Brevet FR3039702A1 (20170203)
REVENDICATIONS1. Dispositif mémoire comprenant une couche d'oxyde (300) disposée entre une première électrode (100) et une deuxième électrode (200), caractérisé en ce que la couche d'oxyde (300) présente une première zone (301) et une deuxième zone (302), la première zone (301) entourant ou étant située de part et d'autre de la deuxième zone (302), la distance minimale d2 séparant les première et deuxième électrodes (100,\n<CLM>\1\tau niveau de la deuxième zone (302) de la couche d'oxyde (300) étant inférieure à la distance minimale dl séparant les première et deuxième électrodes (100,\n<CLM>\1\tau niveau de la première zone (301) de la couche d'oxyde (300).\n<CLM>\1\tDispositif selon la revendication précédente dans lequel d2, dl et au moins une électrode (200) parmi les première et deuxième électrodes (100, 200), sont configurées de sorte à ce que une tension VFORMING nécessaire à l'apparition d'un filament conducteur dans la deuxième zone (302) soit inférieure à une tension VFORMING nécessaire à l'apparition d'un filament conducteur (500) dans la première zone (301).\n<CLM>\1\tDispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes dans lequel le ratio entre la distance minimale d2 et la distance minimale dl est compris entre 0.2 et 0.7.\n<CLM>\1\tDispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes dans lequel le ratio entre la surface d'au moins une électrode (100,\n<CLM>\1\tparmi les première et deuxième électrodes (100,\n<CLM>\1\tsituée au regard de la deuxième zone (302) et la surface de cette électrode (100,\n<CLM>\1\tparmi les première et deuxième électrodes (100,\n<CLM>\1\tsituée au regard de la première zone (301) est compris entre 0.0001 et 0.5.\n<CLM>\1\tDispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes dans lequel au moins une électrode (100,\n<CLM>\1\tparmi les première et deuxième électrodes (100,\n<CLM>\1\test située au contact de la deuxième 3039702 37 zone (302) au moins dans la deuxième zone et dans lequel le ratio entre d'une part la surface par laquelle cette électrode (100,\n<CLM>\1\test au regard de la deuxième zone (302) et d'autre part la surface par laquelle cette électrode (100,\n<CLM>\1\test située au regard de la première zone (301) est 5 compris entre 0.0001 et 0.5.\n<CLM>\1\tDispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes dans lequel au moins une électrode (100,\n<CLM>\1\tparmi les première et deuxième électrodes (100,\n<CLM>\1\test formée à base de titane Ti, 10 d'hafnium Hf, ou de tantale Ta.\n<CLM>\1\tDispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes dans lequel la couche d'oxyde (300) est formée à base d'oxyde métallique ou de nitrure métallique, ou d'un empilement bicouche. 15\n<CLM>\1\tDispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes dans lequel l'une au moins parmi les première et deuxième électrodes (100,\n<CLM>\1\test une électrode non inerte apte à réagir avec la couche d'oxyde (300) de sorte à créer des lacunes d'oxygène ou défauts (600) dans 20 ladite couche d'oxyde (300) lorsqu'une tension est appliquée au dispositif.\n<CLM>\1\tDispositif selon la revendication précédente dans lequel la couche d'oxyde (300) est au contact direct de ladite au moins une électrode non 25 inerte (200) au niveau de la deuxième zone (302) et au niveau de la première zone (301).\n<CLM>\1\tDispositif selon l'une quelconque des deux revendications précédentes 30 dans lequel la surface de ladite au moins une électrode non inerte (200) située au regard de la première zone (301) est comprise entre 0.01 et 10 micromètres carré.\n<CLM>\1\tDispositif selon l'une quelconque des trois revendications précédentes 35 dans lequel la surface de ladite au moins une électrode non inerte (200) située au regard de la deuxième zone (302) est comprise entre 0.0001 et 303 9 702 38 0.25 micromètres carré.\n<CLM>\1\tDispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes dans lequel la couche d'oxyde (300) est au contact direct de l'une des deux 5 électrode (100,\n<CLM>\1\tau niveau de la deuxième zone (302) et comprend au moins une couche intermédiaire (700) entre la couche d'oxyde (300) et cette même électrode non inerte (200) au niveau de la première zone (301). 10\n<CLM>\1\tDispositif selon la revendication précédente dans lequel ladite moins une couche intermédiaire (700) est une couche à base de nitrure.\n<CLM>\1\tDispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes dans 15 lequel la couche d'oxyde (300) comprend une première couche d'oxyde (310) et une deuxième couche d'oxyde (320) surmontant la première couche d'oxyde (310) et dans lequel la distance minimale d2 séparant les première et deuxième électrodes (100,\n<CLM>\1\tau niveau de la deuxième zone (302) est égale à l'épaisseur de la deuxième couche 20 d'oxyde (320).