Brevet FR3076081A1 (20190628)

REVENDICATIONS1. Cellule (500) élémentaire comportant une mémoire vive résistive (510) non volatile montée en série avec un dispositif sélecteur (511) volatile, ladite mémoire 5 (510) comportant : une électrode supérieure (509), une électrode inférieure, une couche réalisée dans un premier matériau actif, dite couche active mémoire (508), 10 ladite mémoire (510) passant d'un état fortement résistif à un état faiblement résistif par application d'une tension seuil entre les première et seconde électrodes, ledit dispositif sélecteur (511) comportant : - une électrode supérieure, - une électrode inférieure (501), 15 - une couche réalisée dans un second matériau actif, dite couche active sélectrice (503b), ledit dispositif sélecteur (511) passant d'un état fortement résistif à un état faiblement résistif par application d'une tension seuil entre les première et seconde électrodes, ledit dispositif sélecteur (511) repassant à l'état fortement résistif dès 20 que le courant le traversant ou la tension aux bornes des première et seconde électrodes redevient respectivement inférieur à un courant ou une tension de maintien, ladite cellule (500) étant caractérisée en ce qu'elle comporte un élément conducteur monobloc (504) comportant : 25 une première branche (504a) sensiblement en forme de parallélépipède rectangle, ladite première branche (504a) présentant une face en contact avec la surface inférieure de la couche active mémoire (508) afin de former l'électrode inférieure de la mémoire, une seconde branche (504b) sensiblement en forme de parallélépipède 30 rectangle, ladite seconde branche (504b) présentant une face en contact avec la surface supérieure de la couche active sélectrice (503b) afin de former l'électrode supérieure du dispositif sélecteur (511). 25\n<CLM>\1\tCellule (500) selon la revendication 1, caractérisé en ce que le dispositif sélecteur (511) comporte un élément sélecteur monobloc (503) comportant : une première branche (503a) sensiblement en forme de parallélépipède rectangle, ladite première branche (503a) présentant une face en contact avec une face de la première branche (504a) de l'élément conducteur monobloc (504), une seconde branche (503b) sensiblement en forme de parallélépipède rectangle constituée de la couche active sélectrice (503b), de manière à ce que l'élément sélecteur monobloc (503) épouse les contours 10 extérieurs de l'élément conducteur monobloc (504).\n<CLM>\1\tCellule (500) selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que l'angle entre les deux branches de l'élément conducteur monobloc (504) est sensiblement droit. 15\n<CLM>\1\tCellule (500) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le dispositif sélecteur (511) est de type OTS, FAST ou MIEC. 5.Cellule (500) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la mémoire résistive (510) est de type PCRAM, OxRAM ou CbRAM. 20\n<CLM>\1\tEtage (600) comportant une pluralité de cellules (500) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les cellules (500) sont réparties le long de plusieurs droites parallèles entre elles. 25\n<CLM>\1\tMatrice (700) comportant une pluralité d'étages (600) selon la revendication 6, caractérisé en ce que les étages (600) sont agencés les uns sur les autres et la direction des droites selon lesquelles sont réparties les cellules (500) d'un étage (600) alternent d'un étage à l'autre de manière à ce que la direction des droites d'un étage (600) soit perpendiculaire à la direction des droites de l'étage (600) 30 immédiatement en dessous et/ou au-dessus. 26\n<CLM>\1\tProcédé de fabrication (400) d'un étage (600) selon la revendication 6, caractérisé en ce qu'il comporte : une étape (401) de dépôt conforme d'une couche de matériau conducteur d'électrode inférieure du dispositif sélecteur (602) sur un substrat (601) puis de dépôt conforme d'une première couche de matériau diélectrique (603) sur la couche de matériau conducteur d'électrode inférieure du dispositif sélecteur (602) ; une étape (402) de gravure d'une pluralité de tranchées (605) parallèles entre elles dans la première couche de matériau diélectrique (603) avec arrêt sur la couche de matériau conducteur d'électrode inférieure du dispositif sélecteur (602) ; une étape (403) de dépôt conforme d'une couche active sélectrice (606) afin de recouvrir les tranchées (605) et les parties de la première couche de matériau diélectrique qui n'ont pas été gravées (604) lors de l'étape de gravure (402), puis de dépôt conforme d'une couche de matériau d'élément conducteur monobloc (607) sur la couche active sélectrice (606) puis de dépôt conforme d'une deuxième couche de diélectrique (608) sur la couche de matériau d'élément conducteur monobloc (607), de manière à ce que les tranchées (605) ne soient pas comblées ; une étape (404) de gravure anisotrope selon la direction des tranchées (605) avec arrêt sur la couche de matériau conducteur d'électrode inférieure du dispositif sélecteur (602) au fond des tranchées (605) et avec arrêt sur les parties de la première couche de matériau diélectrique n'ayant pas été gravées (604) lors de l'étape de gravure (402) afin d'obtenir chaque élément conducteur monobloc (504) des cellules élémentaires (500) ; une étape (405) de remplissage par une troisième couche de matériau diélectrique (609) de manière à combler les tranchées (605) ; une étape (406) de lithographie réalisant plusieurs tranchées lithographiques (612) suivant une direction perpendiculaire à la direction des tranchées (605) précédemment gravées et dans le plan de la troisième couche de matériau diélectrique (609), avec arrêt sur le substrat (601) ; 27 une étape (407) de remplissage par une quatrième couche de matériau diélectrique (613) de manière à combler les tranchées lithographiques (612); une étape (408) de planarisation avec arrêt sur les parties de la première couche de matériau diélectrique n'ayant pas été gravées (610) ; 5 une étape (409) de dépôt conforme d'une couche active mémoire (615) puis de dépôt conforme d'une couche de matériau conducteur d'électrode supérieure de mémoire résistive (616) sur la couche active mémoire (615).