multistable switching devices
    • H10N70/881Switching materials
    • H10N70/882Compounds of sulfur, selenium or tellurium, e.g. chalcogenides
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10NELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10N70/00Solid-state devices without a potential-jump barrier or surface barrier, and specially adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching
    • H10N70/801Constructional details of multistable switching devices
    • H10N70/881Switching materials
    • H10N70/882Compounds of sulfur, selenium or tellurium, e.g. chalcogenides
    • H10N70/8828Tellurides, e.g. GeSbTe

Abstract

Solid electrolyte memory structure (A) comprises a solid electrolyte layer, a metal layer on the solid electrolyte layer, and a corrosion resistance layer (110) on the metal layer. An independent claim is included for the preparation of (A) comprising sequentially forming the solid electrolyte layer, metal layer, corrosion resistance layer and a hard mask layer (whose corrosion is prevented by the corrosion resistance layer).

Description

Die Erfindung betrifft eine Speicherstruktur und insbesondere Festkörperelektrolyt-Speicherstrukturen und Verfahren zum Herstellen derselben.The The invention relates to a memory structure and in particular solid electrolyte memory structures and methods of making the same.

Der Strukturierungsprozess von Conductive Bridging Vielfachzugriffsspeicher-Elementen (Conductive Bridging Random Access Memory, CBRAM), welche auch als Phasen-Metallisierungszellen-Elemente (Phase Metallization Cell, PMC) bezeichnet werden, ist ein Schlüssel-Prozessschritt im Rahmen des Herstellens einer funktionsfähigen CBRAM-Einrichtung.Of the Structuring Process of Conductive Bridging Multiple Access Memory Elements (Conductive bridging random access memory, CBRAM), which also as Phase metallization cells elements (Phase Metallization Cell, PMC) is a key process step as part of the process of establishing a functioning CBRAM facility.

In dem Integrationsschema wird üblicherweise eine metallische Hartmaske bereitgestellt, welche in direktem Kontakt steht mit dem Conductive Bridging-Stapel, welcher eine Chalcogenid-Schicht enthält, wobei die Chalcogenid-Schicht beispielsweise Germanium-Selenid (GeSe) oder Germanium Sulfid (GeS) enthält, und auf der Chalcogenid-Schicht eine Silberschicht, ohne dass eine Schicht zwischen der Metall-Hartmaske und dem Conductive Bridging-Stapel vorgesehen ist.In the integration scheme becomes common a metallic hardmask provided which is in direct contact stands with the Conductive Bridging stack, which contains a chalcogenide layer, wherein the chalcogenide layer, for example germanium selenide (GeSe) or germanium sulphide (GeS), and on the chalcogenide layer a silver layer, without one Layer between the metal hardmask and the conductive bridging stack is provided.

Üblicherweise wird die Metall-Hartmasken-Schicht strukturiert unter Verwendung von Halogenplasma-Chlor oder Halogenplasma-Fluor. Ein Problem bei dem Strukturieren unter Verwenden von Halogenplasma kann darin gesehen werden, dass in diesem Prozess Silber (Ag) ziemlich große Anlagerungen ausbildet, wenn das Silber dem Halogenplasma ausgesetzt wird. Das Bilden der Anlagerungen macht den Ätzschritt im Rahmen der Herstellung des Conductive Bridging-Stapels sehr schwierig.Usually For example, the metal hard mask layer is patterned using of halogen plasma chlorine or halogen plasma fluorine. A problem with structuring Using halogen plasma can be seen in that in this process silver (Ag) forms quite large deposits, when the silver is exposed to the halogen plasma. The making of the Agglomeration makes the etching step in the context of making the Conductive Bridging stack very difficult.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, einen Conductive Bridging-Stapel in verlässlicherer Weise herzustellen.Of the Invention is based on the object, a Conductive Bridging stack in a more reliable way manufacture.

Das Problem wird durch eine Speicherstruktur sowie durch ein Verfahren zum Herstellen einer Speicherstruktur mit den Merkmalen gemäß den unabhängigen Patentansprüchen gelöst.The Problem is caused by a memory structure as well as by a method for producing a memory structure having the features according to the independent patent claims.

Eine Festkörperelektrolyt-Speicherstruktur weist auf eine Festkörperelektrolyt-Schicht, eine Metall-Schicht auf der Festkörperelektrolyt-Schicht und eine Ätzstopp-Schicht auf der Metall-Schicht.A Solid electrolyte memory structure has on a solid electrolyte layer, a metal layer on the solid electrolyte layer and an etch stop layer on the metal layer.

Beispielhafte Ausgestaltungen der Erfindungen ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.exemplary Embodiments of the invention will become apparent from the dependent claims.

In einem Ausführungsbeispiel der Erfindung weist die Festkörperelektrolyt-Speicherstruktur ferner eine Hartmasken-Schicht, beispielsweise eine Metall-Hartmasken-Schicht auf, die auf der Ätzstopp-Schicht angeordnet ist. Die Metall-Hartmasken-Schicht kann hergestellt sein aus Titan (Ti), Titan-Nitrid (TiN), Tantal (Ta) oder Tantal-Nitrid (TaN) oder einer Kombination aus diesen Materialien.In an embodiment The invention features the solid electrolyte storage structure a hardmask layer, For example, a metal hardmask layer disposed on the etch stop layer is arranged. The metal hard mask layer can be made of titanium (Ti), titanium nitride (TiN), tantalum (Ta) or tantalum nitride (TaN) or a combination of these Materials.

In einem anderen Ausführungsbeispiel der Erfindung ist die Festkörperelektrolyt-Schicht aus Chalcogenid-Material hergestellt, wobei das Chalcogenid-Material Metallionen enthalten kann. Die Metallionen können ausgewählt sein aus einer Gruppe bestehend aus Silber (Ag), Kupfer (Cu), Zink (Zn) oder einer Kombination oder einer Legierung dieser Materialien.In another embodiment The invention is the solid electrolyte layer made of chalcogenide material, the chalcogenide material May contain metal ions. The metal ions may be selected from a group of silver (Ag), copper (Cu), zinc (Zn) or a combination or an alloy of these materials.

Ferner kann das Chalcogenid-Material gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung ausgewählt sein aus einer Gruppe von Materialien bestehend aus Schwefel (S), Selen (Se), Germanium (Ge), Tellur (Te), Wolfram (W) oder einer Kombination oder einer Legierung dieser Materialien.Further may be the chalcogenide material according to one embodiment selected the invention be made of a group of materials consisting of sulfur (S), Selenium (Se), germanium (Ge), tellurium (Te), tungsten (W) or one Combination or an alloy of these materials.

Das Chalcogenid-Material kann beispielsweise gebildet werden von Germanium-Selenid (GeSe), Germanium-Sulfid (GeS), Wolfram-Oxid (WOx).The chalcogenide material may be formed, for example, germanium selenide (GeSe), germanium sulfide (GeS), tungsten oxide (WO x ).