\n<CLM>\1\tDispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes dans lequel dl est comprise entre 5 nanomètres et 20 nanomètres et de préférence entre 5 nanomètres et 15 nanomètres. 25\n<CLM>\1\tDispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes dans lequel d2 est comprise entre 2 nanomètres et 15 nanomètres et de préférence entre 2 nanomètres et 10 nanomètres. 30\n<CLM>\1\tDispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes dans lequel dl est comprise entre 5 nanomètres et 15 nanomètres et d2 est comprise entre 2 nanomètres et 10 nanomètres.\n<CLM>\1\tDispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes dans 35 lequel dl est comprise entre 5 nanomètres et 15 nanomètres, d2 est comprise entre 2 nanomètres et 10 nanomètres, dans lequel la surface d'au moins une électrode (200) parmi les première et deuxième 3039702 39 électrodes (100,\n<CLM>\1\tsituée au regard de la première zone (301) est comprise entre 0.01 et 10 micromètres carré et dans lequel la surface de cette électrode (200) parmi les première et deuxième électrodes (100,\n<CLM>\1\tsituée au regard de la deuxième zone (302) est comprise entre 5 0.0001 et 0.25 micromètres carré.\n<CLM>\1\tDispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes dans lequel au moins l'une parmi la première et la deuxième électrode (100,\n<CLM>\1\ts'étend principalement dans un plan et dans lequel la deuxième 10 zone (302) est délimitée par des flancs qui s'étendent perpendiculairement audit plan.\n<CLM>\1\tProcédé de réalisation d'un dispositif mémoire comprenant la formation d'une couche d'oxyde (300) disposée entre une première électrode et 15 une deuxième électrode (100, 200), caractérisé en ce que la formation de la couche d'oxyde (300) est réalisée de sorte à ce que la couche d'oxyde (300) présente une première zone (301) et une deuxième zone (302), la première zone (301) entourant ou étant située de part et d'autre de la deuxième zone (302), la 20 distance minimale d2 séparant les première et deuxième électrodes (100,\n<CLM>\1\tau niveau de la deuxième zone (302) de la couche d'oxyde (300) étant inférieure à la distance minimale dl séparant les deux électrodes (100,\n<CLM>\1\tau niveau de la première zone (301) de la couche d'oxyde (300). 25\n<CLM>\1\tProcédé selon la revendication précédente comprenant une étape préalable de localisation de la formation d'au moins un filament conducteur (500) dans la deuxième zone (302) lorsqu'une tension est appliquée au dispositif en fonction des distances dl, d2 et en fonction de 30 la surface d'au moins une électrode (200) parmi les première et deuxième électrodes (100,\n<CLM>\1\tsituée au regard de la première zone (301) et en fonction du ratio entre la surface par laquelle au moins une électrode parmi les première et deuxième électrodes (100,\n<CLM>\1\test située au regard de la première zone (301) et la surface par laquelle 3039702 cette même électrode est située au regard de la deuxième zone (302).\n<CLM>\1\tProcédé selon la revendication précédente dans lequel l'étape de localisation comprend la détermination d'un ratio entre la distance d2 et 5 la distance dl, compris entre 0.5 et 0.85, de manière à ce que le filament conducteur (500) se forme dans la deuxième zone (302).\n<CLM>\1\tProcédé selon l'une quelconque des deux revendications précédentes 10 dans lequel l'étape de localisation comprend la détermination d'un ratio entre d'une part la surface par laquelle au moins une électrode parmi les première et deuxième électrodes (100,\n<CLM>\1\test située au regard de la première zone (301) et d'autre part la surface par laquelle cette même électrode (100,\n<CLM>\1\test située au regard de la deuxième zone (302), le 15 ration étant compris entre 0.0001 et 0.5.\n<CLM>\1\tProcédé selon l'une quelconque des quatre revendications précédentes dans lequel l'étape de formation de la couche d'oxyde (300) réalisée de sorte à ce que la couche d'oxyde (300) présente une première zone 20 (301) et une deuxième zone (302) comprend au moins les étapes suivantes : - la formation d'une couche d'oxyde (300) sur une électrode parmi les première et deuxième électrodes (100, 200); - une étape d'amincissement de la couche d'oxyde (300) de manière à 25 former la deuxième zone (302) ; le procédé comprenant ensuite le dépôt de l'autre électrode parmi les première et deuxième électrodes (100,\n<CLM>\1\tsur la première couche d'oxyde (300).\n<CLM>\1\tProcédé selon la revendication précédente dans lequel l'épaisseur de la 30 couche d'oxyde (300), après l'étape d'amincissement et au niveau de la zone (302), présente une épaisseur égale à la distance minimale d2.