Brevet FR3125917A1 — publié le 20230203

Mémoire à changement de phase La présente description concerne une cellule mémoire comprenant un substrat comprenant une région semiconductrice (17) et une région isolante (16), une première couche isolante (18) et une deuxième couche (28) d'un matériau à changement de phase reposant sur la première couche isolante (18), la première couche isolante (18) étant traversée par des premier (24) et deuxième (26) vias conducteurs, le premier via conducteur étant en contact, par une extrémité, avec la première couche (28) et, par une autre extrémité, avec la région semiconductrice (17), le deuxième via conducteur (26) étant en contact, par une extrémité, avec la première couche (28) et une piste conductrice (32) d'un réseau d'interconnexions recouvrant la première couche et, par une autre extrémité, seulement avec la région isolante. Figure pour l'abrégé : Fig. 1 Mémoire à changement de phase La présente description concerne de façon générale les dispositifs mémoire, et plus particulièrement des cellules mémoire à changement de phase. Des matériaux à changement de phase sont des matériaux qui peuvent commuter, sous l'effet de la chaleur, entre une phase cristalline et une phase amorphe. Comme la résistance électrique d'un matériau amorphe est significativement supérieure à la résistance électrique d'une phase cristalline du même matériau, un tel phénomène est utilisé pour définir deux états mémoire, par exemple, 0 et 1, différentiés par la résistance mesurée dans le matériau à changement de phase. Les matériaux à changement de phase les plus courants utilisés pour fabriquer des mémoires sont des alliages constitués de germanium, d'antimoine et de tellure. Un mode de réalisation pallie tout ou partie des inconvénients des mémoires à changement de phase connues. Un mode de réalisation prévoit une cellule mémoire comprenant un substrat comprenant une région semiconductrice et une région isolante, une première couche isolante et une deuxième couche d'un matériau à changement de phase reposant sur la première couche isolante, la première couche isolante étant traversée par des premier et deuxième vias conducteurs, le premier via conducteur étant en contact, par une extrémité, avec la première couche et, par une autre extrémité, avec la région semiconductrice, le deuxième via conducteur étant en contact, par une extrémité, avec la première couche et une piste conductrice d'un réseau d'interconnexions recouvrant la première couche et, par une autre extrémité, seulement avec la région isolante. Un autre mode de réalisation prévoit un procédé de fabrication d'une cellule mémoire comprenant : a) la formation d'un substrat comprenant une région semiconductrice et une région isolante ; b) la formation d'une première couche isolante qui est traversée par des premier et deuxième vias conducteurs, et c) la formation d'une deuxième couche de matériau à changement de phase reposant sur la première couche isolante, le premier via conducteur étant en contact, par une extrémité, avec la première couche et, par une autre extrémité, avec la région semiconductrice, le deuxième via conducteur étant en contact, par une extrémité, avec la première couche et une piste conductrice d'un réseau d'interconnexions recouvrant la première couche et, par une autre extrémité, seulement avec la région isolante. Selon un mode de réalisation, la région semiconductrice est une région de source ou de drain d'un transistor. Selon un mode de réalisation, la deuxième couche est recouverte d'une troisième couche isolante. Selon un mode de réalisation, la hauteur de la deuxième couche est inférieure à la hauteur de la piste conductrice. Selon un mode de réalisation, la piste conductrice et la deuxième couche sont séparées par une partie d'un matériau isolant. Selon un mode de réalisation, la deuxième couche est au moins partiellement dans un état cristallin. Selon un mode de réalisation, le procédé comprend une étape d), qui suit l'étape c), de formation du réseau d'interconnexions sur la deuxième couche. Selon un mode de réalisation, le procédé comprend une étape c1), entre les étapes c) et d), de formation d'une couche de protection sur la deuxième couche. Selon un mode de réalisation, le procédé comprend, avant l'étape d), la gravure de la couche de protection afin de former des espaceurs sur les flancs de la deuxième couche. Un autre mode de réalisation prévoit une matrice mémoire comprenant une pluralité de cellules mémoire telles que décrites