Ferner kann die Metall-Schicht aus einem Silber-enthaltenden Material gebildet werden.Further For example, the metal layer may be formed of a silver-containing material become.

Gemäß einem anderen Ausführungsbeispiel der Erfindung kann die Ätzstopp-Schicht hergestellt sein oder bestehen aus einem Material, das einen hohen Ätz-Widerstand gegenüber der Hartmasken-Ätz-Chemie hat. In anderen Worten kann die Ätzstopp-Schicht hergestellt sein oder bestehen aus einem Material, das einen Ätz-Widerstand aufweist, der größer ist als ein vorgegebener Schwellenwert, gegenüber dem Ätzmittel, welches verwendet wird zum Ätzen der Hartmaske.According to one another embodiment of the Invention may be the etch stop layer be made or consist of a material that has a high etching resistance across from hard mask etching chemistry Has. In other words, the etch stop layer be made or consist of a material that has an etching resistance which is larger as a predetermined threshold, over the etchant used becomes an etching the hard mask.

Ferner kann die Ätzstopp-Schicht derart ausgewählt werden, dass sie ferner als Diffusionsbarriere für die Metall-Schicht wirkt, in anderen Worten, für das Material, welches für die Metall-Schicht verwendet wird.Further may be the etch stop layer selected in this way be that it also acts as a diffusion barrier for the metal layer, in other words, for that Material, which for the metal layer is used.

Beispielsweise kann die Ätzstopp-Schicht hergestellt werden aus einem Material, welches ausgewählt wird aus einer Gruppe von Materialien bestehend aus Ruthenium (Ru), Kobalt (Co), Nickel (Ni), Nickel-Eisen (NiFe), Nickel-Eisen-Chrom (NiFeCr), Platin (Pt), Platin-Mangan (PtMn), Iridium (Ir), Iridium-Mangan (IrMn) oder einer Kombination oder einer Legierung dieser Materialien. Jedes andere geeignete Material kann für die Ätzstopp-Schicht verwendet werden, wenn es einen ausreichend hohen Ätzwiderstand gegenüber der verwendeten Hartmasken-Ätz-Chemie aufweist.For example For example, the etch stop layer may be prepared are made of a material that is selected from a group of Materials consisting of ruthenium (Ru), cobalt (Co), nickel (Ni), nickel-iron (NiFe), nickel-iron-chromium (NiFeCr), platinum (Pt), platinum-manganese (PtMn), iridium (Ir), iridium-manganese (IrMn) or a combination or an alloy of these materials. Any other suitable Material can for the etch stop layer used if it has a sufficiently high etching resistance across from the hardmask etch chemistry used having.

Es ist anzumerken, dass diese Materialien besonders geeignet sind als Ätzstopp-Schicht in dem Fall, dass eine Metall-Schicht aus einem Silber-enthaltenden Chalcogenid verwendet wird. Es ist jedoch zu bemerken, dass jedes andere geeignete Material verwendet werden kann für die Ätzstopp-Schicht zwischen dem Conductive Bridging-Stapel, welcher das Chalcogenid-Material, in anderen Worten, das ionenleitende Material, und die Silber-Schicht enthält, einerseits und dem Hartmasken-Material, anderseits.It should be noted that these materials are particularly suitable as an etch stop layer in the case where a metal layer of a silver-containing chalcogenide is used. However, it is Note that any other suitable material may be used for the etch stop layer between the conductive bridging stack containing the chalcogenide material, in other words, the ion conducting material, and the silver layer, on the one hand, and the hardmask material , on the other hand.

Einige vorteilhafte Eigenschaften für dieses Material, welche zumindest teilweise erfüllt werden sollten, sind:

  • – das Ätzstopp-Schicht-Material sollte leitfähig sein;
  • – das Ätzstopp-Schicht-Material sollte eine hohe Ätz-Selektivität bezüglich des Hartmasken-Materials während des Hartmasken-Öffnungs-Ätz-Prozesses aufweisen, so dass es ermöglicht wird, eine sehr dünne Schicht als Ätzstopp-Schicht zu verwenden in der Größenordnung von einigen wenigen Nanometern, beispielsweise in einem Bereich einer Dicke von 2 nm bis 20 nm, beispielsweise in einem Bereich einer Dicke von 2 nm bis 10 nm, beispielsweise in einem Bereich einer Dicke von 2 nm bis 5 nm;
  • – das Ätzstopp-Schicht-Material sollte eine gute Haftung zu den Materialien des Conductive Bridging-Stapels aufweisen, insbesondere mit dem Silber-Material, das für die oberste Schicht dieses Conductive Bridging-Stapels verwendet wird, und zu dem Hartmasken-Material, beispielsweise Titan-Nitrid (TiN) oder Tantal-Nitrid (TaN);
  • – das Ätzstopp-Schicht-Material sollte ferner geeignet sein, um als Diffusionsbarriere für das Material auf der obersten Schicht des Conductive Bridging-Stapels zu dienen, beispielsweise Silber, sowie für Halogen-Spezies;
  • – das Ätzstopp-Schicht-Material sollte eine vergleichbare oder höhere Ätzrate während des Ätzens des Conductive Bridging-Stapels aufweisen während des Prozesses, der dem Strukturieren der Hartmaske folgt;
  • – das Ätzstopp-Schicht-Material sollte einen allenfalls vernachlässigbaren negativen Effekt oder sogar vorteilhafte Effekte auf die Eigenschaften der Conductive Bridging-Verbindung haben.
Some advantageous properties for this material that should be at least partially met are:
  • The etch stop layer material should be conductive;
  • The etch stop layer material should have a high etch selectivity with respect to the hard mask material during the hard mask opening etch process so that it is possible to use a very thin layer as an etch stop layer on the order of a few a few nanometers, for example in a range of thickness of 2 nm to 20 nm, for example in a range of thickness of 2 nm to 10 nm, for example in a range of thickness of 2 nm to 5 nm;
  • The etch stop layer material should have good adhesion to the materials of the conductive bridging stack, in particular to the silver material used for the top layer of this conductive bridging stack and to the hard mask material, for example titanium Nitride (TiN) or tantalum nitride (TaN);
  • The etch stop layer material should also be able to serve as a diffusion barrier for the material on the uppermost layer of the conductive bridging stack, for example silver, as well as for halogen species;
  • The etch stop layer material should have a comparable or higher etch rate during the etching of the conductive bridging stack during the process following the patterning of the hard mask;
  • The etch stop layer material should have negligible negative effect or even beneficial effects on the properties of the conductive bridging compound.

