可以实现一种与传统半导体工艺具有高亲和力，具有机械地完全地中断电路的开关功能，并且能够进行非易失性信息记录的存储元件。提供了一种在基底上形成的机电存储器，所述存储器具有通过电极夹置的存储单元和作为介助于支柱部在空气中桥接的梁的可移动电极。通过所述配置，可以以简单结构实现非易失性存储器。即并且可以实现功耗低且和成本低的高性能的机电存储器，和使用其的电气装置。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及采用微机电系统的存储元件，以及使用所述存储元件的电路。
技术介绍
在例如无线终端的信息通信设备的功能日益增强的情况下，在提供服务 从而满足用户的需求方面必须提高信息设备的适应的信息量。在无线终端的存储器中，需要例如减小尺寸、大容量、和低功耗的性能。目前，使用DRAM (动态随机存储器)、SRAM (静态随机存储器)、和SDRAM (静态动态 随机存储器)。DRAM是需要记录保持操作的存储装置，并且具有增加功耗 的问题。目前，减小功耗的研究和开发取得了进展。已经研发了结合了将更新操 作抑制到最低水平的功能从而将个人计算机的DRAM的功耗降低到1/10的 技术。提供了 PASR (部分阵列自更新)和TCSR (温度补偿自更新)的存 储器，PASR是将存储器划分为块并且仅更新需要的块的功能，TCSR是根 据温度自动确定最佳更新时间从而扩大平均更新时间的功能。在时钟频率 1 OOMHz下，数据传输速率是400Mbyte/s,并且电源电压是移动电话通常仅_ 用的1.8V (Elpida Memory, May2004 )。此外，还研发了在无线终端中使用的SDRAM，并且引入了结合了高速 SRAM和大容量DRAM的SDRAM。在这样的SDRAM中，应用了 DDR(双 数据速率)技术，和采用了例如数据传输速率1.1Gbyte/s, 256MB、以及PASR 和TCSR的降低功耗的技术。这是导致在例如移动电话或PDA (Samsung Electronics, May 2004 )的移动设备上显示三维运动图像的技术。在半导体 存储元件中，通过在电容器中积蓄或放电而进行一位数据的记录。在易失性 存储器中出现了由于积蓄的电荷数量的减小导致的信息的时间恶化。当电荷 逃逸的路径完全中断时可以避免该现象。但是采用晶体管的电开关难于完全中断导电路径，并且该现象不可避免地出现。因此，需要以固定的时间间隔 进行记录保持操作。所述操作引起功耗增加。因而，进行了用传统的半导体存储元件替代的非易失性存储元件的研发。配置了 MRAM (磁随机存取存储器)和FeRAM(铁电随机存取存储器) 使得磁材料或介电材料用于存储单元，并且石兹极化或电极化用于可以半永久 保持的记录数据。该技术无需记录保持操作，并且因此期望成为可以实现低 功耗的存储元件技术。因此，预期这样的技术应用于降低功耗是重要的领域， 例如^f更携终端。作为与传统半导体工艺具有高亲和力，并且其中可以中断导电路径的装 置，正在积极地研发通过樣吏机电系统(MEMS )产生的才几电开关。最初，研 究领域主要涉及无线通信终端中开关高频信号的传输^4圣的RF - MEMS开 关。RF - MEMS开关是其中微可移动电极移动从而在信号传输路径上积4成 开关的开关。该开关具有例如非常低的损失和高隔离度的高频特性杰出的优 点。此外，该开关可以通过与RF-IC具有高亲和力的工艺生产。因此，该 开关可以结合在RP-IC中，并且期望成为显著贡献于射频元件尺寸减小的技术。作为通常具有大约几百(im尺寸的开关，已知在非专利文献2中所描述 的开关。在所述开关中，通过其传输高频信号的信号线在膜上形成，并且控 制电极正好布置在信号线下面。当DC电位施加到控制电极时，通过静电吸 引力所述膜被吸引向控制电极从而偏转，并且与在基底上形成的地电极接 触，由此在膜上形成的信号线置于短路状态，流过信号线的信号被减弱，并 且所述线被中断。与此相反，当DC电位不施加于控制电极时，膜不偏转， 并且流过在膜上的信号线的信号不从地电极丧失，并且通过开关。作为应用了机电开关的存储元件，有在专利文献l中公开的机电开关。 专利文献1公开了 一种结构，其中通过机电开关选择进行电荷积蓄的电容器， 并且积蓄的电荷由发光元件以固定的时间周期逐渐消耗。所述发光元件具有 固定时间周期的存储功能。专利文献l: JP-A-2002-366058非专利文南夂1: Y. Asao et al,， in Int. Electron Device Meeting Tech. Dig., Dec. 2004。非专利文南史2: J.B. Muldavin and G. M. Rebeiz, IEEE Microwave Wireless Compon. Lett, vol. 11, pp. 334-336, Aug. 2001 。
技术实现思路