précédemment. Selon un mode de réalisation, la matrice mémoire comprend au moins une cellule ayant une deuxième couche partiellement à l'état amorphe. Ces caractéristiques et avantages, ainsi que d'autres, seront exposés en détail dans la description suivante de modes de réalisation particuliers faite à titre non limitatif en relation avec les figures jointes parmi lesquelles : la représente deux cellules mémoire à changement de phase selon un mode de réalisation ; la représente, schématiquement, l'implantation des différentes parties du mode de réalisation de la ; la représente une étape d'un mode de réalisation d'un procédé de fabrication du mode de réalisation de la ; la représente une autre étape d'un mode de réalisation d'un procédé de fabrication du mode de réalisation de la ; la représente une autre étape d'un mode de réalisation d'un procédé de fabrication du mode de réalisation de la ; la représente une autre étape d'un mode de réalisation d'un procédé de fabrication du mode de réalisation de la ; la représente une autre étape d'un mode de réalisation d'un procédé de fabrication du mode de réalisation de la ; et la représente un autre mode de réalisation d'une mémoire à changement de phase. Cellule mémoire comprenant un substrat comprenant une région semiconductrice (17) et une région isolante (16), une première couche isolante (18) et une deuxième couche (28) d'un matériau à changement de phase reposant sur la première couche isolante (18), la première couche isolante (18) étant traversée par des premier (24) et deuxième (26) vias conducteurs, le premier via conducteur étant en contact, par une extrémité, avec la première couche (28) et, par une autre extrémité, avec la région semiconductrice (17), le deuxième via conducteur (26) étant en contact, par une extrémité, avec la première couche (28) et une piste conductrice (32) d'un réseau d'interconnexions recouvrant la première couche et, par une autre extrémité, seulement avec la région isolante. Cellule mémoire selon la revendication 1, dans lequel la région semiconductrice (17) est une région de source ou une région de drain d'un transistor (40). Cellule mémoire selon la revendication 1 ou 2, dans lequel la deuxième couche (28) est recouverte d'une troisième couche isolante (30). Cellule mémoire selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, dans lequel la hauteur de la deuxième couche (28) est inférieure à la hauteur de la piste conductrice (32). Cellule mémoire selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, dans lequel la piste conductrice (32) et la deuxième couche (28) sont séparées par une partie d'un matériau isolant. Cellule mémoire selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, dans lequel la deuxième couche (28) est au moins partiellement dans un état cristallin. Procédé de fabrication d'une cellule mémoire comprenant : a) la formation d'un substrat comprenant une région semiconductrice (17) et une région isolante (16) ; b) la formation d'une première couche isolante (18) qui est traversée par des premier (24) et deuxième (26) vias conducteurs, et c) la formation d'une deuxième couche (28) de matériau à changement de phase reposant sur la première couche isolante (18), le premier via conducteur étant en contact, par une extrémité, avec la première couche (28) et, par une autre extrémité, avec la région semiconductrice (17), le deuxième via conducteur (26) étant en contact, par une extrémité, avec la première couche (28) et une piste conductrice (32) d'un réseau d'interconnexions recouvrant la première couche et, par une autre extrémité, seulement avec la région isolante. Procédé de fabrication selon la revendication 7, appliqué à une cellule mémoire selon l'une quelconque des revendications 1 à 6. Procédé selon la revendication 7 ou 8, comprenant une étape d), qui suit l'étape c), de formation du réseau d'interconnexions sur la deuxième couche (28). Procédé selon la revendication 9, comprenant une étape c1), entre les étapes c) et d), de formation d'une couche de protection (48) sur la deuxième couche (28). Procédé selon la revendication 10, comprenant, avant l'étape d), la gravure de la couche de protection (48) afin de former des espaceurs (50) sur les flancs de la deuxième couche (28). Matrice mémoire comprenant une pluralité de cellules mémoire selon l'une quelconque des revendications 1 à 6. Matrice mémoire selon la revendication 12, comprenant au moins une cellule (12) ayant une deuxième couche (28) partiellement à l'état amorphe.