Die oben-genannten Materialien Ru, NiFe, NiFeCr, Pt, PtMn, Ir, IrMn, oder dergleichen erfüllen die oben genannten Anforderungen für TiN oder TaN als Hartmasken-Material und für Ag als oberste Schicht des Conductive Bridging-Stapels.The above-mentioned materials Ru, NiFe, NiFeCr, Pt, PtMn, Ir, IrMn, or the like fulfill the above requirements for TiN or TaN as a hard mask material and Ag as the top layer of the Conductive bridging stacks.

Wie im Folgenden noch näher erläutert wird, ermöglichen die Ätzstopp-Schicht, die auf der obersten Schicht des Conductive Bridging-Stapels vorgesehen ist, und die Hartmasken-Schicht, die auf der Ätzstopp-Schicht angeordnet ist, einen verlässlichen Ätz-Stopp, wenn das Hartmasken-Schicht-Material auf der Ätzstopp-Schicht strukturiert wird, indem das Bilden von Silber-Halogenid verhindert werden kann.As in the following even closer explained will allow the etch stop layer, which is provided on the uppermost layer of the Conductive Bridging stack and the hardmask layer disposed on the etch stop layer is, a reliable etch stop, when the hardmask layer material is patterned on the etch stop layer by preventing the formation of silver halide.

In anderen Worten wird gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung eine Ätzstopp-Schicht zusätzlich vorgesehen auf dem Conductive Bridging-Stapel, wodurch das Ätz-Fenster vergrößert wird und wodurch ein physikalischer Kontakt zwischen dem Ätzmittel, allgemein der Chemie, welche verwendet wird zum öffnen der Hartmaske, und dem Conductive Bridging-Stapel-Material, beispielsweise mit Ag.In In other words, according to one embodiment The invention additionally provides an etch stop layer on the Conductive Bridging stack, increasing the etch window and whereby a physical contact between the etchant, generally the chemistry used to open the hardmask and the Conductive Bridging stack material, for example with Ag.

In einer anderen Ausführungsform der Erfindung ist eine Speicherstruktur bereitgestellt, die ionenleitendes Material enthält, eine Metall-Schicht auf dem ionenleitenden Material und eine Ätzstopp-Schicht auf der Metall-Schicht, sowie eine Hartmasken-Schicht auf der Ätzstopp-Schicht.In another embodiment The invention provides a memory structure which is ion conducting Contains material, a metal layer on the ion conductive material and an etch stop layer on the metal layer, as well as a hardmask layer on the etch stop layer.

Die Hartmasken-Schicht kann eine Metall-Hartmasken-Schicht sein und sie kann hergestellt sein aus Titan (Ti), Titan-Nitrid (TiN), Tantal (Ta), oder Tantal-Nitrid (TaN).The Hard mask layer may be a metal hard mask layer and it can be made of titanium (Ti), titanium nitride (TiN), tantalum (Ta), or tantalum nitride (TaN).

Gemäß einer anderen Ausführungsform der Erfindung ist das ionenleitende Material hergestellt aus einem Chalcogenid-Material, wobei das ionenleitende Material hergestellt sein kann oder bestehen kann aus GeS, GeSe, WOX.According to another embodiment of the invention, the ion-conductive material is made of a chalcogenide material, wherein the ionically conductive material can be made of or may consist of GeS, GeSe, WO X.

Ferner kann die Metall-Schicht aus einem Silber-enthaltenden Material gebildet sein.Further For example, the metal layer may be formed of a silver-containing material be.

In einer anderen Ausführungsform der Erfindung kann die Ätzstopp-Schicht hergestellt sein aus einem Material, welches ausgewählt ist aus einer Gruppe von Materialien bestehend aus Ru, NiFe, NiFeCr, Pt, PtMn, Ir, IrMn, oder einer Kombination oder einer Legierung dieser Materialien.In another embodiment The invention may provide the etch stop layer be made of a material which is selected from a group of materials consisting of Ru, NiFe, NiFeCr, Pt, PtMn, Ir, IrMn, or a combination or alloy of these materials.

Gemäß einem anderen Ausführungsbeispiel der Erfindung wird eine Festkörperelektrolyt-Speicherstruktur bereitgestellt, die eine Festkörperelektrolyt-Schicht aufweist, hergestellt aus einem Chalcogenid-Material, eine Silber-Schicht auf der Festkörperelektrolyt-Schicht, eine Ätzstopp-Schicht auf der Metall-Schicht, wobei die Ätzstopp-Schicht aus einem Material hergestellt ist, welches ausgewählt ist aus einer Gruppe von Materialien bestehend aus Ru, NiFe, NiFeCr, Pt, PtMn, Ir, IrMn, und eine Metall-Hartmasken-Schicht auf der Ätzstopp-Schicht.According to one another embodiment of the The invention will be a solid electrolyte storage structure provided a solid electrolyte layer made of a chalcogenide material, a silver layer on the solid electrolyte layer, an etch stop layer on the metal layer, wherein the etch stop layer is made of a material is made, which is selected is a group of materials consisting of Ru, NiFe, NiFeCr, Pt, PtMn, Ir, IrMn, and a metal hardmask layer on the etch stop layer.

Ferner kann die Metall-Hartmasken-Schicht hergestellt sein aus Titan (Ti), Titan-Nitrid (TiN), Tantal (Ta), oder Tantal-Nitrid (TaN).Further the metal hard mask layer may be made of titanium (Ti), Titanium nitride (TiN), tantalum (Ta), or tantalum nitride (TaN).

Gemäß einer anderen Ausgestaltung der Erfindung wird ein Verfahren zum Herstellen einer Festkörperelektrolyt-Speicherstruktur bereitgestellt, aufweisend:

  • – Bilden einer Festkörperelektrolyt-Schicht;
  • – Bilden einer Metall-Schicht auf der Festkörperelektrolyt-Schicht;
  • – Bilden einer Ätzstopp-Schicht auf der Metall-Schicht;
  • – Bilden einer Hartmasken-Schicht auf der Ätzstopp-Schicht;
  • – Ätzen der Hartmasken-Schicht;
  • – Stoppen des Ätzens unter Verwendung der Ätzstopp-Schicht als Ätz-Stopp.
According to another aspect of the invention, there is provided a method of manufacturing a solid electrolyte memory structure, comprising:
  • Forming a solid electrolyte layer;
  • - Forming a metal layer on the solids lektrolyt layer;
  • Forming an etch stop layer on the metal layer;
  • Forming a hardmask layer on the etch stop layer;
  • - etching the hardmask layer;
  • Stop etching using the etch stop layer as an etch stop.

In einer Ausgestaltung des Verfahrens weist das Bilden der Hartmasken-Schicht ein Bilden einer Metall-Hartmasken-Schicht auf.In An embodiment of the method comprises forming the hardmask layer forming a metal hardmask layer.

