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Dokumentenidentifikation DE69820040T2 26.08.2004
EP-Veröffentlichungsnummer 0000968536
Titel HALBLEITER-SPEICHER-BAUTEILE
Anmelder Koninklijke Philips Electronics N.V., Eindhoven, NL
Erfinder SHANNON, Martin, John, NL-5656 AA Eindhoven, NL
Vertreter Meyer, M., Dipl.-Ing., Pat.-Ass., 52076 Aachen
DE-Aktenzeichen 69820040
Vertragsstaaten DE, FR, GB, IT, NL
Sprache des Dokument EN
EP-Anmeldetag 11.09.1998
EP-Aktenzeichen 989398185
WO-Anmeldetag 11.09.1998
PCT-Aktenzeichen PCT/IB98/01407
WO-Veröffentlichungsnummer 0099021235
WO-Veröffentlichungsdatum 29.04.1999
EP-Offenlegungsdatum 05.01.2000
EP date of grant 26.11.2003
Veröffentlichungstag im Patentblatt 26.08.2004
IPC-Hauptklasse H01L 45/00
IPC-Nebenklasse G11C 27/00   

Beschreibung[de]

Die vorliegende Erfindung betrifft Halbleiterspeicherbauteile, die mit Silizium angereicherte, amorphe Siliziumlegienangsspeicherelemente umfassen, die durch Strom-induzierte Leitfähigkeit elektrisch programmierbar sind.

Ein Halbleiterspeicherbauteil der obigen Art wird in PCT WO 96/19837 beschrieben. Die Speicherelemente in diesem Bauteil umfassen eine Schicht hydrierten, mit Silizium angereicherten, amorphen Siliziumlegierungsmaterials, welches wenigstens ein anderes Element zusätzlich zu Wasserstoff und Silizium, zum Beispiel Stickstoff oder Kohlenstoff, umfasst, wobei das Material zwischen einem Paar von elektrisch leitenden Kontaktschichten eingelegt ist. Das Speicherelement wird durch Induzieren eines Defektbands durch einen ganzen Bereich der amorphen Siliziumlegierungsschicht programmiert, zum Beispiel durch elektrische Strombelastung, welche die Aktivierungsenergie für den Transport von Ladungsträgern in der Schicht um einen ausgewählten Betrag, der verändert werden kann, herabsetzt. Durch Maßschneidern dieses Defektbandes oder genauer der Konzentration und Verteilung der Energien der Mängel im Defektband kann das Ausmaß des Absenkens des Aktivierungsenergieniveaus des Elements selektiv eingestellt werden, um das Element zu programmieren. Das Speicherelement ist tatsächlich ein analoges Speicherelement, da das Ausmaß des Aktivierungsenergieherabsetzens aus einem mehr oder weniger kontinuierlichen Bereich und nicht nur von genau zwei Zuständen ausgewählt werden kann. Die Speicherelemente unterscheiden sich von anderen bekannten Dünnfilmspeicherelementen, die amorphes Siliziumlegierungsmaterial der sogenannten Fadenart einsetzen, in welchen ein lokalisierter Fadenbereich durch einen sogenannten Ausbildungsvorgang hergestellt wird, welcher, wie angenommen wird, einen oberen Metallkontakt veranlasst, in die dotierte amorphe Siliziumschicht zu diffundieren, insofern als ihr Aufbau und Betrieb nicht die Anwesenheit von Fäden erfordert noch von deren Anwesenheit abhängt. Eher führt das induzierte Defektband dazu, dass das Element einen durch Menge gesteuerten Effekt aufweist, der proportional zu seiner Fläche ist. Diese Speicherelemente sind in höchstem Maße reproduzierbar und sind in der Lage über einen vergleichsweise weiten Bereich, zum Beispiel um drei Größenordnungen oder mehr, programmiert zu werden. Wenn die Speicherelemente in einer Matrix auf einem gewöhnlichen Substrat unter Einsatz herkömmlich abgelagerter Schichten hergestellt werden, ist das Verhalten der einzelnen Speicherelemente in höchstem Maß vorhersagbar und ähnlich. Die zuvor erwähnte Patentschrift PCT WO 96/19837 beschreibt Ausführungsformen von Speicherbauteilen, die Matrizen solcher Speicherbauteile umfassen. Die Speicherelemente sind in einem 2D-Matrixgitter auf einem Substrat angeordnet und werden mittels sich kreuzender Sätze von Reihen- und Spaltenleitern adressiert, wobei die einzelnen Speicherelemente an den entsprechenden Kreuzungspunkten der Reihen- und Spaltenadressleiter definiert werden. Die Matrix der Speicherelemente wird durch Ablagern einer Schicht leitenden Materials auf einem Substrat, durch photolithographisches Musterausbilden bei dieser Schicht, um einen Satz von Adressleitern zu definieren, durch Ablagern einer ununterbrochenen Schicht von amorphem Siliziumlegierungsmaterial über diese Leiter und durch darauffolgendes Ablagern einer weiteren Schicht leitenden Materials über der amorphen Siliziumlegierungsschicht und durch photolithographisches Musterausbilden bei dieser Schicht, um den anderen Satz von Adressleitern zu definieren, hergestellt. Eine Mehrzahl von 2D-Matrizen von Speicherelementen, die übereinander gestapelt sind, wird in weiterer Folge auf diese Weise hergestellt, um einen Speichermatrixbauteil mit vielen Ebenen herzustellen, wobei jede Matrix Sätze von Adressleitern aufweist. Ein Satz von Adressleitern, der einer Matrix zugeordnet ist, kann auch als ein Satz von Adressleitern für eine benachbarte Matrix dienen. In diesem Aufbau ist daher jedes Speicherelement in einer Matrix einzeln adressierbar und jede Matrix der Speicherelemente ist getrennt adressierbar. Die Speicherkapazität des Speicherbauteils ist daher durch die Anzahl der Speicherelemente in jeder Matrix und die Anzahl der Matrizen bestimmt.

Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen verbesserten Speicherbauteil bereitzustellen, der die oben beschriebene Art von Speicherelementen verwendet.

Es ist eine andere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Speicherbauteil bereitzustellen, der die oben beschriebene An von Speicherelementen verwendet, der eine vergleichsweise große Kapazität aufweist und der auf einfache und wenig teure Art hergestellt werden kann.

