Brevet FR3123505A1 — publié le 20221202

Mémoire à changement de phase La présente description concerne un procédé de fabrication d'une cellule mémoire comprenant : a) la formation d'un empilement (16, 18, 22, 24, 26) comprenant une première couche (16) en un matériau à changement de phase et une deuxième couche (18) conductrice ; b) la formation d'un premier masque (20) sur l'empilement recouvrant uniquement l'emplacement de la cellule mémoire ; c) la gravure des parties de l'empilement non recouvertes par le premier masque (20). Figure pour l'abrégé : Fig. 5 Mémoire à changement de phase La présente description concerne de façon générale les dispositifs électroniques et plus particulièrement les mémoires à changement de phase et leur procédé de fabrication. Les matériaux à changement de phase sont des matériaux qui peuvent basculer, 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'un matériau cristallin, ce phénomène peut être utile pour définir deux états de mémoire, par exemple 0 et 1, différenciés par la résistance mesurée à travers le matériau à changement de phase. Les cellules mémoire sont de préférence agencées, dans une mémoire, sous forme de matrice comprenant des lignes, associées par exemple à des lignes de mot, et des colonnes, associées par exemple à des lignes de bit. Un mode de réalisation prévoit un procédé de fabrication d'une cellule mémoire comprenant : a) la formation d'un empilement comprenant une première couche en un matériau à changement de phase et une deuxième couche conductrice ; b) la formation d'un premier masque sur l'empilement recouvrant uniquement l'emplacement de la cellule mémoire ; c) la gravure des parties de l'empilement non recouvertes par le premier masque. Selon un mode de réalisation, l'étape a) comprend la formation d'au moins une troisième couche isolante électriquement entre la deuxième couche et le premier masque. Selon un mode de réalisation, l'étape c) ne grave pas au même instant la première couche et une autre couche en un autre matériau. Selon un mode de réalisation, le procédé comprend la formation d'un élément résistif en contact avec la première couche. Selon un mode de réalisation, l'étape b) comprend : - le dépôt d'une quatrième couche en le matériau du premier masque sur l'empilement ; - la formation d'un deuxième masque s'étendant dans une première direction et recouvrant l'emplacement de la cellule mémoire ; - la gravure des parties de la quatrième couche non recouvertes par le deuxième masque ; - la formation d'un troisième masque s'étendant dans une deuxième direction et recouvrant l'emplacement de la cellule mémoire ; - la gravure des parties de la quatrième couche non recouvertes par le troisième masque. Selon un mode de réalisation, le procédé de gravure utilisé pour les gravures de la quatrième couche grave le matériau de la quatrième couche au moins vingt fois plus rapidement que le matériau de la couche située sous la quatrième couche. Selon un mode de réalisation, le premier masque est en nitrure de titane. Selon un mode de réalisation, la première couche est en un alliage de germanium, d'antimoine et de tellure. Selon un mode de réalisation, le procédé comprend la fabrication d'une matrice de cellules mémoire, chaque cellule étant fabriquée par un procédé tel que décrit précédemment. Selon un mode de réalisation, un premier masque est formé sur l'emplacement de chaque cellule mémoire, et dans lequel l'étape c) est effectuée simultanément pour toutes les cellules. Selon un mode de réalisation, chaque premier masque est commun à une ligne de cellules de de la matrice, et dans lequel chaque deuxième masque est commun à une colonne de cellules de la matrice. Selon un mode de réalisation, le procédé comprend le dépôt d'au moins une couche isolante électriquement sur les cellules de la matrice. Selon un mode de réalisation, le procédé comprend la formation de vias conducteurs électriquement traversant la couche isolante de manière à atteindre la deuxième couche. Selon un mode de réalisation, le procédé comprend la formation d'une bande conductrice s'étendant sur les deuxièmes couches des cellules d'une ligne ou d'une colonne de la matrice. 