Ferner kann bei dem Verfahren das Bilden der Metall-Hartmasken-Schicht das Bilden der Metall-Hartmasken-Schicht aufweisen unter Verwendung eines Materials, welches ausgewählt wird aus einer Gruppe von Materialien bestehend aus Titan (Ti), Titan-Nitrid (TiN), Tantal (Ta), oder Tantal-Nitrid (TaN).Further In the method, forming the metal hard mask layer may include forming the metal hard mask layer using a material which is selected from a group of materials consisting of titanium (Ti), titanium nitride (TiN), tantalum (Ta), or tantalum nitride (TaN).

In einer anderen Ausgestaltung der Erfindung weist das Bilden der Festkörperelektrolyt-Schicht auf das Bilden von Chalcogenid-Material, beispielsweise unter Verwendung eines Materials, welches ausgewählt wird aus einer Gruppe von Materialien bestehend aus Schwefel (S), Selen (Se), Germanium (Ge), Tellur (Te), Wolfram (W) oder einer Kombination oder einer Legierung dieser Materialien.In Another embodiment of the invention comprises forming the solid electrolyte layer on the formation of chalcogenide material, for example using a material that is selected is made up of a group of materials consisting of sulfur (S), Selenium (Se), germanium (Ge), tellurium (Te), tungsten (W) or a combination or an alloy of these materials.

Ferner kann das Bilden der Metall-Schicht auf der Festkörperelektrolyt-Schicht aufweisen das Bilden der Metall-Schicht unter Verwendung eines Silber-enthaltenden Materials.Further may include forming the metal layer on the solid electrolyte layer forming the metal layer using a silver-containing material.

Ferner kann das Bilden der Ätzstopp-Schicht auf der Metall-Schicht aufweisen das Bilden der Ätzstopp-Schicht unter Verwendung eines Materials, welches ausgewählt wird aus einer Gruppe von Materialien bestehend aus Ru, Co, Ni, NiFe, NiFeCr, Pt, PtMn, Ir, IrMn, oder einer Kombination oder einer Legierung dieser Materialien.Further For example, forming the etch stop layer may occur the metal layer comprise forming the etch stop layer using a material selected from a group of Materials consisting of Ru, Co, Ni, NiFe, NiFeCr, Pt, PtMn, Ir, IrMn, or a combination or alloy of these materials.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Figuren dargestellt und werden im Folgenden näher erläutert.embodiments The invention are illustrated in the figures and will be explained in more detail below.

Es zeigenIt demonstrate

1 eine Festkörperelektrolyt-Speicherzelle gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung; 1 a solid electrolyte memory cell according to a first embodiment of the invention;

2a bis 2k ein Herstellungsverfahren einer Festkörperelektrolyt-Speicherzellen-Anordnung gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung. 2a to 2k a manufacturing method of a solid electrolyte memory cell array according to a second embodiment of the invention.

Im Rahmen dieser Beschreibung werden für gleiche oder ähnliche Elemente, soweit sinnvoll, identische Bezugszeichen verwendet.in the The scope of this description will be the same or similar Elements, where appropriate, identical reference numerals used.

1 zeigt eine Conductive Bridging-Speicherzellen 100 gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung. 1 shows a Conductive Bridging memory cells 100 according to a first embodiment of the invention.

Auf einem Substrat 102, beispielsweise aus Silizium, ist eine untere Elektrode 104, beispielsweise aus Wolfram oder Wolfram-Silizid, vorgesehen. Ferner ist auf der unteren Elektrode 104 ionenleitendes Material 106, beispielsweise Chalcogenid, wie oben beschrieben, vorgesehen, gefolgt von einem Abscheiden von einer Silber-Schicht 108, welche die Metallionen bereitstellt, welche in das ionenleitende Material 106 in einem nachfolgenden Schritt eingebracht werden, beispielsweise mittels Photodiffusion oder mittels Temperns der Silber-Schicht 108.On a substrate 102 , for example, silicon, is a lower electrode 104 For example, from tungsten or tungsten silicide provided. Further, on the lower electrode 104 ion-conducting material 106 , for example, chalcogenide as described above, followed by deposition from a silver layer 108 which provides the metal ions which enter the ion conducting material 106 be introduced in a subsequent step, for example by means of photodiffusion or by annealing the silver layer 108 ,

Gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung ist eine Ätzstopp-Schicht 110 aus Ru, Co, Ni, NiFe, NiFeCr, Pt, PtMn, Ir, IrMn oder dergleichen vorgesehen auf der Silber-Schicht 108, wobei die Ätzstopp-Schicht 110 eine Dicke von wenigen Nanometern aufweist, beispielsweise 2 nm bis 20 nm, beispielsweise 2 nm bis 10 nm, beispielsweise 2 nm bis 5 nm.According to one embodiment of the invention, an etch stop layer 110 of Ru, Co, Ni, NiFe, NiFeCr, Pt, PtMn, Ir, IrMn or the like provided on the silver layer 108 wherein the etch stop layer 110 has a thickness of a few nanometers, for example 2 nm to 20 nm, for example 2 nm to 10 nm, for example 2 nm to 5 nm.

Ferner ist eine Metall-Hartmasken-Schicht 112 vorgesehen, beispielsweise aus TiN oder TaN auf der Ätzstopp-Schicht 110.Further, a metal hard mask layer 112 provided, for example, TiN or TaN on the Ätzstopp layer 110 ,

Wie mit Bezug auf die 2a bis 2k noch näher erläutert wird, wird die Metall-Hartmasken-Schicht 112 unter Verwendung von Hartmasken-Öffnungs-Ätz-Chemie strukturiert, wobei der dabei verwendete Plasma-Ätz-Prozess gestoppt wird auf der Ätzstopp-Schicht 110, womit die Silber-Schicht 108 geschützt wird und das Bilden von Silber-Anhäufungen verhindert wird.How about the 2a to 2k will be explained in more detail, the metal hard mask layer 112 patterned using hardmask open-etch chemistry, wherein the plasma etch process used thereby is stopped on the etch stop layer 110 , bringing the silver layer 108 is protected and the formation of silver buildup is prevented.

2a bis 2k zeigen das Verfahren zum Herstellen einer Festkörperelektrolyt-Speicherzellen-Anordnung aufweisend eine Mehrzahl von Speicherzellen, wobei, aus Gründen der Klarheit, nur zwei Speicherzellen gezeigt werden. Jedoch kann eine beliebige Anzahl von hunderten und tausenden oder millionen von Speicherzellen in der Festkörperelektrolyt-Speicherzellen-Anordnung vorgesehen sein, wobei die Speicherzellen beispielsweise in einem Array angeordnet sind, beispielsweise in einer Matrix in Zeilen und Spalten. 2a to 2k show the method for manufacturing a solid electrolyte memory cell array comprising a plurality of memory cells, wherein, for the sake of clarity, only two memory cells are shown. However, any number of hundreds and thousands or millions of memory cells may be provided in the solid electrolyte memory cell array, the memory cells being arranged in an array, for example in a matrix in rows and columns.