Gemäß der vorliegenden Erfindung wird ein Halbleiterspeicherbauteil bereitgestellt, der eine Vielzahl von Speicherelementen umfasst, wobei jedes Element ein hydriertes, mit Silizium angereichertes, amorphes Siliziumlegierungsmaterial zwischen einem Paar von Kontakten umfasst, wobei der Bauteil dadurch gekennzeichnet ist, dass er eine Schicht des amorphen Siliziumlegierungsmaterials, Sätze von Eingabe- und Ausgabekontakten auf gegenüberliegenden Seiten der Schicht und einzelne leitende Elemente umfasst, die in der Schicht angeordnet sind und die für jeden Eingabekontakt programmierbare leitende Bahnen zwischen dem Eingabekontakt und einer Mehrzahl von Ausgabekontakten definieren. Mit diesem Aufbau steht ein dreidimensionales Netzwerk von Speicherelementen zur Verfügung. Paare der leitenden Elemente innerhalb der Schicht und mit einem geeignet kleinen Abstand zueinander können zusammen mit dem Legierungsmaterial, das dazwischen angeordnet ist, ein Speicherelement darstellen, welches durch Strom-induzierte Leitfähigkeit programmierbar ist. In ähnlicher Weise kann ein Speicherelement durch einen Eingabe- oder Ausgabekontakt gemeinsam mit einem leitenden Element innerhalb der Schicht und dem Bereich von Legierungsmaterial, das sie trennt, aufgebaut sein. Wenn Spannungen an die Eingabe- und Ausgabekontakte angelegt werden, werden elektrische Strombahnen durch die Schicht erzeugt, wobei die leitenden Elemente als Knoten wirken und zusammen mit dem dazwischen liegenden Legierungsmaterial programmierte Speicherelemente bilden, und zwar durch das Phänomen von Strom-induzierter Leitfähigkeit, welches die Erzeugung von Defekten im mit Silizium angereicherten, amorphen Siliziumlegierungsmaterial einsetzt, um ein Defektband auszubilden, durch welches ein elektrischer Strom hindurchgehen kann. Die vorliegende Erfindung verwendet daher einen allgemeineren Ansatz hinsichtlich der Verwendung von Strom-induzierter Leitfähigkeit, indem sie sich von einem formalen 2D-Aufbau wegbewegt, um ein dreidimensionales Speichernetzwerk bereitzustellen. Ungleich dem Speichermatrixbauteil aus PCT WO 96/19837, welcher bloß aus getrennt adressierbaren formalen 2D-Matrizen besteht, die aufeinander gestapelt sind, weist der Speicherbauteil der vorliegenden Erfindung einen echten 3D-Aufbau auf. In einigen Aspekten ähnelt der so erzielte Speicherelementaufbau einem neuralen Netzwerk.

Die Kontakte des einen oder beider Sätze der Eingabe- und Ausgabekontakte können in Form von Streifen vorliegen. Jedoch umfassen vorzugsweise sowohl die Sätze der Eingabekontakte als auch die der Ausgabekontakte regelmäßig beabstandete Kontakte, die in Reihen und Spalten angeordnet sind, um das Potential des Speicheraufbaus in einem weiteren Ausmaß auszunützen und größere Speichermöglichkeiten zu erzielen. Die Eingabe- und Ausgabekontakte müssen jedoch nicht übereinander liegend ausgerichtet sein und können unterschiedliche Teilungen aufweisen. Die Knoten, die durch die leitenden Elemente in der Legierungsschicht gebildet werden, definieren mögliche Strombahnen durch den Körper der Legierungsschicht und ermöglichen das Bilden von Defekten bis zu einer Konzentration, die durch den Grad der Strombelastung bestimmt wird, und die Defektkonzentration bestimmt dann die Leitfähigkeit in örtlich begrenzten Bereichen der Legierungsschicht. Unter Verwendung dieser Fähigkeit kann der Speicherbauteilaufbau programiert werden, um viele Ausgaben für jede Eingabe zu geben, die eine Funktion von mehr als einer Eingabe ist. Es kann auch möglich sein, die Ausgaben für eine vorhandene Eingabe als eine Funktion des Programmierens der benachbarten Eingaben zu verändern. Der Aufbau kann daher als sich auf Art eines neuralen Netzwerks verhaltend angesehen werden, wobei die Verarbeitungsleistung in dem Körper des Aufbaus eingebettet ist. Eine Anwendung des Speicherbauteils könnte als ein sehr großer Speicher sein. Wenn zum Beispiel jeder Eingabekontakt in einer n mal n Matrix n mal n Ausgaben aufweist, dann würde die Speicherleistung n hoch 4 betragen.

Die leitenden Elemente, welche die Knoten aufbauen, können der Einfachheit halber leitende Partikel umfassen, die quasi willkürlich in der gesamten Dicke der amorphen Siliziumlegierungsschicht verstreut sind. Alternativ können die leitenden Partikel quasi willkürlich auf einer oder mehreren getrennten Ebenen im Körper der Legierungsschicht zwischen ihren gegenüberliegenden Seiten verstreut sein. Vorzugsweise jedoch umfassen die leitenden Elemente leitende Schichtabschnitte, die auf einer oder mehreren getrennten Ebenen im Körper der Legierungsschicht zwischen ihren gegenüberliegenden Seiten ausgebildet sind. Die Positionen und Abmessungen der leitenden Schichtabschnitte sind vorzugsweise vorbestimmt. Auf diese Weise können die Programmiermöglichkeiten in größerem Ausmaß und vorhersagbarer als in dem Fall organisiert werden, wenn eine willkürliche Partikelverteilung eingesetzt wird. Die Abmessungen der leitenden Schichtabschnitte können verschieden sein. Zum Beispiel können einige Abschnitte im Vergleich zu anderen länglich sein, um sich so über Distanzen zu erstrecken, die größer sind als der Abstand zwischen Eingabe- und Ausgabekontakten, um zu der seitlichen Ausbreitung von möglichen programmierten Bahnen beizutragen. Solche leitenden Schichtabschnitte können leicht durch Musterausbilden auf einer abgelagerten Schicht oder auf Schichten von leitendem Material bereitgestellt werden.

Programmieren des Bauteils kann durch Anlegen einer vorbestimmten Spannung zwischen ausgewählten Eingabe- und Ausgabekontakten erreicht werden. Jedoch kann der Bauteil auf eine optische Weise programmiert werden. Zu diesem Zweck können die Eingabekontakte lichtempfindliche Elemente, zum Beispiel Photodioden, umfassen.

