[发明专利]反熔丝存储装置

权利要求书

1.一种制造具有至少两个端子的非易失性存储器单元(10)的方法，可通过在所述端子之间施加电压以便将其阻抗从表示第一逻辑比特值的相对较高阻抗的第一阻抗改变为表示第二逻辑比特值的相对较低的第二阻抗，对所述非易失性存储器单元(10)进行编程，所述方法包括以下步骤：形成包括多层材料的叠层，所述叠层包括第一导电材料层(12)、第二导电材料层(14)、和位于所述第一导电材料层(12)和所述第二导电材料层(14)之间的绝缘材料层(16)，所述第二导电材料(14)包括稳定的化合物，所述绝缘材料层(16)使得向所述单元(10)施加所述电压引起所述绝缘层(16)的局部击穿，所述方法还包括以下步骤：选择所述第一和第二导电材料层(12、14)，使得通过所述绝缘层(16)的所述局部击穿产生的热激发所述第一和第二导电材料层(12、14)之间的放热化学反应，从而在所述单元(10)中产生足够的能量(20)以改变所述叠层的所述层中的一个的至少一部分的状态，在所述端子之间产生稳定的短路，并将所述存储器单元(10)的阻抗从相对较高阻抗的所述第一阻抗改变为相对较低阻抗的所述第二阻抗。

2.根据权利要求1所述的方法，其中作为所述放热反应的结果产生的化学能(20)取决于第一和第二导电层(12、14)的材料之间的Gibbs自由能的差别，并且相应地选择第一和第二导电层(12、14)的材料。

3.根据权利要求1所述的方法，其中所述第二导电材料(14)是稳定的化合物。

4.根据权利要求3所述的方法，其中所述第二导电材料(14)包括RuO₂、In₂O₃、NiO、ZnO、Ag₂O或IrO₂。

5.根据权利要求3所述的方法，其中所述绝缘层(16)是第一导电层(12)的金属的天然或特制氧化物或氮化物，或第三材料。

6.根据权利要求1所述的方法，其中所述第一导电层(12)包括一种或更多金属。

7.根据权利要求1所述的方法，其中作为第一和第二导电层(12、14)之间的放热化学反应的结果，在第一和第二层(12、14)之间产生短路。

8.根据权利要求1所述的方法，将非晶相变材料层(36)设置在端子之间，选择所述非晶相变材料层(36)使得作为放热化学反应的结果在单元(10)中产生的能量(20)引起所述非晶相变材料改变为导电晶态相变材料(38)，从而在端子之间产生短路。

9.一种非易失性存储器单元(10)，具有至少两个端子，并且可通过在所述端子施加电压，以便将其阻抗从表示第一逻辑比特值的相对较高阻抗的第一阻抗改变为表示第二逻辑比特值的相对较低阻抗的第二阻抗，对所述非易失性存储器单元(10)进行编程，所述存储器单元(10)包括：包括多个材料层的叠层，所述多个材料层包括涂敷有第二导电材料层(14)的第一导电材料层(12)、并且其间具有绝缘材料层(16)，所述第二导电材料(14)包括稳定化合物，其中向所述单元(10)施加所述电压引起所述绝缘层(16)的局部击穿，选择所述第一和第二导电材料层，使得通过所述绝缘层的局部击穿产生的热(20)开始所述第一和第二导电材料层之间的放热化学反应，以便在所述单元(10)中产生足够的能量以改变所述单元(10)的所述层中的一个的至少一部分的状态或化学成分，在所述端子之间产生稳定的短路，并将所述存储器单元的阻抗从相对较高阻抗的所述第一阻抗减小为相对较低阻抗的所述第二阻抗。

10.一种存储器元件，所述存储器元件包括根据权利要求9所述的存储器单元(10)，所述存储器元件沉积在与晶体管(42)相连的通孔(40)上。

11.一种存储器设备，包括根据权利要求1所述的存储器单元阵列，连接在选择、行和列电压线之间。