Es ist anzumerken, dass aus Gründen der Einfachheit nur die Speicherzellen-Einheiten beschrieben und in den Figuren gezeigt sind. Die so genannten Front-End-of-Line (FEOL)-Module, welche Transistoren, Wortleitungen und Bitleitungen aufweisen, sind in den Figuren nicht dargestellt.It It should be noted that for reasons the simplicity described only the memory cell units and are shown in the figures. The so-called front-end-of-line (FEOL) modules, which transistors, Word lines and bit lines are not in the figures shown.

In einem Ausführungsbeispiel der Erfindung sind die beschriebenen CBRAM-Speicherzellen verbunden mit den Source-/Drain-Bereichen der jeweiligen Transistoren mittels Vias, welche elektrisch mit der unteren Elektrode 214 gekoppelt sind, wie im Weiteren noch näher erläutert wird. Dieses Verbindungsschema ist gleich dem, das in einem dynamischen Vielfachzugriffsspeicher (Dynamic Random Access Memory, DRAM) zum Verbinden der Kondensatoren verwendet wird. Somit sind die Vias Löscher in einer elektrisch isolierenden dielektrischen Schicht, beispielsweise Low-K-Material, Siliziumoxid (SiO2), Silizium-Nitrid (Si3N4) oder dergleichen.In an embodiment of the invention The described CBRAM memory cells are connected to the source / drain regions of the respective transistors by means of vias, which are electrically connected to the lower electrode 214 are coupled, as will be explained in more detail below. This connection scheme is similar to that used in dynamic random access memory (DRAM) to connect the capacitors. Thus, the vias are quenchers in an electrically insulating dielectric layer, such as low-K material, silicon oxide (SiO 2 ), silicon nitride (Si 3 N 4 ), or the like.

Wie in einer ersten Struktur 200 in 2a dargestellt ist, wird eine Schicht 202 aus dielektrischem Material bereitgestellt, unter welcher ein oder mehrere FEOL-Module vorhanden sind, welche in den Figuren nicht gezeigt sind.As in a first structure 200 in 2a is shown, a layer 202 of dielectric material, under which there are one or more FEOL modules, which are not shown in the figures.

In einem nachfolgenden Schritt wird, wie in einer zweiten Struktur 204 in 2b gezeigt ist, gemäß einem herkömmlichen Damaszener-Prozess, das Substrat 202 strukturiert, womit Gräben in dem strukturieren Substrat 206 gebildet werden, wobei, wie im Folgenden noch näher beschrieben wird, untere Elektroden der Conductive Bridging-Speicherzellen gebildet werden.In a subsequent step, as in a second structure 204 in 2 B 2, according to a conventional damascene process, the substrate 202 structured, with which trenches in the structured substrate 206 are formed, wherein, as will be described in more detail below, lower electrodes of the conductive bridging memory cells are formed.

Wie in einer dritten Struktur 208 in 2c dargestellt ist, werden Gräben gefüllt und gegebenenfalls überfüllt mit einem Metall, gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung mit Wolfram (W), Wolfram-Silizid (WSi), oder Kupfer (Cu). In einer alternativen Ausführungsform der Erfindung werden die Gräben gefüllt oder gegebenenfalls überfüllt mit dotiertem Polysilizium mittels eines Metall-Abscheidungsprozesses, beispielsweise mittels eines chemischen Abscheideverfahrens aus der Gasphase (Chemical Vapour Deposition, CVD) oder einem physikalischen Abscheideverfahrens aus der Gasphase (Physical Vapour Deposition, PVD) oder mittels elektrochemischer Abscheidung.As in a third structure 208 in 2c Trenches are filled and possibly overfilled with a metal, according to an embodiment of the invention with tungsten (W), tungsten silicide (WSi), or copper (Cu). In an alternative embodiment of the invention, the trenches are filled or optionally overfilled with doped polysilicon by means of a metal deposition process, for example by means of a chemical vapor deposition (CVD) or a physical vapor deposition (PVD) process ) or by electrochemical deposition.

Ferner wird das überschüssige Material des Metalls oder des Polysiliziums entfernt mittels eines chemisch mechanischen Polier-Prozesses (chemical mechanical polishing, CMP) derart, dass das CMP gestoppt wird auf der oberen Oberfläche des strukturierten Substrats 206, womit die unteren Elektroden 214 voneinander elektrisch isoliert werden (im Folgenden auch bezeichnet als erste Elektroden 214) (siehe vierte Struktur 212 in 2d).Further, the excess material of the metal or polysilicon is removed by a chemical mechanical polishing (CMP) process such that the CMP is stopped on the upper surface of the patterned substrate 206 , bringing the lower electrodes 214 electrically isolated from each other (hereinafter also referred to as first electrodes 214 ) (see fourth structure 212 in 2d ).

Nachdem die unteren Elektroden 214 gebildet wurden, wird Chalcogenid-Material (in anderen Worten ionenleitendes Material), beispielsweise GeSe, GeS, WOx, oder dergleichen, bereitgestellt auf der oberen Oberfläche des strukturierten Substrats 206 und den freigelegten unteren Oberflächen der ersten Elektroden 214, womit eine Chalcogenid-Schicht 218 gebildet wird (siehe fünfte Struktur 216 in 2e).After the lower electrodes 214 were formed chalcogenide material (ion-conductive material, in other words), for example GeSe, GeS, WO x, or the like, provided on the upper surface of the patterned substrate 206 and the exposed lower surfaces of the first electrodes 214 , whereby a chalcogenide layer 218 is formed (see fifth structure 216 in 2e ).

Anschließend wird eine Silber-Schicht 222 auf der Chalcogenid-Schicht 218 abgeschieden, wie in einer sechsten Struktur 220 in 2f dargestellt ist.Subsequently, a silver layer 222 on the chalcogenide layer 218 deposited, as in a sixth structure 220 in 2f is shown.

Dann wird eine Ätzstopp-Schicht 226, wie oben beschrieben, auf der Silber-Schicht 222 abgeschieden, wobei die Ätzstopp-Schicht 226 mit einer Schichtdicke von einigen Nanometern abgeschieden wird, beispielsweise mit einer Schichtdicke von 2 nm bis 5 nm (siehe siebente Struktur 224 in 2g).Then, an etching stop layer 226 as described above on the silver layer 222 deposited, wherein the etch stop layer 226 is deposited with a layer thickness of a few nanometers, for example with a layer thickness of 2 nm to 5 nm (see seventh structure 224 in 2g ).

Wie in 2h gezeigt ist, wird gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung eine Metall-Hartmasken-Schicht 230 aus TiN oder TaN auf der Ätzstopp-Schicht 226 abgeschieden (siehe achte Struktur 228).As in 2h is shown, according to an embodiment of the invention, a metal hard mask layer 230 TiN or TaN on the etch stop layer 226 deposited (see eighth structure 228 ).