Ausführungsformen der Halbleiterspeicherbauteile gemäß der vorliegenden Erfindung werden nun beispielhaft mit Bezug auf die begleitenden Zeichnungen beschrieben, wobei:

1 eine schematische Querschnittsansicht durch eine erste Ausführungsform des Speicherbauteils gemäß der Erfindung ist;

2 eine schematische Querschnittsansicht durch eine zweite Ausführungsform des Speicherbauteils gemäß der Erfindung ist;

3 eine schematische Querschnittsansicht durch eine dritte Ausführungsform des Speicherbauteils gemäß der Erfindung ist;

4 eine beispielhafte Programmierung in einem Teil eines Speicherbauteils ist, der eine Zwischenebene leitender Elemente aufweist;

5 eine beispielhafte Programmierung in einem Teil eines Speicherbauteils ist, der zwei Zwischenebenen leitender Elemente aufweist;

6 und 7 Draufsicht beziehungsweise Schnittansicht durch einen Teil eines Speicherbauteils sind, der zwei Zwischenebenen leitender Elemente aufweist, wobei Programmiermöglichkeiten dargestellt sind;

8 eine beispielhafte Programmierung in einem Teil eines Speicherbauteils darstellt, der willkürlich verstreute leitende Elemente verwendet;

9 eine Querschnittsansicht durch einen Teil eines Speicherbauteils ist, der für optische Programmierung ausgelegt ist; und

10 einen Teil einer möglichen Form der Adressieranordnung für die Speicherbauteile darstellt.

Es versteht sich von selbst, dass die Figuren bloß schematisch und nicht im Maßstab gezeichnet sind. Insbesondere gewisse Abmessungen wie die Dicke von Schichten oder Bereichen können übertrieben worden sein, während andere Abmessungen möglicherweise verkleinert worden sind. Es versteht sich auch von selbst, dass dieselben Bezugszahlen über alle Figuren hinweg verwendet worden sind, um dieselben oder ähnliche Teile zu bezeichnen.

Die Ausführungsformen der Speicherbauteile aus 1 bis 3 verwenden alle Speicherelemente, die ein amorphes Siliziumlegierungsmaterial zwischen leitenden Kontakten umfassen, und zwar einer ähnlichen Art wie jene, die in PCT WO 96/19837 beschrieben sind und auf die für eine genauere Beschreibung ihrer allgemeinen Natur und ihres allgemeinen Betriebs als programmierbare Elemente Bezug genommen werden soll.

In diesen besonderen Ausführungsformen umfasst das amorphe Siliziumlegierungsmaterial eine hydrierte, mit Silizium angereicherte amorphe Siliziumnitridlegierung. Jedoch kann stattdessen auch eine hydrierte, mit Silizium angereicherte amorphe Siliziumcarbid-, -oxid- oder -oxynitridlegierung verwendet werden. Die Speicherbauteile werden unter Einsatz von herkömmlichen Dünnfilmverarbeitungstechniken für Elektronik-Großflächen hergestellt. Mit Bezugnahme auf 1 bis 3 wird die Legierung als eine Schicht 10 bereitgestellt, die sich über der ebenen Oberfläche eines isolierenden Substrats 12, zum Beispiel Glas, erstreckt und zum Beispiel unter Einsatz eines PECVD-Verfahrens ausgebildet wird. Die Anteile von Stickstoff und Silizium sind derart gewählt, dass das Verhältnis von Stickstoff zu Silizium in der sich ergebenden Schicht geringer als 1,0 und größer als 0,2 ist. Auf gegenüberliegenden Seiten dieser Schicht 10 sind Sätze von elektrisch leitenden Eingabe- und Ausgabekontakten 16 und 18 bereitgestellt, die in diesen Ausführungsformen in der Gestalt einzelner leitender Kissen vorliegen, die voneinander getrennt und regelmäßig beabstandet in Reihen und Spalten angeordnet sind. Die Sätze von Kontakten können aus einem Metall, zum Beispiel Chrom, sein, wobei sie durch Ablagern einer durchgehenden Schicht des leitenden Materials, zum Beispiel durch ein Aufdampf- oder Sputterverfahren, und Bemustern der Schicht unter Einsatz eines photolithographischen Verfahrens sowie eines Ätzverfahrens ausgebildet werden, um ein Reihen- und Spaltengitter von Kissen zurückzulassen. Das untere Gitter an Ausgabekontakten 18 wird benachbart der Oberfläche des Substrats 12 vor der Ablagerung der Legierungsschicht 10 ausgebildet und das Gitter der Eingabekontakte 16 wird direkt auf der Oberfläche der abgelagerten Liegerungsschicht ausgebildet. Ausgabesignale von den Ausgabekontakten 18 werden mittels Ausgabeleitungen 19 erhalten, hier zur Vereinfachung als eine einzelne Ausgabeleitung für jeden jeweiligen Ausgabekontakt dargestellt.

Die Speicherbauteile umfassen des Weiteren einzelne Elemente 20 aus elektrisch leitendem Material, die im Körper der Legierungsschicht bereitgestellt sind. Diese leitenden Elemente können auf einer oder auf mehreren getrennten Ebenen innerhalb der Dicke der Legierungsschicht oder willkürlich verteilt in der gesamten Dicke der Schicht angeordnet sein.

Mit Bezugnahme auf 1 wird bei dieser Ausführungsform ein gestapelter, 2D, formaler Ansatz für die Bereitstellung der leitenden Elemente 20 verwendet. Die leitenden Elemente sind auf einer Anzahl von unterschiedlichen getrennten Ebenen, in diesem Fall drei Ebenen, innerhalb des Körpers der Legierungsschicht 10 zwischen der oberen und der unteren Hauptseite der Schicht angeordnet. Die leitenden Elemente 20 umfassen einzelne, d. h. voneinander getrennte, Schichtabschnitte von leitendem Material, zum Beispiel ein Metall wie Chrom, wobei jede Ebene der Elemente auf unterschiedlichen Intervallen während der Ablagerung des Materials, das die Legierungsschicht darstellt, ausgebildet wird. Daher wird nach Ausbildung der Ausgabekontaktkissen 18 auf der Substratoberfläche ein Teil der Legierungsschicht 10 über den Kontaktkissen und den dazwischenliegenden Substratoberflächenbereichen bis zu einer gewissen vorbestimmten Dicke, zum Beispiel ungefähr 60 nm aufgebaut, wobei ein PECVD-Verfahren bei zum Beispiel 250°C zum Einsatz kommt. Eine Schicht leitenden Materials wird dann abgelagert und photolithographisch bemustert, um eine erste Ebene leitender Elemente 20 im Wesentlichen parallel zur Substratoberfläche auszubilden. Darauf folgt dann das Fortsetzen des Aufbauens der Legierungsschicht auf eine ähnliche, vorbestimmte Dicke und danach das Ausbilden einer zweiten Ebene leitender Elemente durch Ablagern und Bemustern einer Schicht leitenden Materials und so weiter gemäß der erforderlichen Anzahl der zwischenliegenden Ebenen aus leitenden Elementen. Die Schicht 10 ist daher aus einer Reihe von Unterschichten zusammengesetzt. In dieser Ausführungsform wird die Dicke jeder Aufbaustufe in der Legierungsschichtausbildung so ausgewählt, dass der jeweilige Abstand zwischen den Ebenen der leitenden Elemente und den Gittern der Kontaktkissen im Wesentlichen gleich ist, wobei die Ebenen jeder Ebene der leitenden Elemente und der Gitter der Kontaktkissen im Wesentlichen parallel zur Substratoberfläche liegen, jedoch die Dicken der einzelnen Unterschichten des Legierungsmaterials, die gemeinsam die Schicht 10 aufbauen, unterschiedlich sein könnten. Jede Ebene umfasst daher eine 2D Matrix aus einzelnen leitenden Elementen. Typischerweise sind die leitenden Elemente von rechteckiger Form und von einheitlicher Dicke. Jedoch können die Anzahl der leitenden Elemente und die Abmessungen, d. h. die Länge und Breite, der einzelnen Elemente 20 auf jeder Ebene unterschiedlich sein, wie durch die in 1 dargestellten Beispiele veranschaulicht.