本专利技术要解决的问题但是目前例如在非专利文献1中所示出的非易失性存储器具有严重的问 题，即晶体管和存储单元通过复杂的工艺技术相互集成，并且生产成本以某 种方式减小。将磁工艺或介电工艺与传统的半导体工艺结合引起生产线被异 质材料污染，并且引起了高性能产品的稳定生产的技术问题。为了构建新的 专用生产线，需要大的投资。必须实现与传统半导体工艺具有高亲和力的存储元件，所述元件具有通 过机械方式完全中断导电路径的开关功能，并且其中可以进行非易失性信息 记录。配置专利文献1的发光元件从而可以将数据写入电容器(在电容器中的 电荷积蓄)。因而，难于使用所述元件作为存储元件。 解决所述问题的手段为了达成所述目标，本专利技术的机电存储器包括在基底上形成使得存储 单元插入在第 一 电极和第二电极之间的存储部；和具有可移动的电极的开关 部，可移动电极是在所述基底上形成的支柱部上方延伸的梁形构件，同时以 预定距离与第 一 电极分隔，并且形成可移动电极使得可以通过由静电力所引 起的可移动电极的位移而在第一电极和可移动电极之间形成导电路径，并且 存储器可以将数据写入存储单元和从存储单元读出。根据所述配置，非易失性存储器可以用简单的结构实现，并且可以实现 常规难于实现的其中功耗低且成本低的高性能的机电存储器。由于存储单元 与机械地开和关导电路径从而进行开关的开关部相互集成，所以可以完全中 断在关状态下可以流过的电流。因而，可以实现存储器功耗和成本的降低。此外，本专利技术的机电存储器包括其中静电力由位于存储部附近的驱动电 极和可移动电4及之间的电位差而产生的配置。根据所述配置，驱动电极和存储部相互电隔离，并且可以独立控制通过 可移动电极的读出操作和写入存储部的写入操作。由于驱动电极独立布置， 所以便于驱动，并且存储器可以通过非常简单的驱动电路而配置。此外，本专利技术的机电存储器包括其中驱动电极通过两个并列布置在存储 部两侧的固定电极的配置。才艮据所述配置，驱动电极布置在构成导电路径的第一电极的两侧。因而， 可以容易地实现可移动电极的位移同时保持平衡。此外， 一个机电存储单元 可以记录多个记录数据，并且可以形成一个开关和多个存储单元的配置A^而 扩展记录容量。此外，本专利技术的机电存储器包括其中静电力由第二电极和可移动电极之 间的电位差而产生的配置。根据所述配置，可以产生相对于可移动电极的静电力，而无需单独形成 驱动电极，并且因而可以以非常简单的配置来配置存储器。此外，本专利技术的机电存储器包括其中存储部通过多个并列的存储部配置 的配置。根据所述配置，可以增加容量。此外，本专利技术的机电存储器包括其中在存储部中，第一和第二电极的至 少之一连接到公共电位的配置。根据所述配置，可以实现尺寸的进一步缩小。此外，可以简化对可移动 电极或驱动电极的控制信号。此外，本专利技术的机本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种在基底上形成的机电存储器，包括：在基底上形成使得存储单元插入在第一电极和第二电极之间的存储部；和具有可移动的电极的开关部，可移动电极是在所述基底上形成的支柱部上方延伸的梁形构件，同时以预定距离与第一电极隔离，并且所述开关 部形成使得可以通过由静电力引起的可移动电极的位移而在第一电极和可移动电极之间形成导电路径，并且其中进行了将数据写入所述存储器和从所述存储器读出的操作。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】JP 2005-6-22 182476/2005;JP 2006-6-2 154590/20061.一种在基底上形成的机电存储器，包括在基底上形成使得存储单元插入在第一电极和第二电极之间的存储部；和具有可移动的电极的开关部，可移动电极是在所述基底上形成的支柱部上方延伸的梁形构件，同时以预定距离与第一电极隔离，并且所述开关部形成使得可以通过由静电力引起的可移动电极的位移而在第一电极和可移动电极之间形成导电路径，并且其中进行了将数据写入所述存储器和从所述存储器读出的操作。2. 根据权利要求1的机电存储器，其中所述静电力由位于存储部附近 的驱动电极和所述可移动电极之间的电位差所产生。3. 根据权利要求2的机电存储器，其中所述驱动电极由两个并列布置 于所述存储部两侧的静止电极所配置。4. 根据权利要求1的机电存储器，其中所述静电力由所述第二电极和 可移动电极之间的电位差产生。5. 根据权利要求1的机电存储器，其中所述存储部由多个并列布置的 存储部配置。6. 根据权利要求5的机电存储器，其中在所述存储部中，所述第一和 第二电极的至少之一 连4妄/>共电位。7. 根据权利要求5的机电存储器，其中在存储部中，所述第一和第二 电极的至少之一连接到相互独立的电位。8. 根据权利要求2的机电存储器，其中所述驱动电极形成从而邻接所 述存储部或通过覆盖所述驱动电极的侧壁的绝缘膜邻接所述支柱部。9. 根据权利要求2的机电存储器，其中所述驱动电极通过绝缘膜与所 述可移动电^l相对。10. 根据权利要求4的机电存储器，其中所述支柱部形成从而通过覆盖 所述存储部的侧壁的绝...
【专利技术属性】
技术研发人员：内藤康幸，
申请(专利权)人：松下电器产业株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]
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