Dann wird die Metall-Hartmasken-Schicht 230 strukturiert, um das Ätzen der Conductive Bridging-Stapel vorzubereiten, womit eine strukturierte Hartmasken-Schicht 234 gebildet wird, wie in der neunten Struktur 332 in 2i gezeigt ist.Then the metal hard mask layer becomes 230 structured to prepare the etching of the conductive bridging stacks, thus providing a patterned hardmask layer 234 is formed, as in the ninth structure 332 in 2i is shown.

Die Hartmasken-Schicht 230 wird in einer Weise strukturiert, dass die verbleibende Abschnitte der strukturierten Hartmasken-Schicht 234 über den ersten Elektroden 214 angeordnet sind, um dieselben während des nachfolgenden Ätzprozesses zum Ätzen der Conductive Bridging-Speicherzellen zu schützen. Die ersten Elektroden 214 und die verbleibenden Abschnitte der strukturierten Hartmasken-Schicht 234 überlappen einander zumindest teilweise in lateraler Richtung.The hard mask layer 230 is patterned in a manner such that the remaining portions of the patterned hardmask layer 234 over the first electrodes 214 are arranged to protect them during the subsequent etching process for etching the conductive bridging memory cells. The first electrodes 214 and the remaining portions of the patterned hardmask layer 234 overlap each other at least partially in the lateral direction.

Wie in 2j (siehe zehnte Struktur 236) gezeigt ist, wird ein weiterer Ätz-Prozess durchgeführt, womit durch die Ätzstopp-Schicht 226 und die Silber-Schicht 222 und die Chalcogenid-Schicht 218 geätzt wird, wobei der Ätz-Prozess gestoppt wird auf der oberen Oberfläche des strukturierten Substrats 206.As in 2y (see tenth structure 236 ), a further etching process is performed, whereby the etch stop layer 226 and the silver layer 222 and the chalcogenide layer 218 is etched, wherein the etching process is stopped on the upper surface of the patterned substrate 206 ,

Wie in der elften Struktur 214 in 2k dargestellt ist, werden die strukturierten Zellen, welche die Schichten 218, 222, 226, 234 enthalten, eingekapselt mittels einer elektrisch isolierenden Schicht 244, wie beispielsweise aus Siliziumoxid (SiO2) oder Siliziumnitrid (Si3N4).As in the eleventh structure 214 in 2k is shown, the structured cells, which are the layers 218 . 222 . 226 . 234 contained, encapsulated by means of an electrically insulating layer 244 , such as silicon oxide (SiO 2 ) or silicon nitride (Si 3 N 4 ).

In dem Fall, dass die Gräben 242 mit dem isolierenden Material 244 überfüllt sind, wird das überschüssige und überstehende Material entfernt mittels eines CMP-Prozesses (in den Figuren nicht gezeigt). Die strukturierte Hartmasken-Schicht 234 wird mit einer oberen Metall-Leiterbahn verbunden (in den Figuren nicht gezeigt).In the case of the trenches 242 with the insulating material 244 are overfilled, the excess and supernatant material is removed by a CMP process (not shown in the figures). The textured hard mask layer 234 is connected to an upper metal trace (not shown in the figures).

Zum vervollständigen des CBRAM-Arrays werden herkömmliche Prozessschritte vorgesehen und durchgeführt zum Bilden der Wortleitungselemente und Bitleitungselemente und ihrer jeweiligen Kontaktierungsabschnitte und, wenn gewünscht, die jeweiligen Passivierungsschritte (in den Figuren ebenfalls nicht gezeigt).To the to complete of the CBRAM array become conventional Process steps provided and performed to form the word line elements and bit line elements and their respective contacting portions and, if desired, the respective Passivierungsschritte (also not in the figures shown).

In einer alternativen Ausführungsform der Erfindung ist eine gemeinsame obere Elektrode vorgesehen, welche auf dem Zellenblock angeordnet ist, anstelle strukturierter individueller Zellen, wie sie im Rahmen des Ausführungsbeispiels gemäß den 2a bis 2k beschrieben sind.In an alternative embodiment of the invention, a common upper electrode is provided, which is arranged on the cell block, instead of structured individual cells, as used in the exemplary embodiment according to FIGS 2a to 2k are described.

100100
Conductive Bridging-SpeicherzelleConductive Bridging memory cell
102102
Substratsubstratum
104104
untere Elektrodelower electrode
106106
ionenleitendes Materialion-conducting material
108108
Silber-SchichtSilver layer
110110
Ätzstopp-SchichtEtch-stop layer
112112
Metall-HartmaskeMetal hardmask
200200
erste Strukturfirst structure
202202
Schicht aus dielektrischem Materiallayer made of dielectric material
204204
zweite Struktursecond structure
206206
strukturiertes Substratstructured substratum
208208
dritte Strukturthird structure
210210
Metallmetal
212212
vierte Strukturfourth structure
214214
untere Elektrodelower electrode
216216
fünfte Strukturfifth structure
218218
Chalcogenid-SchichtChalcogenide layer
220220
sechste Struktursixth structure
222222
Silber-SchichtSilver layer
224224
siebte Strukturseventh structure
226226
Ätzstopp-SchichtEtch-stop layer
228228
achte Struktureighth structure
230230
Metall-Hartmasken-SchichtMetal hard mask layer
232232
neunte Strukturninth structure
234234
strukturierte Hartmasken-Schichtstructured Hard mask layer
236236
zehnte Strukturtenth structure
240240
elfte Struktureleventh structure
242242
strukturierte Zellenstructured cell
244244
isolierende Schichtinsulating layer

Claims (20)

