[發明專利]三維存儲器設備及其使用方法

在審

• 申請號: 201680071347.2
• 申請日: 2016-10-19
• 公開（公告）號: CN108369989A
• 公開（公告）日: 2018-08-03
• 發明（設計）人: F·佩里茲
• 申請（專利權）人: 美光科技公司
• 主分類號: H01L45/00
• 分類號: H01L45/00
• 代理公司: 北京律盟知識產權代理有限責任公司 11287
• 代理人: 王龍

本發明揭示一種三維3D存儲器陣列。所述3D存儲器陣列可包含電極平面及經安置穿過且耦合到所述電極平面的存儲器材料。包含于所述存儲器材料中的存儲器單元在與所述電極平面相同的平面中對準，且所述存儲器單元經配置以展現表示第一邏輯狀態的第一閾值電壓及表示第二邏輯狀態的第二閾值電壓。導電柱經安置穿過且耦合到所述存儲器單元，其中所述導電柱及電極平面經配置以跨越所述存儲器單元提供電壓以將邏輯狀態寫入到所述存儲器單元。本發明揭示用以操作及形成所述3D存儲器陣列的方法。

背景技術

傳統存儲器裝置包含用于存儲耦合到選擇器裝置的邏輯狀態的存儲器元件。存儲器元件及選擇器裝置可定位于具有三維架構的存儲器陣列中的字線與位線的相交點處。在一些架構中，選擇器可耦合到字線且存儲器元件可耦合到位線。選擇器裝置可減少泄漏電流且用于選擇單個存儲器元件進行讀取及/或寫入。然而，使用單獨存儲器元件及選擇器裝置增大必須在存儲器裝置的制造期間形成的材料及/或層的數目。激活選擇器裝置且寫入到或讀取存儲器元件可需要提供高電壓、高電流密度及/或長持續時間脈沖。這些存儲器要求可需要可增大制造復雜性及/或成本的特定結構解決方案。操作要求也可增大存儲器裝置的功率消耗。

發明內容

根據本發明的實施例的實例設備可包含：電極平面；存儲器材料，其經安置穿過且耦合到所述電極平面；存儲器單元，其包含于所述存儲器材料中而在與所述電極平面相同的平面中對準，所述存儲器單元可經配置以展現表示第一邏輯狀態的第一閾值電壓及表示第二邏輯狀態的第二閾值電壓，其中所述存儲器單元可進一步經配置以充當選擇器裝置及存儲器元件；及導電柱，其經安置穿過且耦合到所述存儲器單元，其中所述導電柱及所述電極平面可經配置以跨越所述存儲器單元提供電壓以將邏輯狀態寫入到所述存儲器單元。

根據本發明的實施例的另一實例設備可包含：存儲器列，其包含環狀存儲器單元、導電柱及安置于所述環狀存儲器單元與所述導電柱之間的電極材料，其中所述環狀存儲器單元可經配置以充當選擇器裝置及存儲器元件；交替多個電極平面及多個電介質材料的堆疊，其中所述環狀存儲器單元可在所述多個電極平面的電極平面中對準；及開口，其穿過所述堆疊，其中所述存儲器列經安置于所述開口中。

根據本發明的實施例的另一實例設備可包含：電極平面；導電柱陣列，其經安置穿過所述電極平面；及存儲器單元陣列，其形成為圍繞所述導電柱陣列的所述導電柱的同心環，其中所述存儲器單元陣列可在與所述電極平面相同的平面中對準，其中所述存儲器單元陣列可經配置以充當選擇器裝置及存儲器元件。

根據本發明的實施例的實例方法可包含：接收對應于導電柱陣列中的導電柱的第一地址；接收對應于電極平面堆疊中的電極平面的第二地址；將所述導電柱耦合到第一電壓；將所述電極平面耦合到第二電壓；及通過所述第一電壓與所述第二電壓之間的差偏置耦合于所述導電柱與所述電極平面之間的存儲器單元，其中所述存儲器單元可經配置以充當選擇器裝置及存儲器元件。

根據本發明的實施例的另一實例方法可包含：形成交替電極平面及電介質層的堆疊；在所述堆疊中形成開口；在所述開口中形成存儲器材料的保形層；及在所述保形層上方使用導電柱填充所述開口。

附圖說明

圖1是根據本發明的實施例的三維存儲器陣列的部分的等角視圖。

圖2A是根據本發明的實施例的三維存儲器陣列的一部分的俯視圖。

圖2B是在圖2A中展示的三維存儲器陣列的部分的字線視圖。

圖2C是在圖2A中展示的三維存儲器陣列的部分的位線視圖。

圖3A是根據本發明的實施例的部分制造存儲器陣列的一部分的示意說明。

圖3B是根據本發明的實施例的一部分制造存儲器陣列的一部分的示意說明。

圖3C是根據本發明的實施例的存儲器陣列的一部分的示意說明。

圖4是根據本發明的實施例的閾值電壓的電壓圖。