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 illustre une étape d'un mode réalisation d'un procédé de fabrication d'une cellule mémoire à changement de phase ; la illustre une autre étape d'un mode réalisation d'un procédé de fabrication d'une cellule mémoire à changement de phase ; la illustre une autre étape d'un mode réalisation d'un procédé de fabrication d'une cellule mémoire à changement de phase ; la illustre une autre étape d'un mode réalisation d'un procédé de fabrication d'une cellule mémoire à changement de phase ; la illustre une autre étape d'un mode réalisation d'un procédé de fabrication d'une cellule mémoire à changement de phase ; la illustre une autre étape d'un mode réalisation d'un procédé de fabrication d'une cellule mémoire à changement de phase ; la illustre une autre étape d'un mode réalisation d'un procédé de fabrication d'une mémoire à changement de phase ; la illustre une autre étape d'un mode réalisation d'un procédé de fabrication d'une mémoire à changement de phase ; la illustre une étape alternative à l'étape de la ; et la illustre une étape alternative aux étapes des figures 8 et 9. Procédé de fabrication d'une cellule mémoire comprenant : a) la formation d'un empilement (16, 18, 22, 24, 26) comprenant une première couche (16) en un matériau à changement de phase et une deuxième couche (18) conductrice ; b) la formation d'un premier masque (20) sur l'empilement recouvrant uniquement l'emplacement de la cellule mémoire ; c) la gravure des parties de l'empilement non recouvertes par le premier masque (20). Procédé selon la revendication 1, dans lequel l'étape a) comprend la formation d'au moins une troisième couche isolante électriquement (22, 24, 26) entre la deuxième couche (18) et le premier masque (20). Procédé selon la revendication 1 ou 2, dans lequel l'étape c) ne grave pas au même instant la première couche (16) et une autre couche en un autre matériau. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, comprenant la formation d'un élément résistif (12) en contact avec la première couche (16). Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, dans lequel l'étape b) comprend : - le dépôt d'une quatrième couche (20) en le matériau du premier masque sur l'empilement ; - la formation d'un deuxième masque (28) s'étendant dans une première direction et recouvrant l'emplacement de la cellule mémoire ; - la gravure des parties de la quatrième couche (20) non recouvertes par le deuxième masque (28) ; - la formation d'un troisième masque (30) s'étendant dans une deuxième direction et recouvrant l'emplacement de la cellule mémoire ; - la gravure des parties de la quatrième couche (20) non recouvertes par le troisième masque. Procédé selon la revendication 5, dans lequel le procédé de gravure utilisé pour les gravures de la quatrième couche grave le matériau de la quatrième couche au moins vingt fois plus rapidement que le matériau de la couche (28) située sous la quatrième couche (20). Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, dans lequel le premier masque (20) est en nitrure de titane. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, dans lequel la première couche (16) est en un alliage de germanium, d'antimoine et de tellure. Procédé de fabrication d'une mémoire, comprenant la fabrication d'une matrice de cellules mémoire, chaque cellule étant fabriquée par un procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 8. Procédé selon la revendication 9, dans lequel un premier masque (20) est formé sur l'emplacement de chaque cellule mémoire, et dans lequel l'étape c) est effectuée simultanément pour toutes les cellules. Procédé selon la revendication 9 ou 10 dans un rattachement à la revendication 5 ou 6, dans lequel chaque premier masque (28) est commun à une ligne de cellules de la matrice, et dans lequel chaque deuxième masque (30) est commun à une colonne de cellules de la matrice. Procédé selon l'une quelconque des revendications 9 à 11, comprenant le dépôt d'au moins une couche isolante électriquement (31, 32) sur les cellules de la matrice. Procédé selon l'une quelconque des revendications 9 à 12, comprenant la formation de vias (34) conducteurs électriquement traversant la couche isolante (31, 32) de manière à atteindre la deuxième couche. Procédé selon l'une quelconque des revendications 9 à 12, comprenant la formation d'une bande conductrice (36, 38) s'étendant sur les deuxièmes couches des cellules d'une ligne ou d'une colonne de la matrice.