\n<CLM>\1\tProcédé selon l'une quelconque des revendications 20 à 23 dans lequel l'étape de formation de la couche d'oxyde (300) réalisée de sorte à ce 35 que la couche d'oxyde (300) présente une première zone (301) et une 3039702 41 deuxième zone (302) comprend au moins les étapes suivantes : - la formation d'une première couche d'oxyde (310) sur une électrode parmi les première et deuxième électrodes (100, 200); - le retrait de toute l'épaisseur de la première couche d'oxyde (310) 5 uniquement au niveau de la deuxième zone (302) de manière à mettre à nu ladite électrode parmi les première et deuxième électrodes (100,\n<CLM>\1\tau niveau de la deuxième zone (302); - le dépôt d'une deuxième couche d'oxyde (320) sur la première couche d'oxyde (310) et sur ladite électrode parmi les première et 10 deuxième électrodes (100,\n<CLM>\1\tmise à nu au niveau de la deuxième zone (302); le procédé comprenant ensuite le dépôt de l'autre électrode parmi les première et deuxième électrodes (100, 200). 15\n<CLM>\1\tProcédé selon la revendication précédente dans lequel l'épaisseur de la deuxième couche telle que déposée est égale à la distance minimale d2.\n<CLM>\1\tProcédé selon l'une quelconque des revendications 20 à 23 comprenant, après l'étape de formation de la couche d'oxyde (300), une étape de 20 dépôt d'une couche intermédiaire (700) uniquement au niveau de la première zone (301) ; et comprenant ensuite le dépôt de l'autre électrode parmi les première et deuxième électrodes (100,\n<CLM>\1\tsur la couche intermédiaire (700) et la première couche d'oxyde (300), dans lequel l'épaisseur de la couche d'oxyde (300) additionnée de 25 l'épaisseur de la couche intermédiaire (700) définit la distance minimale dl et dans lequel la distance minimale d2 est définie par l'épaisseur de la couche d'oxyde non recouverte par la couche intermédiaire (700).\n<CLM>\1\tProcédé selon l'une quelconque des revendications 20 à 23 dans lequel 30 - l'étape de formation de la couche d'oxyde (300) réalisée de sorte à ce que la couche d'oxyde (300) présente une première zone (301) et une deuxième zone (302) comprend au moins la formation d'une première couche d'oxyde (310) sur une électrode parmi les première et deuxième électrodes (100, 200); 3039702 42 - la formation d'au moins une couche de masquage (2100, 2200, 2300) et la réalisation de motifs de guidage (3000) dans la couche de masquage (2100, 2200, 2300) ; - le dépôt d'un copolymère di-bloc (4000) dans les motifs de guidage 5 (3000), le copolymère di-bloc (4000) étant apte à former dans chaque motif de guidage (3000) un premier polymère (4100) et un deuxième polymère (4200), le premier polymère (4100) entourant le ou étant situé de part et d'autre du deuxième polymère (4200) ; - le retrait complet du deuxième polymère (4200) en laissant en place 10 le premier polymère (4100) de manière à former un motif en creux (3500) au droit de la couche d'oxyde (300); - la gravure de la couche d'oxyde (300) située au droit du motif en creux (3500) ; - le retrait du premier polymère (4100); 15 - la formation de l'autre électrode parmi les première et deuxième électrodes (100,\n<CLM>\1\t;\n<CLM>\1\tProcédé selon la revendication précédente dans lequel l'étape de gravure de la couche d'oxyde (300) située au droit du motif en creux 20 (3500) est effectuée de manière à graver seulement partiellement l'épaisseur de la couche d'oxyde (300) et à conserver une portion d'épaisseur de la couche d'oxyde (300), cette portion d'épaisseur définissant la distance minimale d2. 25\n<CLM>\1\tProcédé selon la revendication 29 dans lequel l'étape de gravure de la couche d'oxyde (300) située au droit du motif en creux (3500) est effectuée de manière à graver entièrement l'épaisseur de la couche d'oxyde (300) de manière à mettre à nu l'électrode sur laquelle repose la couche d'oxyde (300) dans une zone destinée à former la deuxième 30 zone (302) ; le procédé comprenant, après le retrait du premier polymère (4100) et avant la formation de l'autre électrode parmi les première et deuxième électrodes (100, 200), une étape de dépôt d'une autre couche d'oxyde, notamment dans la zone destinée à former la deuxième zone 3039702 43 (302), l'épaisseur de ladite autre couche d'oxyde définissant la distance minimale d2.\n<CLM>\1\tProcédé selon l'une quelconque des revendications 20 à 31 dans lequel 5 l'une au moins parmi les première et deuxième électrodes (100,\n<CLM>\1\test une électrode non inerte apte à réagir avec la couche d'oxyde (300) de sorte à créer des lacunes d'oxygène ou défauts (600) dans ladite couche d'oxyde (300) lorsqu'une tension est appliquée au dispositif. 10\n<CLM>\1\tDispositif microélectronique comprenant une pluralité de dispositifs mémoire selon l'une quelconque des revendications 1 à\n<CLM>\1\t15