In der Ausführungsform der 2 wird ein gestapelter, 2D, willkürlicher Ansatz der Bereitstellung der leitenden Elemente verwendet. Die leitenden Elemente 20 sind wiederum im Körper der Legierungsschicht 10 als einzelne und gleich beabstandete Ebenen zwischen den Gittern der Eingabe- und Ausgabekontakte 16, 18 angeordnet. In diesem Fall jedoch umfassen die leitenden Elemente 20 kleine Metallpartikel, die gleichsam willkürlich auf den jeweiligen Ebenen verstreut sind. Jede Ebene umfasst daher eine 2D, gleichsam willkürliche Matrix von leitenden Partikeln. Die Partikel werden zum Beispiel durch Verstreuen der Partikel über das Legierungsmaterial in unterschiedlichen Stadien während der Ausbildung der Schicht 10 bereitgestellt und können kleine Körner aus Metall wie Chrom, Palladium, Platin usw. mit ungefähr 10 nm Durchmesser umfassen. Die Partikel können alternativ unter Verwendung einer Laserabschmelztechnik oder mittels Ablagerung aus einer kolloidalen Lösung bereitgestellt werden.

In der Ausführungsform von 3 wird ein 3D willkürlicher Ansatz für die Bereitstellung der leitenden Elemente eingesetzt. Die leitenden Elemente 20, die in dieser Ausführungsform verwendet werden, umfassen wiederum leitende Partikel, aber in diesem Fall sind sie gleichsam willkürlich über die gesamte Dicke der Schicht 10 verstreut, um so eine 3D quasi-willkürliche Verteilung mit ausreichenden Zahlen von Partikeln zu erzielen, um eine gewünschte Durchschnittsdichte zu erreichen.

In allen obigen Ausführungsformen könnten unterschiedliche Layouts von Eingabe- und/oder Ausgabekontakten eingesetzt werden. Sie könnten zum Beispiel als Streifen bereitgestellt werden, aber dies würde in beträchtlichem Maße die Programmierwahhnöglichkeiten beschränken, das heißt die Anzahl der verfügbaren programmierten Zustände. Die Ausgabekontakte könnten in ihrer Position mit den Eingabekontakten ausgerichtet werden, aber dies ist nicht notwendig. Ebenso kann sich die Teilung der Eingabekontakte von jener der Ausgabekontakte unterscheiden.

Programmieren in diesen Ausführungsformen der Speicherbauteile wird durch Einsatz eines Strom-induzierten Leitfähigkeitseffekts ausgeführt, der durch Belastung mit elektrischem Strom erzeugt wird, um Defekte in dem a-Si Nx: H Material zu erzeugen und Defektbänder auszubilden, durch welche elektrischer Strom fließen kann. Die leitenden Elemente 20 wirken als Knoten, die es ermöglichen, dass Defekte im Bereich des Legierungsmaterials zwischen benachbarten Knoten als auch zwischen einem Eingabekontaktkissen 16 oder einem Ausgabekontaktkissen 18 und seinem(n) benachbarten leitenden Elementen) 20 erzeugt werden, wodurch eine Vielzahl von möglichen Strombahnen durch den Körper der Legierungsschicht 10 gebildet werden kann. Ein Paar leitender Elemente oder eine Kombination aus einem Kontaktkissen und einem leitenden Element, deren physikalische Trennung innerhalb eines bestimmten Bereichs, typischerweise z. B. zwischen 10 und 60 nm, liegt, bilden gemeinsam mit dem dazwischen liegenden Bereich der Legierungsschicht ein Speicherelement. Bei Abständen unter 2 nm kann eine Tunnelwirkung auftreten, so dass leitende Elemente, die mit solch einem Abstand oder geringer beabstandet sind, dazu neigen, sich mehr wie ein durchgehender Leiter zu verhalten. Die Speicherelemente sind vergleichbar und in ihrer Wirkung gleichwertig mit dem formaleren Aufbau von Speicherelementen, der in der zuvor erwähnten Schrift PCT WO 96/19837 beschrieben ist, welcher Schichten von leitendem Material, die als Kontakte dienen, zwischen denen die amorphe Siliziumlegierungsschicht zwischengelegt ist, umfasst, und können in ähnlicher Weise ausgenützt werden, um eine Speicherwirkung bereitzustellen, und zwar durch Erzeugen eines Defektbands darin mittels Belastens mit Strom, was die Aktivierungsenergie für den Transport der Ladungsträger um eine auswählbare Größe verringert. Die Dichte der Defekte im Defektband und folglich die sich ergebende Leitfähigkeit kann durch den Grad des Strombelastens bestimmt werden. Für eine umfassendere Beschreibung des zu Grunde liegenden Mechanismus und des elektrischen Verhaltens solcher Speicherelemente wird zur Bezugnahme auf jene Veröffentlichung eingeladen. Kurz gesagt, die Kontaktkissen und die leitenden Elemente und Bereiche des Legierungsmaterials dazwischen bilden eine Form von MSM (Metall-Halbleiter-Metall) aufgebauter Dünnfilmdiode, welche grundsätzlich einen Kurzschlussbetrieb-Schottky-Sperrschichtbauteil umfasst. Wenn ein elektrischer Strom von ausreichender Stromdichte veranlasst wird, bei Anliegen einer Spannung an den Kontakten durch den Aufbau zu fließen, wird ein Defektband, das Siliziumschlenkerbindungen umfasst, über den gesamten Bereich des Legierungsmaterials, wo Strom fließt, induziert, was eine Veränderung in seinen I–V Eigenschaften verursacht, welche nach der Wegnahme der angelegten Spannung erhalten bleibt. Das induzierte Defektband verringert die Aktivierungsenergie für den Ladungsteilchentransport, wobei die Größe der Verringerung auswählbar und abhängig von der Konzentration der Verteilung von Energien der Defekte ist und welche ihrerseits abhängig von und bestimmt ist durch die Stromdichte und Menge an Ladung, die während des Strombelastens hindurch geht. Danach zeigt sich beim Anlegen von relativ geringen Spannungen Verluststrom, dessen Größe vom induzierten Defektband abhängt.

