中国半导体行业协会封装分会会刊

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电子与封装 ›› 2016, Vol. 16 ›› Issue (8): 41 -43. doi: 10.16257/j.cnki.1681-1070.2016.0097

• 微电子制造与可靠性 • 上一篇    下一篇

基于Ge2Sb2Te5存储介质的相变存储器疲劳特性分析

李 莹,詹奕鹏,王 蕾   

  1. 中芯国际集成电路制造(上海)有限公司,上海 201203
  • 收稿日期:2016-03-21 出版日期:2016-08-20 发布日期:2016-08-20
  • 作者简介:李 莹(1983—),女,河北正定人,2014年毕业于中国科学院上海微系统与信息技术研究所,取得博士学位,目前在中芯国际集成电路制造(上海)有限公司研发部门工作,主要研究方向为非挥发存储器的工艺集成、工艺电性验证及芯片失效分析等。

Endurance Analysis of Ge2Sb2Te5-based Phase Change Memory

LI Ying,ZHAN Yipeng,WANG Lei   

  1. Semiconductor Manufacturing International Corp.,Shanghai 201203,China
  • Received:2016-03-21 Online:2016-08-20 Published:2016-08-20

摘要: 相变存储器由于操作电压低,读取速度快,制造工艺简单且与成熟CMOS工艺兼容,被认为最有可能替代Flash成为主流非易失性存储器。相变存储介质在存储中体积变化是影响器件可靠性的一个重要因素。研究了相变存储器在疲劳测试中的电性特征,利用高分辨率透射电子扫描电镜及傅里叶转换分析方法,研究相变存储器疲劳测试后相变介质的微观结构。若底部电极与相变介质的接触存在纳米量级不平整,那么接触表面将产生大电流密度,造成过操作,产生明显的体积收缩比。可以预测在多次的写擦操作后将导致相变介质形成空洞,与底部接触电极脱附。因此,控制底部接触电极与相变介质接触形貌对器件疲劳特性有着至关重要的影响。

关键词: 相变存储器, 疲劳特性, Ge2Sb2Te5, 晶体结构

Abstract: Phase change memory has long deemed as the most promising mainstream non-volatilememory replacing flash for its lower operation voltage,fast read speed and compatibility with standard CMOS process. The phase change materials may suffer volume shrinkage that significantly affects reliability.In the paper,the endurance and the microstructure of phase change material are studied by high-resolution transmission electron microscopy and Fast Fourier Transform method.The unevenness at the interface between bottom electrode and phase change materials may incur distinct volume shrinkage and cause detachment of phase change materials. Obviously,the contactsurface conditionisverymuchaffectingthe endurance propertyofdevices.

Key words: phase change memory, endurance property, Ge2Sb2Te5, crystal structure

中图分类号: