[發明專利]具有離子緩沖層的可編程金屬化裝置及其制造方法

有效

• 申請號: 201010241507.8
• 申請日: 2010-07-29
• 公開（公告）號: CN102136547A
• 公開（公告）日: 2011-07-27
• 發明（設計）人: 林昱佑;李峰旻;陳逸舟
• 申請（專利權）人: 旺宏電子股份有限公司
• 主分類號: H01L45/00
• 分類號: H01L45/00
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 周國城

1.一種可編程金屬化裝置，其特征在于，包含：

一第一電極；

一存儲層，與該第一電極電性耦接且適用于電解構成及毀壞一導電橋于其中；

一離子供應層，包含一第一金屬元素的離子源，其可以擴散進出該存儲層；

一導電的離子緩沖層，介于該離子供應層與該存儲層之間，且可以允許該離子擴散通過其中；

一第二電極，與該離子供應層電性耦接。

2.根據權利要求1所述的裝置，其特征在于，該存儲層適用于電解構成及毀壞一導電橋通過其中，且包含施加偏壓電壓至該第一及該第二電極的電路，以在該存儲層中誘發包含一第一金屬元素的該導電橋的構成及毀壞。

3.根據權利要求1所述的裝置，其特征在于，更包含一中間導電層位于該離子供應層與該第二電極之間。

4.根據權利要求1所述的裝置，其特征在于，該離子供應層包含硫屬化物。

5.根據權利要求1所述的裝置，其特征在于，該離子緩沖層包含一個與該第一金屬元素不同的金屬及一硫屬化物。

6.根據權利要求1所述的裝置，其特征在于，該存儲層包含一介電層。

7.根據權利要求1所述的裝置，其特征在于，該存儲層包含氧化硅與氮化硅至少一個。

8.根據權利要求1所述的裝置，其特征在于，該離子供應層包含碲、硒和硫至少一個；該第一金屬元素包含銅、銀和鋅至少一個；且該離子緩沖層包含一化合物其包含該至少一個中的碲、硒和硫。

9.根據權利要求1所述的裝置，其特征在于，該離子供應層包含碲；該第一金屬元素包含銅；且該離子緩沖層包含一鈦、碲的化合物。

10.根據權利要求1所述的裝置，其特征在于，該存儲層包含氧化硅。

11.根據權利要求1所述的裝置，其特征在于，該離子緩沖層與該第一金屬元素的混合熱高于該離子供應層與該第一金屬元素的混合熱。

12.根據權利要求1所述的裝置，其特征在于，該離子供應層包含一具有該第一金屬元素的化合物，該化合物具有形成該離子供應層的一活化能；且該離子緩沖層包含與該第一金屬元素鍵能的活化能高于在該離子供應層中形成該化合物的活化能的材料。

13.一種制造一可編程金屬化裝置的方法，其特征在于，包含：

形成一第一電極；

形成一存儲層，與該第一電極電性耦接且適用于電解構成及毀壞一導電橋于其中；

形成一離子供應層，包含一第一金屬元素的離子源，其可以擴散進出該存儲層；

形成一導電的離子緩沖層，介于該離子供應層與該存儲層之間，且可以允許該離子擴散通過其中；

形成一第二電極，與該離子供應層電性耦接。

14.根據權利要求13所述的方法，其特征在于，該存儲層包含一材料適用于電解構成及毀壞一導電橋通過其中。

15.根據權利要求13所述的方法，其特征在于，更包含形成一中間導電層位于該離子供應層與該第二電極之間。

16.根據權利要求13所述的方法，其特征在于，該離子供應層包含硫屬化物。

17.根據權利要求13所述的方法，其特征在于，該離子緩沖層包含一個與該第一金屬元素不同的金屬及一硫屬化物。

18.根據權利要求13所述的方法，其特征在于，該存儲層包含一介電層。

19.根據權利要求13所述的方法，其特征在于，該存儲層包含氧化硅與氮化硅至少一個。

20.根據權利要求13所述的方法，其特征在于，該離子供應層包含碲、硒和硫至少一個；該第一金屬元素包含銅、銀和鋅至少一個；且該離子緩沖層包含一化合物其包含該至少一個中的碲、硒和硫。

21.根據權利要求13所述的方法，其特征在于，該離子供應層包含碲；該第一金屬元素包含銅；且該離子緩沖層包含一鈦、碲的化合物。

22.根據權利要求13所述的方法，其特征在于，該存儲層包含氧化硅。

23.根據權利要求13所述的方法，其特征在于，該離子緩沖層與該第一金屬元素的混合熱高于該離子供應層與該第一金屬元素的混合熱。