In den Ausführungsformen der 1 und 2 sind die Dicken der Bereiche von Legierungsmaterial zwischen den Ebenen und die Dichte der leitenden Elemente in einer Ebene so ausgewählt, um das Auftreten solcher Effekte zu ermöglichen. In der Ausführungsform aus 3 ist die Menge und folglich die durchschnittliche Dichte der leitenden Partikel, die willkürlich in der Legierungsschicht verstreut sind, in ähnlicher Weise so ausgewählt, um sicherzustellen, dass solche Effekte auftreten können.

1 bis 3 zeigen nur vertikale Schnitte durch einen bestimmten Teil des Speicherbauteils und man wird zu schätzen wissen, dass die leitenden Elemente 20 innerhalb des Körpers des Legierungsmaterials 10 so vorhanden sind, dass leitende Bahnen nicht nur vertikal nach unten von einem Eingabekontakt, sondern auch mit einem seitlichen, in seitliche Richtung versetzten Bestandteil auftreten können, so dass eine leitende Bahn zu einem Ausgabekontakt 18 weg vom Ausgabekontakt, der unmittelbarer unter jenem Eingabekontakt liegt, ausgebildet werden kann. Solches "Verbreitern" der leitenden Bahnen, das durch Programmieren ausgebildet wird, kann im Falle der Ausführungsform aus 1 durch Bereitstellen gewisser leitender Elemente, die in einer Abmessung länger als andere sind, unterstützt werden, wie zum Beispiel durch das besondere leitende Element 20' in 1 dargestellt.

Die Bauteile können durch Anlegen von Spannungen zwischen ausgewähl ten Eingabe- und Ausgabekontakten 16 und 18 programmiert werden und das Progammieren kann so gestaltet sein, um viele Ausgaben für jede Eingabe oder eine Ausgabe, die eine Funktion von mehr als einer Eingabe ist, zu ergeben.

Um das Programmieren zu veranschaulichen, wird nun ein einfaches Beispiel mit Bezugnahme auf 4 beschrieben, welche ein mögliches Programmieren für einen Speicherbauteil zeigt, in diesem Fall eine einfache Form des Speicherbauteils aus 1, der nur eine Zwischenebene leitender Elemente aufweist, die auf halbem Weg zwischen den Eingabe- und Ausgabekontakten liegen. Ein geeignetes Programmierpotential, das zwischen den Eingabe- und Ausgabekontakten 16 und 18, die mit A und B bezeichnet sind, angelegt wird, veranlasst einen Strom von A nach B durch die Bereiche der Legierungsschicht 10, die mit X und Y bezeichnet sind, über das dazwischen liegende leitende Element 20 zu fließen und hat zur Folge, dass Defektbänder über die Bereiche X und Y erzeugt werden, deren Ausmaß, wie durch die durchgezogenen Linien angezeigt, im Allgemeinen dem Ausmaß der Überlappung zwischen dem Element 20 und 16A und 18B entspricht. Wenn die Defektdichte in den Bereichen X und Y ein gewisses Niveau erreicht, ergibt sich ein Leckmechanismus, wobei Ladungen in der Lage sind, durch die Legierungsschicht an diesen Bereichen durch Springen von einem Defektplatz zum anderen durchzuwandern. Auf diese Weise wird die Verbindung A–B wirksam auf 'Ein' gesetzt, was zum Beispiel ein 1-Bit definiert. Ein Pfad zwischen A und E über das leitende Element 20 wird nicht eingerichtet, da der Strom, welcher zwischen A und E fließt, viel kleiner ist als jener, der zwischen A und B fließt, und folglich liegt keine beachtenswerte Defekterzeugung vor. Ein Potential, das zwischen den Eingabe- und Ausgabekontakten, die mit C und D bezeichnet sind, angelegt wird, führt in ähnlicher Weise zu Defektzuständen, die in die Bereiche der Legierungsschicht 10, die mit P, Q, R und S bezeichnet sind, induziert werden. Die Defektzustände werden ebenfalls in den Bereich Z eingeführt, aber da das Legierungsmaterial hier zwischen C und D ohne einen dazwischen liegenden Metallschichtabschnitt ununterbrochen ist, ist die Wirkung des Ladungseinfangens deutlich größer als in den Bereichen P und Q oder R und S zum Beispiel und dies verringert den Strom, der durch diese Region bei einer gegebenen Belastungsspannung während des Programmieren im Vergleich zu jenem hindurchgeht, der durch P und Q hindurch fließt. Für weitere Einzelheiten über die Natur des Verhaltens des Legierungsmaterials in dieser Hinsicht wird zur Bezugnahme auf die Abhandlung von J. M. Shannon et al. mit dem Titel "Current Induced Drift Mechanism in Amorphous SiNx: H Thin Film Diodes", veröffentlicht in Applied Physics Letters, Band 65, Nr. 23, 1994 auf den Seiten 2978–2980, eingeladen.

Nachdem die Progranunierpotentiale entfernt worden sind, bleiben die Wirkungen erhalten, so dass die Bahnen X und Y zwischen den Kontakten A und B und P und Q und R und S zwischen den Kontakten C und D, die bis zum Lecken belastet worden sind, im Folgenden einen weit größeren Stromfluss bei einer vergleichsweise kleinen angelegten Lesespannung als die nicht belasteten Bereiche aufweisen. Die belasteten Bahnen A zu B und C zu D stellen daher hohen Stromfluss bei einer geringen Lesespannung bereit und können eingesetzt werden, um einen Ein-Zustand (oder 1 Bit) darzustellen, während die unbelasteten Bahnen z. B. A zu E, welche nur einen sehr niedrigen Strom bei einer geringen Lesespannung bereitstellen, dazu verwendet werden können, um einen Aus-Zustand (oder 0 Bit) darzustellen. Daher kann jeder Pfad ein Bit an Daten halten.

