[發(fā)明專利]具有獨(dú)立大小元件的存儲(chǔ)器單元

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201480050146.5
• 申請(qǐng)日: 2014-07-24
• 公開（公告）號(hào): CN105531820B
• 公開（公告）日: 2019-08-16
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 山謬·西雅瑞羅;馬歇羅·瑞法西歐
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 美光科技公司
• 主分類號(hào): H01L45/00
• 分類號(hào): H01L45/00;H01L27/22;H01L27/24
• 代理公司: 北京律盟知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限責(zé)任公司 11287
• 代理人: 路勇

本發(fā)明提供存儲(chǔ)器單元架構(gòu)及其形成方法。實(shí)例存儲(chǔ)器單元可包含開關(guān)元件及與所述開關(guān)元件串聯(lián)而形成的存儲(chǔ)器元件。所述開關(guān)元件的最小橫向尺寸不同于所述存儲(chǔ)器元件的最小橫向尺寸。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明大體上涉及半導(dǎo)體裝置，且更特定地說，涉及存儲(chǔ)器單元架構(gòu)及其形成方法。

背景技術(shù)

在計(jì)算機(jī)或其它電子裝置中，通常提供存儲(chǔ)器裝置作為內(nèi)部、半導(dǎo)體、集成電路。存在許多不同類型的存儲(chǔ)器，尤其包含隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(RAM)、只讀存儲(chǔ)器(ROM)、動(dòng)態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(DRAM)、同步動(dòng)態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(SDRAM)、電阻可變式存儲(chǔ)器及快閃存儲(chǔ)器。電阻可變式存儲(chǔ)器的類型尤其包含相變材料(PCM)存儲(chǔ)器、可編程導(dǎo)體存儲(chǔ)器及電阻式隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(RRAM)。

在需要高存儲(chǔ)器密度、高可靠性及無電數(shù)據(jù)保持時(shí)，利用非易失性存儲(chǔ)器作為用于廣泛電子應(yīng)用范圍的存儲(chǔ)器裝置。非易失性存儲(chǔ)器可用于(例如)個(gè)人計(jì)算機(jī)、可攜式存儲(chǔ)器棒、固態(tài)硬盤(SSD)、數(shù)碼相機(jī)、蜂窩電話、可攜式音樂播放器(例如MP3播放器)、電影播放器及其它電子裝置。

與存儲(chǔ)器裝置制造相關(guān)的不斷挑戰(zhàn)在于減小存儲(chǔ)器裝置的大小、增加存儲(chǔ)器裝置的存儲(chǔ)密度、減小功耗及/或限制存儲(chǔ)器裝置成本。一些存儲(chǔ)器裝置包含布置于二維陣列中的存儲(chǔ)器單元，其中存儲(chǔ)器單元均布置于相同平面中。相反地，各種存儲(chǔ)器裝置包含布置到具有多個(gè)存儲(chǔ)器單元層級(jí)的三維(3D)陣列中的存儲(chǔ)器單元。

附圖說明

圖1是根據(jù)本發(fā)明的數(shù)個(gè)實(shí)施例的存儲(chǔ)器陣列的部分的透視圖。

圖2說明根據(jù)本發(fā)明的數(shù)個(gè)實(shí)施例的三維存儲(chǔ)器陣列。

圖3A及3B說明根據(jù)本發(fā)明的數(shù)個(gè)實(shí)施例的在垂直方向上的存儲(chǔ)器單元的橫截面圖。

圖4A及4B說明對(duì)應(yīng)于根據(jù)本發(fā)明的數(shù)個(gè)實(shí)施例的存儲(chǔ)器單元的不同大小堆疊的相同橫截面的橫截面圖。

圖5A及5B說明對(duì)應(yīng)于根據(jù)本發(fā)明的數(shù)個(gè)實(shí)施例的具有不同大小存儲(chǔ)器元件的存儲(chǔ)器單元的堆疊的橫截面圖。

圖6A及6B說明對(duì)應(yīng)于根據(jù)本發(fā)明的數(shù)個(gè)實(shí)施例的具有不同大小開關(guān)元件的存儲(chǔ)器單元的堆疊的橫截面圖。

圖7A及7B說明對(duì)應(yīng)于根據(jù)本發(fā)明的數(shù)個(gè)實(shí)施例的具有不同大小存儲(chǔ)器元件及開關(guān)元件的存儲(chǔ)器單元的堆疊的橫截面圖。

圖8A及8B說明對(duì)應(yīng)于根據(jù)本發(fā)明的數(shù)個(gè)實(shí)施例的具有非垂直堆疊壁及不同大小開關(guān)元件的存儲(chǔ)器單元的堆疊的橫截面圖。

具體實(shí)施方式

提供存儲(chǔ)器單元架構(gòu)及其形成方法。實(shí)例存儲(chǔ)器單元可包含開關(guān)元件及與開關(guān)元件串聯(lián)而形成的存儲(chǔ)器元件。開關(guān)元件的最小橫向尺寸不同于存儲(chǔ)器元件的最小橫向尺寸。

本發(fā)明的實(shí)施例實(shí)施在交叉點(diǎn)存儲(chǔ)器陣列中的存儲(chǔ)器單元，其中開關(guān)元件的尺寸獨(dú)立于存儲(chǔ)器元件的尺寸。在開關(guān)元件與存儲(chǔ)器元件之間的大小獨(dú)立性允許相對(duì)于選擇元件大小的存儲(chǔ)器元件大小的無限制數(shù)目的組合，此繼而促進(jìn)處理與特定交叉點(diǎn)陣列應(yīng)用相關(guān)聯(lián)的具體電性質(zhì)。憑借獨(dú)立地對(duì)(例如，使用相變材料(PCM))形成交叉點(diǎn)陣列中的存儲(chǔ)器單元的相同堆疊材料中的開關(guān)元件及存儲(chǔ)器元件制定大小的能力，存儲(chǔ)器元件的電流密度可不同于開關(guān)元件的電流密度。舉例而言，在不引起在開關(guān)元件上的過度開關(guān)應(yīng)力的情況下，可改善存儲(chǔ)器元件中的相變機(jī)構(gòu)。

本文的圖遵循編號(hào)習(xí)慣，其中第一(或若干)數(shù)字對(duì)應(yīng)于圖式圖號(hào)且剩余數(shù)字識(shí)別在圖式中的元件或組件。在不同圖之間的類似元件或組件可使用類似數(shù)字來識(shí)別。舉例而言，106可指代圖1中的元件“06”，且類似元件在圖3A中可經(jīng)引用為306。同樣地，如本文所使用，“數(shù)個(gè)”特定元件及/或特征可指代此類元件及/或特征中的一或多者。