[發明專利]用于制造存儲器的方法、存儲器以及該存儲器的應用

在審

• 申請號: 201780014562.3
• 申請日: 2017-03-08
• 公開（公告）號: CN108780842A
• 公開（公告）日: 2018-11-09
• 發明（設計）人: A.亞庫申科;R.富納里;K.J.克勞澤;J.H.施尼特克;D.邁爾;N.Y.阿德利哈桑;A.奧芬霍伊澤
• 申請（專利權）人: 于利奇研究中心有限公司
• 主分類號: H01L51/05
• 分類號: H01L51/05;H01L51/10;H01L51/00;G11C13/00
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 胡莉莉;劉春元

本發明涉及用于制造電化學存儲器的方法，其特征在于如下步驟：a)提供不導電的襯底；b)將由導電材料構成的第一印制導線布置在該襯底上；c)將具有氧化還原活性分子的多孔介電層點狀地布置到第一印制導線上；d)與第一印制導線正交地布置第二印制導線，其中這些印制導線在交叉點處具有電極功能，在所述電極功能之間布置介電層；e)將鈍化層布置到襯底、第一印制導線、介電層和第二印制導線上，其中第一和第二印制導線在它們的交叉點處與布置在其間的介電層構造出存儲器，在該存儲器中，通過經由印制導線施加電壓來驅動氧化還原活性分子在電極上的氧化還原反應，從而產生一個比特。公開了不同的存儲器及其應用。

技術領域

本發明涉及用于制造存儲器的方法、存儲器以及該存儲器的應用。

背景技術

在現有技術中，公知非易失性存儲技術，所述非易失性存儲技術大規模地被用在處理信息的電子設備中或被用于商品標記。

存在商業上非常流行的1比特ROM/WORM存儲器，該1比特ROM/WORM存儲器以LC振蕩電路的形式來建立。該振蕩電路具有由構件參數所確定的固有頻率。測試波可以通過振蕩電路的能量吸收來確定“是/否”信息。這種標簽成本很低而且可以通過施加強磁場而輕易被關斷或破壞（1比特ROM/WORM存儲器）。

而用于更復雜的處理信息的電子設備的存儲技術在很大程度上基于硅技術（CMOS）的使用，以便制造這些存儲器。當前正在使用的非易失性存儲器利用了固體物理特性，以便可以存儲信息并且也可以在沒有外部能量供應的情況下在長時間段（>10年）內維持。

EPROM/EEPROM/閃速（Flash）EPROM：

存儲模塊的種類基于硅半導體技術。EPROM/EEPROM和閃速EPROM的基本元件是具有四周都絕緣的柵極的MOSFET（Feldeffekt-Transistor（場效應晶體管））。通過SiO₂層來實現絕緣。施加到柵極上的電荷通過絕緣的、起介電層作用的SiO₂持續地保持并且必要時使晶體管截止。

EPROM：該存儲器類型能電地寫入和讀出。在可以進行電重寫之前，必須用UV來照射存儲器芯片。該基本類型通過FAMOS（floating gate avalanche injection MOS（浮動柵雪崩注入型MOS管））單元來實現，其中使用p溝道MOSFET，或者該基本類型通過n溝道MOSFET來實現，該n溝道MOSFET在浮動柵旁邊具有控制柵極。通過熱載流子注入（hot carrierinjection ，HCI）來實現寫入，這充分利用了：動能足夠的電子可以打破電位障礙并且被存儲在柵極上。

為了重寫，必須用UV照射存儲單元。動能足夠的光子取決于柵極材料地激勵浮動柵的電子，使得這些電子可以離開柵極。擦除時長為10分鐘的量級而且需要利用石英玻璃窗使存儲單元的眩光保護機械移動，該眩光保護必須在正常運行/讀取模式下被遮蓋。

寫入能量為~1μJ/Bit（比特）。寫入時間為~3 - 50ms，在重寫時為+10分鐘。工作電壓為3-6V而寫入電壓為~12V。

EEPROM（也稱為E2PROM）：

電可擦除PROM（EEPROM）是存儲單元，該存儲單元不僅可以電地讀取而且可以電地寫入。被施加到柵極上的電荷通過量子物理隧道效應來實現。因而，寫入/擦除模式在施加高電場的情況下通過場發射（Fowler-Nordheim隧穿（Tunneling））來進行并且逐比特地進行。

典型的存儲容量為1 - 4 Mbit（兆比特）。寫入能量為~1μJ/Bit。寫入時間為~1 -10ms，而工作電壓為3-6V。RFID EEPROM的市場主導者是美國（USA）的Atmel公司。例如，通過商用產品ATA5575M1 16字節EEPROM微控制器來及你選哪個銷售。

閃速EPROM（也稱作“Flash-Speicher（閃速存儲器）”）：