Ähnliche Regeln gelten für Bauteile, die mehr als eine Zwischenebene an leitenden Elementen aufweisen. 5 stellt einen Teil eines beispielhaften Bauteils dar, der zwei Zwischenebenen an leitenden Elementen aufweist, die gleichmäßig zwischen den Eingabe- und Ausgabekontakten so beabstandet sind, dass die Abstände d zwischen den zwei Zwischenebenen und zwischen den Eingabe- und Ausgabekontakten und der nächstliegenden Zwischenebene gleich sind. Beim Programmieren kann eine leitende Bahn, hier durch Schraffieren dargestellt, zwischen den Kontakten 16 und 18 über die leitenden Elemente, die mit A und C bezeichnet sind, in der ersten beziehungsweise der zweiten Zwischenebene, aber nicht über das leitende Element B aufgebaut werden, da, wie oben aufgezeigt, die Dicke des Legierungsmaterials zwischen 16 und B ununterbrochen über einen Abstand von 2d besteht.

Die Grenzfläche zwischen den zwei a-SiNx: H Unterschichten, die durch den Herstellungsvorgang für diese Form von Speicherbauteil erforderlich und durch die Linie dargestellt ist, die mit I in 4 bezeichnet ist, könnte mehr Defekte als der Rest der Legierungsschicht 10 auf Grund von vielleicht mangelnder Adhäsion zwischen den zwei Unterschichten und der Möglichkeit von Verunreinigung enthalten, die sich ergibt, bevor die obere Unterschicht abgelagert wird. Jedoch können Probleme in dieser Hinsicht durch Reinigen der oberen Oberfläche der ersten abgelagerten Unterschicht mit rauchender Salpetersäure und anschließendes Tauchätzen in HF vermieden werden, um eine dünne Oberflächenschicht des a-SiNx: H zusammen mit etwaigen Verunreinigungen, die vorhanden sein können, zu entfernen.

In einem experimentellen Beispiel des Bauteiltyps, der in 4 gezeigt ist, wurde die Gesamtdicke der Legierungsschicht 10 mit ungefähr 70 nm gewählt, so dass die Ebene der leitenden Elemente, welche Chromschichten von ungefähr 50 nm Dicke umfassen, mittig ungefähr 35 nm von beiden Seiten entfernt angeordnet ist. Die Spannung, die für das Programmieren verwendet wurde, betrug ungefähr 23 Volt und das Strombelasten wurde mit Impulsstrom von ungefähr ±1 Amp. cm–2 von 100 &mgr;s Dauer, getrennt durch 100 &mgr;s Intervalle ungefähr 100 Sekunden lang durchgeführt.

Natürlich sind dann für einen Bauteil der An, wie in 1 gezeigt, der mehr als eine Ebene von leitenden Elementen 20 aufweist, die Programmierbarkeiten beträchtlich mittels weiterer Möglichkeiten für programmierte Bahnen erhöht. Um dies vorzuzeigen, wird nun ein anderes Beispiel des Programmierens eines Speicherbauteils mit Bezugnahme auf 6 und 7 beschrieben. 6 zeigt schematisch in der Draufsicht einen Bereich eines Speicherbauteils der Art, die in 1 gezeigt ist und der zwei Zwischenebenen leitender Elemente aufweist. Die Sätze der Eingabe- und Ausgabekontakte 16 und 18 sind in ausgerichteten Reihen- und Spaltengittern angeordnet. Der Teil des Bauteils, der gezeigt wird, umfasst eine Gruppe von fünf benachbarten Eingabekontakten 16 in fünf benachbarten Spalten. 7 ist ein vertikaler Schnitt entlang der Linie VII-VII aus 6. Man wird zu schätzen wissen, dass die Ausgabekontakte 18 in ihrer Position den Eingabekontakten 16 entsprechen, so dass jeder Ausgabekontakt 18 direkt unter einem jeweils entsprechenden Eingabekontakt 16 liegt und dass leitende Elemente auf zwei Ebenen zwischen den Ebenen der Eingabe- und Ausgabekontakte mit den Abständen d zwischen den Ebenen versehen sind und die Eingabe- und Ausgabekontaktebenen, wie durch die Dicke der drei Unterschichten des Siliziumlegierungsmaterials bestimmt, ungefähr gleich sind.

7 zeigt in der Form von durchgezogenen Linien die leitenden Elemente 20 in jeder Ebene in diesem vertikalen Schnitt. Aus Gründen der Einfachheit sind nur ausgewählt wenige der leitenden Elemente 20, die vorhanden sind, tatsächlich gezeigt, nämlich jene, die einer bestimmten Gruppe von Eingabe/Ausgabekontakten zugeordnet sind. In dieser Figur sind die leitenden Elemente in der oberen Ebene, d. h. in der Ebene, die am nächsten zur Eingabekontaktmatrix liegt, durch durchgezogene Linien dargestellt und die leitenden Elemente in der unteren Ebene sind durch gestrichelte Linien dargestellt. Da jede Ebene in diesem Teilstück des Bauteils aus einem zweidimensional definierten Muster leitender Elemente besteht, versteht es sich von selbst, dass weitere leitende Elemente hinter und vor jenen, die in 7 gezeigt sind, vorhanden sind, von denen einige in 6 zu sehen sind. Daher erstrecken sich die leitenden Elemente 20, die in jeder Ebene angeordnet sind ähnlich jenen in 7, in einer Richtung im rechten Winkel zu den gezeigten, d. h. spaltenweise, und ein Querschnitt des Teilstücks entlang einer Mittellinie lotrecht zur Linie VII-VII aus 6 würde im Wesentlichen ähnlich wie 7 aussehen. Einige der leitenden Elemente verhalten sich tatsächlich als leitende Brücken, die sich über die Spalten zwischen benachbarten Eingabekontakten oder Ausgabekontakten erstrecken.

