[發(fā)明專(zhuān)利]混合層三維存儲(chǔ)器

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200610162698.2
• 申請(qǐng)日: 2006-12-01
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN101192611A
• 公開(kāi)（公告）日: 2008-06-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張國(guó)飆
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 張國(guó)飆
• 主分類(lèi)號(hào): H01L27/10
• 分類(lèi)號(hào): H01L27/10;H01L27/115;H01L23/522
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及集成電路領(lǐng)域，更確切地說(shuō)，涉及三維存儲(chǔ)器。

背景技術(shù)

三維存儲(chǔ)器(3-dimensional?memory，簡(jiǎn)稱(chēng)為3D-M)將多個(gè)存儲(chǔ)層在垂直于襯底的方向上相互疊置在襯底電路上。如圖1所示，3D-M含有一個(gè)疊置于半導(dǎo)體襯底0s上的三維存儲(chǔ)堆0(3D-M?stack)。襯底0s上有多個(gè)晶體管及其互連線。三維存儲(chǔ)堆0含有多個(gè)在垂直于襯底的方向上相互疊置的三維存儲(chǔ)層(如ML?100、ML?200)，每個(gè)三維存儲(chǔ)層含有多條地址選擇線(包括字線30a、30a’...和位線20a、20a’...)和多個(gè)位于字線和位線之間的三維存儲(chǔ)元(如位于字線20a和位線30a之間的存儲(chǔ)元1aa，位于字線20a’和位線30a’之間的存儲(chǔ)元1a’a’...)。接觸通道口(20av、20av’...)為三維存儲(chǔ)堆0和襯底電路0s提供電連接。三維存儲(chǔ)器可以分為三維隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(3D-RAM)和三維只讀存儲(chǔ)器(3D-ROM)。3D-ROM可以是掩膜編程(3D-MPROM)或電編程(3D-EPROM，包括一次編程或多次編程，如3D-flash、3D-MRAM、3D-FRAM、3D-OUM等)。三維存儲(chǔ)元可以使用如薄膜晶體管(TFT)的有源元件和/或如二極管的無(wú)源元件。

根據(jù)三維存儲(chǔ)堆0中存儲(chǔ)層的結(jié)構(gòu)，現(xiàn)有的三維存儲(chǔ)器可分為層間分離三維存儲(chǔ)器(參見(jiàn)中國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)02113333.6的圖2和圖5)和層間交叉三維存儲(chǔ)器(參見(jiàn)中國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)02113333.6的圖4和圖8)。圖2表示一種層間分離三維存儲(chǔ)器。該實(shí)施例含有2個(gè)存儲(chǔ)層ML?100、ML?200，它們之間具有一層間介質(zhì)27。在讀寫(xiě)過(guò)程中，該層間介質(zhì)27使存儲(chǔ)層ML?100和ML?200之間互不干擾。因此，層間分離三維存儲(chǔ)器的周邊電路設(shè)計(jì)較為簡(jiǎn)單，它可采用大存儲(chǔ)陣列，并具有較大存儲(chǔ)密度。

圖3表示一種層間交叉三維存儲(chǔ)器。為簡(jiǎn)便計(jì)，在圖3及以后的附圖中，三維存儲(chǔ)器的接觸通道口及襯底均未畫(huà)出。該實(shí)施例含有4個(gè)存儲(chǔ)層ML?100-ML?400。其相鄰的存儲(chǔ)層(如ML?100、ML?200)之間沒(méi)有層間介質(zhì)，并共享一組地址選擇線(如30a、30b)。與層間分離三維存儲(chǔ)器相比，層間交叉三維存儲(chǔ)器結(jié)構(gòu)緊湊，工藝簡(jiǎn)單，成本低廉，故在三維存儲(chǔ)層數(shù)目不大時(shí)經(jīng)常采用。但當(dāng)存儲(chǔ)層數(shù)目較大時(shí)，由于存儲(chǔ)層之間未被隔離，導(dǎo)致漏電流加大，從而使三維存儲(chǔ)器的容量受到限制。為了提高三維存儲(chǔ)器的存儲(chǔ)容量、降低成本，本發(fā)明提出一種混和層三維存儲(chǔ)器。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的主要目的是提供一種大容量、低成本的三維存儲(chǔ)器。

根據(jù)這些以及別的目的，本發(fā)明提供了一種混和層三維存儲(chǔ)器。

本發(fā)明提供了一種混和層三維存儲(chǔ)器。其中，一部分三維存儲(chǔ)層采用層間分離的形式，即相鄰的存儲(chǔ)層之間有層間介質(zhì)；而另一部分三維存儲(chǔ)層采用層間交叉的形式，即相鄰的存儲(chǔ)層之間沒(méi)有層間介質(zhì)，并共享地址選擇線。這樣，混和層三維存儲(chǔ)器既具有層間分離三維存儲(chǔ)器周邊電路設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單、可采用大陣列、存儲(chǔ)密度大的優(yōu)點(diǎn)，又具有層間交叉三維存儲(chǔ)器的結(jié)構(gòu)緊湊，工藝簡(jiǎn)單，成本低廉的優(yōu)勢(shì)。混和層三維存儲(chǔ)器特別適合于具有較大存儲(chǔ)層數(shù)目(如≥4)的三維存儲(chǔ)器。

附圖說(shuō)明

圖1是一種三維存儲(chǔ)器的透視圖。

圖2是一種層間分離三維存儲(chǔ)器的截面圖。

圖3是一種層間交叉三維存儲(chǔ)器的截面圖。

圖4是一種2+2混和層三維存儲(chǔ)器的截面圖。

圖5A是一種4+4混和層三維存儲(chǔ)器的截面圖；圖5B是一種2+2+2+2混和層三維存儲(chǔ)器的截面圖。

圖6是一種混和層三維掩膜編程存儲(chǔ)器的截面圖。

圖7是一種混和層三維電編程存儲(chǔ)器的截面圖。

具體實(shí)施方式