[發明專利]三維相變化存儲器裝置及其制造方法

有效

• 申請號: 201310287374.1
• 申請日: 2013-07-10
• 公開（公告）號: CN103928609A
• 公開（公告）日: 2014-07-16
• 發明（設計）人: 龍翔瀾
• 申請（專利權）人: 旺宏電子股份有限公司
• 主分類號: H01L45/00
• 分類號: H01L45/00;H01L27/24
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 任巖

1.一種存儲器裝置，包括：

一存取陣列；

多個導電層，通過多個絕緣層彼此分離且與該存取陣列分離；

一導電柱陣列，延伸通過該多個導電層，在該導電柱陣列中的導電柱對應接觸于該存取陣列中的存取陣列；以及

多個存儲單元，在該多個存儲單元的各別的電流路徑中具有相變化存儲材料，該各別的電流路徑介于這些對應的導電柱與這些對應的導電層之間，在所有該多個存儲單元中的該相變化存儲材料儲存數據值，且該相變化存儲材料在該各別的電流路徑中，于一非晶相中具有不同的厚度。

2.根據權利要求1所述的存儲器裝置，其中沒有任何儲存于該多個存儲單元中的數據值，是對應于該電流路徑只有通過該相變化存儲材料的一結晶相。

3.根據權利要求1所述的存儲器裝置，還包括：

一電路，在該多個存儲單元中，該電路耦接于該存取陣列與該多個導電層，用以編程數據的電路具有多個數據值，這些數據值是以多個電阻的非重疊范圍所代表，這些電阻的非重疊范圍包括一最低電阻范圍，該最低電阻范圍是以該相變化存儲材料的不同的非晶相厚度來建立。

4.根據權利要求3所述的存儲器裝置，其中該電路包括一邏輯與一脈沖，該邏輯用以決定一選定的存儲單元的一電阻范圍，該脈沖形成電路，用以產生一編程脈沖，該編程脈沖具有一脈沖形狀，該脈沖形狀是選自對應于該選定的存儲單元的電阻范圍與一目標電阻范圍。

5.一種存儲器裝置的制造方法，包括：

形成一存取陣列；

形成多個導電層，該多個導電層位于該存取陣列上方或下方，該多個導電層通過多個絕緣層彼此分離且與該存取陣列分離；

形成一導電柱陣列，該導電柱陣列延伸通過該多個導電層，在該導電柱陣列中的導電柱對應接觸于該存取陣列中的存取裝置，且在該多個導電層中定義多個接口區域，這些接口區域介于這些導電柱與該多個導電層之間；

形成多個存儲單元于這些接口區域中，這些接口區域包括一電流路徑，該電流路徑介于對應的這些導電柱與該多個導電層之間，每一存儲器元件包括一相變化存儲材料；以及

形成電路耦接于該存取陣列與該多個導電層，用以在該多個存儲單元中編程數據，該多個存儲單元具有多個數據值，這些數據值是以多個電阻的非重疊范圍所代表，這些電阻的非重疊范圍包括一最低電阻范圍，在該多個存儲單元中，該最低電阻范圍是以通過這些接口區域的該相變化存儲材料的不同的非晶相厚度來建立。

6.根據權利要求5所述的制造方法，其中形成該多個導電層包括披覆沉積該相變化存儲材料，接著形成該相變化存儲材料的多個補片。

7.根據權利要求5所述的制造方法，其中形成該多個導電層包括：

形成多個導電材料的披覆層；及

形成多個絕緣層料的披覆層，這些絕緣材料的披覆層介于這些導電材料的披覆層之間。

8.根據權利要求5所述的制造方法，其中形成該導電柱陣列包括：

定義一介層窗穿過該多個導電層；

沉積一第一相變化存儲材料層于該介層窗的側壁；及

以一第二相變化存儲材料填滿該介層窗。

9.一種存儲器裝置，包括：

一第一導體；

一第二導體；以及

一存儲單元，包括位于一接口中的相變化存儲材料，該接口介于該第一導體與該第二導體之間，其中只由該相變化存儲材料的一非晶相的不同的非零厚度，代表儲存于該存儲單元中的數據，沒有任何儲存于該多個存儲單元中的數據值，是對應于該導電路徑只有通過該相變化存儲材料的一結晶相。

10.根據權利要求9所述的存儲器裝置，包括：

一存取裝置，耦接于該第一導體；

一電路，耦接于該存取裝置與該第二導體，該電路在該存儲單元中用以編程數據，且該電路具有多個數據值，這些數據值是以多個電阻的非重疊范圍所代表，這些電阻的非重疊范圍是以該存儲單元中的該相變化存儲材料的不同的非晶相厚度來建立。