Die gezeigte Konfiguration ermöglicht fünf Ausgaben für jede Eingabe auf einem Eingabekontakt 16 und ein Beispiel für das Programmieren dieses Bauteils auf diese Art wird nun beschrieben. Betrachtet man den Fall des zentralen Eingabekontakts in 6, der mit 16A bezeichnet ist, kann es wünschenswert sein den Bauteil so zu programmieren, dass, wenn ein Lesespannungssignal an diesen Eingabekontakt angelegt wird, Ausgaben von dem Ausgabekontakt, der unmittelbar unter diesem Eingabekontakt liegt, d. h. dem Kontakt 18A in 7, den zwei benachbarten Ausgabekontakten auf jeder Seite des Ausgabekontakts 18A in derselben Reihe, die mit 18B und 18D bezeichnet sind, und den zwei benachbarten Ausgabekontakten auf jeder Seite des Ausgabekontakts 18A in derselben Spalte, d. h. den Ausgabekontakten 18F und 18H, die unter den Eingabekontakten 16F und 16H in 6 liegen, erhalten werden, was zusammen fünf Ausgaben aus einer kreuzförmigen Gruppe von benachbarten Ausgabekontakten ergibt. Die besonderen leitenden Elemente 20, die in 6 gezeigt werden, sind jene, die verwendet werden, um solch ein Programmieren zu ermöglichen. Das Programmieren wird wie vorher beschrieben durch Anlegen einer Schreibspannung zwischen dem Eingabekontakt 16A und jenen der Ausgabekontakte 18A, B, D, F und H erzielt, von denen eine binäre 1 erforderlich ist, um so die notwendigen Strombahnen durch Strom-induzierte Leitfähigkeit zu definieren. (Für jene Ausgabekontakte, von welchen eine binäre 0 erforderlich ist, wird der Schreibspannungsanlegevorgang nicht benötigt). Für diesen Schreibvorgang kann der Eingabekontakt 16A geerdet werden und der Reihe nach an jeden der ausgewählten Ausgabekontakte eine Spannung V angelegt werden. Eine Spannung V/2 kann an alle außer an die ausgewählten Ausgabekontakte angelegt werden, um so das Risiko zu verringern, dass unbeabsichtigte Strombahnen zwischen den ausgewählten Ausgabekontakten und den benachbarten leitenden Elementen 20 und einem nicht ausgewählten Ausgabekontakt erzeugt werden. Wenn der Ausgabekontakt 18A eine binäre 1 beim Auslesen bereitstellen soll, dann ist ein leitender Pfad zwischen dem Eingabekontakt 16A und dem Ausgabekontakt 18A über die leitenden Elemente 20 in den zwei Ebenen direkt unter dem Eingabekontakt 16A errichtet, wie durch die gestrichelte Linie angezeigt. Beispielbahnen, durch welche eine Leitung zwischen dem Eingabekontakt 16A und den Ausgabekontakten 18B und 18D beim Programmieren durch das Anlegen einer Schreibspannung errichtet werden kann, um so binäre 1-Ausgaben für diese Ausgabekontakte beim Auslesen bereitzustellen, sind durch die gestrichelten Linien angedeutet. Die Programmiermöglichkeiten können durch das Bereitstellen weiterer leitender Elemente unterschiedlicher Längen in jeder Ebene längs jenen, die in 7 gezeigt sind, die sich innerhalb der vertikal projizierten Fläche eines Eingabe- und Ausgabekontakts erstrecken, beträchtlich erweitert werden, so dass es Reihen leitender Elemente in jeder Ebene gibt, die unter jeder Reihe oder jeder Spalte von Eingabekontakten 16 liegen. Auch kann die Anzahl der Ebenen, auf denen leitende Elemente bereitgestellt werden, erhöht werden.

Es versteht sich von selbst, dass die Bauteile aus 2 und 3 auf ähnliche Weise programmiert und ausgelesen werden können, wobei die leitenden Partikel als Knoten dienen, wie die photolithographisch definierten leitenden Schichtabschnitte im Bauteil der 6 und 7. Da die leitenden Elemente in diesen Bauteilen eher leitende Partikel in einer quasi willkürlichen Verteilung denn in Bezug auf Form und Position definierte wie in dem Fall der leitenden Elemente in der oben beschriebenen Ausführungsform umfassen, kann die leitende Bahn, die durch den Programmiervorgang aufgebaut wird, weniger vorhersagbar sein.

8 zeigt die Art Pfadnetzwerk, welches beim Programmieren im Speicherbauteil aus 3 ausgebildet werden könnte.

Obwohl der Programmiervorgang, der oben beschrieben ist, das einzelne Auswählen der Eingabekontakte der Reihe nach mit sich bringt, ist es möglich zwei oder mehr Eingabekontakte gleichzeitig für das Programmieren auszuwählen. Die Daten, die dann gespeichert werden, können wiederum durch gleichzeitiges Auswählen derselben zwei oder mehr Eingabekontakte ausgelesen werden.

Die Speicherbauteile können auf eine optische Weise programmiert werden. 9 zeigt eine schematische Schnittansicht durch einen Teil einer Ausführungsform des Speicherbauteils, der für das optische Programmieren ausgelegt ist. In diesem Bauteil wird die obere Matrix von Kontaktkissen 16 durch eine Matrix von amorphen photoleitfähigen Siliziumelementen 30 ersetzt. Diese werden durch Bereitstellen einer Schicht aus hydriertem amorphen Silizium 31 über der Oberfläche der Siliziumnitridlegierungsschicht 10, auf welcher ein Gitter von transparenten leitenden Kissen 32, zum Beispiel aus ITO, gleichmäßig beabstandet in einer X – Y Matrix ausgeformt wird, und durch Definieren einzelner photoleitfähiger Elemente des Gitters ausgebildet. Um den Bauteil zu programmieren, wird ein 2D, räumlich moduliertes Lichtmuster, welches die zu speichernden Daten darstellt, auf die obere Seite des photoleitfähigen Elementgitters gerichtet und ein elektrisches Potential (z. B. Erde) an die ITO-Kissen angelegt und eine Schreibspannung an einen der Ausgabekontakte 18 angelegt. In den Bereichen, die Licht von einer angemessen hohen Intensität empfangen, wird das amorphe Siliziummaterial, das den ITO-Kissen unterlegt ist, leitend, so dass Oberflächenbereiche der Siliziumlegierungsschicht 10 in den Bereichen der den ITO-Kissen unterlegten Schicht, welche räumlich den Komponenten mit höherer Intensität des Beleuchtungsmusters entsprechen, wirksam geerdet werden, um so einen Effekt zu erzielen, der ähnlich jenem ist, der durch die einzelnen Eingabekontakte 16 bereitgestellt wird. Die ITO-Kissen in jeder Reihe können elektrisch miteinander verbunden sein, um es so zu ermöglichen, die Kissen in einer Reihe gleichzeitig zu erden. Während eines Programmiervorgangs wird jede Kissenreihe dann der Reihe nach geerdet, so dass das Programmieren auf der Basis eine Reihe auf einmal durchgeführt wird.

Unterschiedliche Datenbildmuster können gespeichert werden, indem man beim Programmieren jedes Mal ein anderes Ausgabekontaktkissen wählt. Für das Auslesen wird eine Auslesespannung an einen einzelnen Ausgabekontakt 18 angelegt, um so an den Eingabekontakten 16 ein Strommuster zu erzeugen, welches das optische Bild andeutet.