\n<CLM>\1\tProcédé de fabrication d'une matrice (700) reprenant les mêmes étapes que le procédé selon la revendication 8 pour chaque étage (600) de la matrice (700), caractérisé en ce que, la direction des tranchées (605) d'un étage (600) est perpendiculaire à la direction des tranchées (605) de l'étage (600) immédiatement en dessous et/ou au-dessus.\n<CLM>\1\tProcédé de fabrication d'une matrice (700) selon la revendication 9, caractérisé en qu'il comporte une étape de gravure de plusieurs tranchées finales (619) selon la direction des tranchées (605) gravées à l'étape de gravure (402) de réalisation du dernier étage (600), gravure de tranchées finales dans la couche active mémoire (615) et la couche de matériau conducteur d'électrode supérieure de mémoire résistive (616) du dernier étage (600) de manière à ne conserver la couche active mémoire (615) et la couche de matériau conducteur d'électrode supérieure de mémoire résistive (616) qu'au niveau des surfaces de contact entre la couche active mémoire (615) et la couche de matériau d'élément conducteur monobloc (607).\n<CLM>\1\tProcédé de fabrication d'au moins une cellule élémentaire comportant une mémoire vive résistive (510) non volatile montée en série avec un dispositif sélecteur (511) volatile, ladite mémoire (510) comportant : une électrode supérieure (509), une électrode inférieure, une couche réalisée dans un premier matériau actif, dite couche active mémoire (508), 28 ladite mémoire (510) passant d'un état fortement résistif à un état faiblement résistif par application d'une tension seuil entre les première et seconde électrodes, ledit dispositif sélecteur (511) comportant : une électrode supérieure, 5 une électrode inférieure (501), une couche réalisée dans un second matériau actif, dite couche active sélectrice (503b), ledit dispositif sélecteur (511) passant d'un état fortement résistif à un état faiblement résistif par application d'une tension seuil entre les première et seconde 10 électrodes, ledit dispositif sélecteur (511) repassant à l'état fortement résistif dès que le courant le traversant ou la tension aux bornes des première et seconde électrodes redevient respectivement inférieur à un courant ou une tension de maintien, le procédé étant caractérisée en ce qu'il comporte les étapes suivantes : 15 une étape (401) de dépôt conforme d'une couche de matériau conducteur d'électrode inférieure du dispositif sélecteur (602) sur un substrat (601) puis de dépôt conforme d'une première couche de matériau diélectrique (603) sur la couche de matériau conducteur d'électrode inférieure du dispositif sélecteur (602) ; 20 une étape (402) de gravure d'au moins une tranchée (605), tranchées parallèles entre elles, dans la première couche de matériau diélectrique (603) avec arrêt sur la couche de matériau conducteur d'électrode inférieure du dispositif sélecteur (602) ; une étape (403) de dépôt conforme d'une couche active sélectrice (606) afin 25 de recouvrir chaque tranchée (605) et les parties de la première couche de matériau diélectrique qui n'ont pas été gravées (604) lors de l'étape de gravure (402), puis de dépôt conforme d'une couche de matériau d'élément conducteur monobloc (607) sur la couche active sélectrice (606) puis de dépôt conforme d'une deuxième couche de diélectrique (608) sur la couche 30 de matériau d'élément conducteur monobloc (607), de manière à ce que chaque tranchée (605) ne soit pas comblée ; 29 une étape (404) de gravure anisotrope selon la direction de la ou des tranchées (605) avec arrêt sur la couche de matériau conducteur d'électrode inférieure du dispositif sélecteur (602) au fond de la ou des tranchées (605) et avec arrêt sur les parties de la première couche de matériau diélectrique 5 n'ayant pas été gravées (604) lors de l'étape de gravure (402) afin d'obtenir au moins un élément conducteur monobloc (504) ; une étape (405) de remplissage par une troisième couche de matériau diélectrique (609) de manière à combler les tranchées (605) ; une étape (406) de lithographie réalisant au moins une tranchée 10 lithographique (612) suivant une direction perpendiculaire à la direction de la ou des tranchées (605) précédemment gravées et dans le plan de la troisième couche de matériau diélectrique (609), avec arrêt sur le substrat (601) ; une étape (407) de remplissage par une quatrième couche de matériau 15 diélectrique (613) de manière à combler la ou les tranchées lithographiques (612); une étape (408) de planarisation avec arrêt sur les parties de la première couche de matériau diélectrique n'ayant pas été gravées (610) ; une étape (409) de dépôt conforme d'une couche active mémoire (615) puis 20 de dépôt conforme d'une couche de matériau conducteur d'électrode supérieure de mémoire résistive (616) sur la couche active mémoire (615).