Festkörperelektrolyt-Speicherstruktur, aufweisend: – eine Festkörperelektrolyt-Schicht; – eine Metall-Schicht auf der Festkörperelektrolyt-Schicht; und – eine Ätzstopp-Schicht auf der Metall-Schicht.Solid electrolyte memory structure comprising: - one Solid electrolyte layer; - a metal layer on the solid electrolyte layer; and An etch stop layer on the metal layer. Festkörperelektrolyt-Speicherstruktur gemäß Anspruch 1, ferner aufweisend eine Hartmasken-Schicht auf der Ätzstopp-Schicht.Solid electrolyte storage structure according to claim 1, further comprising a hardmask layer on the etch stop layer. Festkörperelektrolyt-Speicherstruktur gemäß Anspruch 2, wobei die Hartmasken-Schicht eine Metall-Hartmasken-Schicht ist.Solid electrolyte storage structure according to claim 2, wherein the hard mask layer is a metal hard mask layer. Festkörperelektrolyt-Speicherstruktur gemäß Anspruch 2 oder 3, wobei die Metall-Hartmasken-Schicht hergestellt ist aus Titan, Titan-Nitrid, Tantal, Tantal-Nitrid oder einer Kombination dieser Materialien.Solid electrolyte storage structure according to claim 2 or 3, wherein the metal hardmask layer is made of Titanium, titanium nitride, tantalum, tantalum nitride or a combination of these materials. Festkörperelektrolyt-Speicherstruktur gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Festkörperelektrolyt-Schicht hergestellt ist aus einem Chalcogenid-Material.Solid electrolyte storage structure according to one the claims 1 to 4, wherein the solid electrolyte layer is made of a chalcogenide material. Festkörperelektrolyt-Speicherzelle gemäß Anspruch 5, wobei das Chalcogenid-Material Metallionen enthält.Solid electrolyte storage cell according to claim 5, wherein the chalcogenide material contains metal ions. Festkörperelektrolyt-Speicherstruktur gemäß Anspruch 6, wobei die Metallionen ausgewählt sind aus einer Gruppe von Materialien bestehend aus Silber, Kupfer, Zink oder einer Kombination oder einer Legierung dieser Materialien.Solid electrolyte storage structure according to claim 6, with the metal ions selected are made of a group of materials consisting of silver, copper, Zinc or a combination or alloy of these materials. Festkörperelektrolyt-Speicherstruktur gemäß Anspruch 6 oder 7, wobei das Chalcogenid-Material ausgewählt ist aus einer Gruppe von Materialien bestehend aus Schwefel, Selen, Germanium, Tellur, Wolfram oder einer Kombination oder einer Legierung dieser Materialien.Solid electrolyte storage structure according to claim 6 or 7, wherein the chalcogenide material is selected from a group of Materials consisting of sulfur, selenium, germanium, tellurium, tungsten or a combination or alloy of these materials. Festkörperelektrolyt-Speicherzelle gemäß einem der Ansprüche 5 bis 8, wobei das Chalcogenid-Material GeS, GeSe oder WOX ist.A solid state electrolyte memory cell according to any one of claims 5 to 8, wherein the chalcogenide material is GeS, GeSe or WO X. Festkörperelektrolyt-Speicherstruktur gemäß einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei die Metall-Schicht hergestellt ist aus einem Silber-enthaltenden Material.Solid electrolyte storage structure according to one the claims 1 to 9, wherein the metal layer is made of a silver-containing Material. Festkörperelektrolyt-Speicherstruktur gemäß einem der Ansprüche 2 bis 10, wobei die Ätzstopp-Schicht aus einem Material hergestellt ist, das einen hohen Ätz-Widerstand bezüglich der verwendeten Hartmasken-Ätz-Chemie aufweist.Solid electrolyte storage structure according to one the claims 2-10, wherein the etch stop layer made of a material having a high etching resistance in terms of the hardmask etch chemistry used having. Festkörperelektrolyt-Speicherstruktur gemäß einem der Ansprüche 1 bis 11, wobei die Ätzstopp-Schicht zusätzlich als Diffusionsbarriere für die Metall-Schicht ausgebildet ist.Solid electrolyte storage structure according to one the claims 1 to 11, wherein the etch stop layer additionally as a diffusion barrier for the metal layer is formed. Festkörperelektrolyt-Speicherstruktur gemäß einem der Ansprüche 1 bis 12, wobei die Ätzstopp-Schicht hergestellt ist aus einem Material, welches ausgewählt ist aus einer Gruppe von Materialien bestehend aus Ru, NiFe, NiFeCr, Pt, PtMn, Ir, IrMn oder einer Kombination oder einer Legierung aus diesen Materialien.Solid electrolyte storage structure according to one the claims 1 to 12, wherein the etch stop layer is made of a material which is selected from a group of materials consisting of Ru, NiFe, NiFeCr, Pt, PtMn, Ir, IrMn or a combination or alloy these materials. Verfahren zum Herstellen einer Festkörperelektrolyt-Speicherstruktur, – bei dem eine Festkörperelektrolyt-Schicht gebildet wird; – bei dem eine Metall-Schicht auf der Festkörperelektrolyt-Schicht gebildet wird; – bei dem eine Ätzstopp-Schicht auf der Metall-Schicht gebildet wird; – bei dem eine Hartmasken-Schicht auf der Ätzstopp-Schicht gebildet wird; – bei dem die Hartmasken-Schicht geätzt wird; – bei dem das Ätzen gestoppt wird unter Verwendung der Ätzstopp-Schicht als Ätzstopp.Method for producing a solid electrolyte storage structure, - in which a solid electrolyte layer is formed; - at which forms a metal layer on the solid electrolyte layer becomes; - at an etch stop layer is formed on the metal layer; - In which a hard mask layer formed on the etch stop layer becomes; - at etched the hardmask layer becomes; - at the etching is stopped using the etch stop layer as an etch stop. Verfahren gemäß Anspruch 14, bei dem eine Metall-Hartmasken-Schicht als Hartmasken-Schicht gebildet wird.Method according to claim 14, in which a metal hardmask layer is formed as a hardmask layer becomes. Verfahren gemäß Anspruch 15, wobei als Metall-Hartmasken-Schicht eine Metall-Hartmasken-Schicht gebildet wird unter Verwendung von Material, welches ausgewählt ist aus einer Gruppe von Materialien bestehend aus Titan, Titan-Nitrid, Tantal, Tantal-Nitrid.Method according to claim 15, wherein as a metal hard mask layer, a metal hard mask layer is formed using material which is selected from a group of materials consisting of titanium, titanium nitride, Tantalum, Tantalum Nitride. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 14 bis 16, bei dem eine Chalcogenid-Material-Schicht als Festkörperelektrolyt-Schicht gebildet wird.Method according to one the claims 14 to 16, wherein a chalcogenide material layer as a solid electrolyte layer is formed. Verfahren gemäß Anspruch 25, bei das Chalcogenid-Material gebildet wird unter Verwendung eines Materials, welches ausgewählt wird aus einer Gruppe von Materialien bestehend aus Schwefel, Selen, Germanium, Tellur, Wolfram oder einer Kombination oder einer Legierung dieser Materialien.Method according to claim 25 in which chalcogenide material is formed using a material that is selected is made of a group of materials consisting of sulfur, selenium, Germanium, tellurium, tungsten or a combination or alloy of these materials. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 14 bis 18, bei dem die Metall-Schicht auf der Festkörperelektrolyt-Schicht unter Verwendung von Silber-enthaltendem Material gebildet wird.Method according to one the claims 14 to 18, in which the metal layer on the solid electrolyte layer using is formed of silver-containing material. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 14 bis 19, wobei als Ätzstopp-Schicht eine Schicht auf der Metall-Schicht gebildet wird, aus einem Material, welches ausgewählt wird aus einer Gruppe von Materialien bestehend aus Ru, NiFe, NiFeCr, Pt, PtMn, Ir, IrMn oder einer Kombination oder einer Legierung dieser Materialien.Method according to one the claims 14 to 19, wherein as etch stop layer a layer on the metal layer is formed from a material which is selected from a group of materials consisting of Ru, NiFe, NiFeCr, Pt, PtMn, Ir, IrMn or a combination or alloy thereof Materials.
DE102006031339A 2006-07-06 2006-07-06 Solid electrolyte memory structure, useful in conductive bridging random access memory, dynamic random access memory and programmable metallization cell, comprises a solid electrolyte layer, a metal layer, and a corrosion resistance layer Withdrawn DE102006031339A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102006031339A DE102006031339A1 (en) 2006-07-06 2006-07-06 Solid electrolyte memory structure, useful in conductive bridging random access memory, dynamic random access memory and programmable metallization cell, comprises a solid electrolyte layer, a metal layer, and a corrosion resistance layer