Alternativ zum Einsatz eines 2D Bildmusters kann die Information mittels eines Lichtpunkts gespeichert werden, der über das Gitter der ITO-Kissen 32 gescannt wird.

Das Siliziumlegierungsmaterial, das in allen obigen Ausführungsformen eingesetzt worden ist, kann hydriertes, mit Silizium angereichertes, amorphes Siliziumcarbid -oxid oder -oxynitrid statt -nitrid umfassen.

Die Verbindung mit den Ausgabekontakten 18 zum Programmieren oder Auslesen in diesen Speicherbauteilen kann durch Verwenden eines Aktivmatrixadressieransatzes vereinfacht werden. Ein Beispiel dazu, das einige wenige der Ausgabekontakte 18 des Gitters zeigt, ist in 10 dargestellt. Sätze von Reihen- und Spaltenadressleitungen 40 und 50 erstrecken sich zwischen den Reihen und Spalten der Kontakte 18. Jeder Kontakt ist mit einer zugeordneten Spaltenadressleitung 50 über einen Schalter 52, zum Beispiel ein TFT, dessen Gate mit einer zugeordneten Leitung der Reihenadressleitungen 40 verbunden ist, verbunden. Alle Kontakte 18 in einer Spalte sind einer jeweiligen Spaltenadressleitung 50 zugeordneten und alle Kontakte 18 in einer Reihe sind einer jeweiligen Reihenadressleitung 40 zugeordneten. Durch Anlegen einer Gatespannung an eine bestimmte Reihenadressleitung werden die zugeordneten TFTs eingeschaltet. Eine Spannung, die gleichzeitig an eine oder mehrere Spaltenadressleitungen 50 angelegt wird, wird dann auf den Kontakt 18 übertragen. Auf diese Weise kann eine Schreibspannung an ausgewählte Ausgabekontakte 18 angelegt werden, wenn der Bauteil programmiert wird. In ähnlicher Weise kann ein Strom, der auf einem Ausgabekontakt 18 beim Auslesen auftritt, durch sequenzielles Auswählen jeder Reihenleitung 40 mit einem Steuersignal, um so die TFTs jener Reihe einzuschalten, und durch Erfassen des Stroms auf den einzelnen Spaltenleitungen 50 erfasst werden.

Dieses Aktivmatrixadressierschema ist ähnlich jenem, das zum Beispiel in Aktivmatrix-LCDs verwendet wird, und kann unter Verwendung von Standard- Großflächenelektronikbearbeitungstechniken auf der Oberfläche des Substrats 12 des Speicherbauteils vor der Ablagerung des amorphen Siliziumlegierungsmaterials hergestellt werden. Vorzugsweise ist die Ebene der Ausgabekontakte 18 über jener der TFTs und Adressleitungen mittels einer dazwischen liegenden Schicht von Isoliermaterial angeordnet, durch welche hindurch die Verbindung zwischen den Kontakten und ihren jeweiligen TFTs über Fenster ermöglicht wird, um so den Speicherbauteilaufbau von dem Aktivmatrixgitter zu trennen.

Aus der Lektüre der vorliegenden Erfindung werden für Fachleute auf diesem Gebiet der Technik andere Modifikationen offensichtlich. Solche Modifikationen können andere Merkmale miteinbeziehen, die bereits auf dem Gebiet der Halbleiterspeicherbauteile und -baugruppenteile davon bekannt sind und die anstelle von oder zusätzlich zu Merkmalen, die hierin bereits beschrieben worden sind, eingesetzt werden können.


Anspruch[de]
  1. Halbleiterspeicherbauteil, umfassend eine Vielzahl von Speicherelementen, wobei jedes Element hydriertes, mit Silizium angereichertes, amorphes Siliziumlegierungsmaterial zwischen einem Paar von Kontakten umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass der Bauteil Sätze von Eingabe- und Ausgabekontakten (16, 18) auf jeweils gegenüberliegenden Seiten einer Schicht (10) des amorphen Siliziumlegierungsmaterials und einzelne leitende Elemente (20) umfasst, die in der Schicht angeordnet sind und die für jeden Eingabekontakt programmierbare leitende Bahnen zwischen dem Eingabekontakt und einer Mehrzahl von Ausgabekontakten definieren.
  2. Halbleiterspeicherbauteil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass jeder der Sätze der Eingabe- und Ausgabekontakte regelmäßig beabstandete, in Reihen und Spalten angeordnete Kontakte umfasst.
  3. Halbleiterspeicherbauteil nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die leitenden Elemente leitende Schichtabschnitte umfassen, die auf einer oder mehreren getrennten Ebenen im Körper der amorphen Siliziumlegierungsschicht zwischen ihren gegenüberliegenden Seiten ausgebildet sind.
  4. Halbleiterspeicherbauteil nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Position und die Abmessungen der leitenden Schichtabschnitte auf der oder auf jeder der getrennten Ebenen vorausgewählt sind.
  5. Halbleiterspeicherbauteil nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die leitenden Elemente leitende Partikel umfassen, die quasi willkürlich auf einer oder mehreren getrennten Ebenen im Körper der Legierungsschicht zwischen ihren gegenüberliegenden Seiten verstreut sind.
  6. Halbleiterspeicherbauteil nach Anspruch 3 oder Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass bei den Sätzen der Eingabe- und Ausgabekontakte, die Eingabe- bzw. Ausgabeebenen definieren, die Dicke des amorphen Siliziumlegierungsmaterials zwischen benachbarten Ebenen zwischen 10 und 60 nm beträgt.
  7. Halbleiterspeicherbauteil nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Dicke des amorphen Siliziumlegierungsmaterials zwischen jedem Paar von benachbarten Ebenen im Wesentlichen gleich ist.
  8. Halbleiterspeicherbauteil nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die leitenden Elemente leitende Partikel umfassen, die quasi willkürlich über die gesamte Dicke der Legierungsschicht verstreut sind.
  9. Halbleiterspeicherbauteil nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Bauteil optisch programmierbar ist, wobei die Eingabekontakte lichtempfindliche Elemente umfassen.
  10. Halbleiterspeicherbauteil nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontakte von wenigstens einem der Sätze der Eingabe- und Ausgabekontakte in einem Matrixgitter angeordnet sind und durch eine Aktivmatrixadressierschaltung adressiert werden, welche ihrerseits Sätze von Adressleitern und einen jeweiligen Schaltbauteil, der mit jedem Kontakt verbunden ist, umfasst.
Es folgen 4 Blatt Zeichnungen






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