A process for direct integration of a thin-film silicon p-n junction diode
with a magnetic tunnel junction for use in advanced magnetic random access
memory (MRAM) cells for high performance, non-volatile memory arrays. The
process is based on pulsed laser processing for the fabrication of
vertical polycrystalline silicon electronic device structures, in
particular p-n junction diodes, on films of metals deposited onto low
temperature-substrates such as ceramics, dielectrics, glass, or polymers.
The process preserves underlayers and structures onto which the devices
are typically deposited, such as silicon integrated circuits. The process
involves the low temperature deposition of at least one layer of silicon,
either in an amorphous or a polycrystalline phase on a metal layer.
Dopants may be introduced in the silicon film during or after deposition.
The film is then irradiated with short pulse laser energy that is
efficiently absorbed in the silicon, which results in the crystallization
of the film and simultaneously in the activation of the dopants via
ultrafast melting and solidification. The silicon film can be patterned
either before or after crystallization.
Ein Prozeß für direkte Integration einer Dünnfilmsilikon p-n Flächendiode mit einer magnetischen Tunnelverzweigung für Gebrauch in vorgerückten magnetischen Zellen des RAMS (MRAM) für hohe Leistung, Permanentspeicherreihen. Der Prozeß basiert auf pulsiertem Laser, der für die Herstellung der vertikalen polykristallinen Strukturen elektronische Vorrichtung des Silikons, insbesondere p-n Flächendioden, auf Filmen der Metalle verarbeitet, die auf niedrige Temperatur-Substrate wie Keramik, Dielektrika, Glas oder Polymer-Plastiken niedergelegt werden. Der Prozeß konserviert underlayers und Strukturen, auf die die Vorrichtungen gewöhnlich niedergelegt werden, wie Silikonintegrierte Schaltungen. Der Prozeß bezieht die Absetzung der niedrigen Temperatur von mindestens einer Schicht Silikon, entweder in eine formlose oder polykristalline Phase auf einer Metallschicht mit ein. Dopante können im Silikonfilm während oder nach der Absetzung eingeführt werden. Der Film wird dann mit kurzer Impulslaser Energie bestrahlt, die leistungsfähig im Silikon aufgesogen wird, das in der Kristallisation des Filmes und gleichzeitig die Aktivierung der Dopante über ultrafast das Schmelzen und Verfestigung ergibt. Der Silikonfilm kann patterned jedes vor oder nach Kristallisation sein.