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102006031339A DE102006031339A1 (en) 2006-07-06 2006-07-06 Solid electrolyte memory structure, useful in conductive bridging random access memory, dynamic random access memory and programmable metallization cell, comprises a solid electrolyte layer, a metal layer, and a corrosion resistance layer

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102006031339A1 true DE102006031339A1 (en) 2008-01-10

Family

ID=38806037

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102006031339A Withdrawn DE102006031339A1 (en) 2006-07-06 2006-07-06 Solid electrolyte memory structure, useful in conductive bridging random access memory, dynamic random access memory and programmable metallization cell, comprises a solid electrolyte layer, a metal layer, and a corrosion resistance layer

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE102006031339A1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102007061485A1 (en) * 2007-12-20 2009-06-25 Altis Semiconductor Snc Method for manufacturing integrated circuit with conductive bridging RAM, involves partially exposing top side of electrode layer using substance, which does not react with material so that clusters of material and substance are not formed
US7799696B2 (en) 2007-12-20 2010-09-21 Qimonda Ag Method of manufacturing an integrated circuit

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20020123170A1 (en) * 2001-03-02 2002-09-05 Moore John T. PCRAM cell manufacturing
US20030199104A1 (en) * 2002-04-18 2003-10-23 Infineon Technologies North America Corp. Material combinations for tunnel junction cap layer, tunnel junction hard mask and tunnel junction stack seed layer in MRAM processing
US6713379B1 (en) * 2003-02-07 2004-03-30 Silicon Integrated Systems, Corp. Method for forming a damascene structure
DE102004043855A1 (en) * 2003-09-10 2005-05-19 International Business Machines Corp. Method for producing a magnetic tunnel junction device
US20050277299A1 (en) * 2004-05-28 2005-12-15 Quang Le Methods for fabricating read sensor for magnetic heads with reduced read track width
DE112004001023T5 (en) * 2003-06-20 2006-04-13 Infineon Technologies Ag Structuring a magnetic tunnel junction using SiC or SiN

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20020123170A1 (en) * 2001-03-02 2002-09-05 Moore John T. PCRAM cell manufacturing
US20030199104A1 (en) * 2002-04-18 2003-10-23 Infineon Technologies North America Corp. Material combinations for tunnel junction cap layer, tunnel junction hard mask and tunnel junction stack seed layer in MRAM processing
WO2003088253A1 (en) * 2002-04-18 2003-10-23 Infineon Technologies Ag Material combinations for tunnel junction cap layer, tunnel junction hard mask and tunnel junction stack seed layer in mram processing
US6713379B1 (en) * 2003-02-07 2004-03-30 Silicon Integrated Systems, Corp. Method for forming a damascene structure
DE112004001023T5 (en) * 2003-06-20 2006-04-13 Infineon Technologies Ag Structuring a magnetic tunnel junction using SiC or SiN
DE102004043855A1 (en) * 2003-09-10 2005-05-19 International Business Machines Corp. Method for producing a magnetic tunnel junction device
US20050277299A1 (en) * 2004-05-28 2005-12-15 Quang Le Methods for fabricating read sensor for magnetic heads with reduced read track width

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102007061485A1 (en) * 2007-12-20 2009-06-25 Altis Semiconductor Snc Method for manufacturing integrated circuit with conductive bridging RAM, involves partially exposing top side of electrode layer using substance, which does not react with material so that clusters of material and substance are not formed
US7799696B2 (en) 2007-12-20 2010-09-21 Qimonda Ag Method of manufacturing an integrated circuit

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102007004639B4 (en) A method of manufacturing a solid electrolyte storage device and solid electrolyte storage device
DE102016100272B4 (en) Integrated circuit containing at least one memory cell with a data storage layer, and method for its production
DE10297115B4 (en) Multi-layered phase change memory, in particular memory cell and method for the production
DE102013200048B4 (en) Process for the manufacture of integrated circuits with ruthenium-coated copper
DE102019112891A1 (en) Techniques for connecting an upper MRAM-MJT electrode
US7423282B2 (en) Memory structure and method of manufacture
DE102008016431B4 (en) Metal capping layer with increased electrode potential for copper-based metal regions in semiconductor devices and method for their production
DE102007035611A1 (en) Method of manufacturing an integrated circuit, integrated circuit and memory module
DE102005035445B4 (en) Non-volatile, resistive memory cell based on metal oxide nanoparticles, as well as processes for their preparation and corresponding memory cell arrangement
DE102018127048A1 (en) Novel resistive random access memory
DE19829300A1 (en) Capacitor for ferroelectric memory device
DE102013103503A1 (en) Resistive Random Access Memory (RRAM) and method of making the same
DE102008008679A1 (en) A method of manufacturing a columnar bottom electrode phase change memory device
DE102004031135A1 (en) Resistive semiconductor element based on a solid-state ion conductor
DE102006016516A1 (en) Memory with cover structure for a magnetoresistive junction and method for its preparation
DE102020112783A1 (en) NON-VOLATILE STORAGE ARRANGEMENT AND MANUFACTURING TECHNOLOGY
DE102013109523B4 (en) Product with a variable resistance layer and process for its manufacture
DE102019217879A1 (en) CONNECTING STRUCTURE FOR UPPER ELECTRODE
DE102004031741B4 (en) Method for producing a contact arrangement for field effect transistor structures with gate electrodes with a metal layer and use of the method for producing field effect transistor arrangements in a cell array
DE102018124810B4 (en) Resistive random access memory device
DE102019204020A1 (en) Electrical fuse formation during a multiple patterning process
DE102004046804B4 (en) Resistively switching semiconductor memory
DE102007046956A1 (en) Integrated circuits; Method for manufacturing an integrated circuit and memory module
DE102006031339A1 (en) Solid electrolyte memory structure, useful in conductive bridging random access memory, dynamic random access memory and programmable metallization cell, comprises a solid electrolyte layer, a metal layer, and a corrosion resistance layer
DE102020119950A1 (en) RESISTIVE STORAGE CELL WITH A CIRCUIT LAYER WITH ONE OR MORE DOTANDES

Legal Events

Date Code Title Description
OP8 Request for examination as to paragraph 44 patent law
8139 Disposal/non-payment of the annual fee