[發明專利]具有電介質阻擋層的自選存儲器單元

在審

• 申請號: 201880054640.7
• 申請日: 2018-08-23
• 公開（公告）號: CN111095555A
• 公開（公告）日: 2020-05-01
• 發明（設計）人: L·弗拉汀;F·佩里茲
• 申請（專利權）人: 美光科技公司
• 主分類號: H01L27/06
• 分類號: H01L27/06;H01L23/00;H01L21/02;H01L21/768
• 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

自選存儲器單元可由存儲器材料構成，所述存儲器材料基于施加在其上的電壓的極性來改變閾值電壓。這類存儲器單元可在存儲器陣列中形成在導電柱與電極平面的相交點處。電介質材料可形成于所述存儲器單元的所述存儲器材料與所述對應電極平面之間。所述電介質材料可形成阻擋層，所述阻擋層防止所述存儲器材料與構成所述電極平面的材料之間的有害相互作用。在一些情況下，所述電介質材料也可安置于所述存儲器材料與所述導電柱之間以形成第二電介質阻擋層。所述第二電介質阻擋層可增大所述存儲器陣列的對稱性或防止所述存儲器材料與電極圓柱體之間的或所述存儲器材料與所述導電柱之間的有害相互作用。

交叉引用

本專利申請案要求由法坦(Fratin)等人于2017年8月25日提交的讓渡給本受讓人的標題為“具有電介質阻擋層的自選存儲器單元(Self-Selecting Memory Cell WithDielectric Barrier)”的美國專利申請案第15/687,038號的優先權，且所述美國專利申請案以引用的方式并入。

背景技術

以下內容大體上涉及自選存儲器單元，且更具體地說，涉及三維(three-dimensional，3D)多平面存儲器。

存儲器裝置廣泛用于將信息存儲在例如計算機、無線通信裝置、相機、數字顯示器等各種電子裝置中。通過將不同狀態編程到存儲器裝置的存儲器單元中來存儲信息。舉例來說，二進制裝置具有兩個狀態，通常表示為邏輯“1”或邏輯“0”。在其它系統中，可存儲兩個以上狀態。為了存取所存儲信息，存儲器裝置的組件可讀取或感測存儲器單元中的所存儲狀態。為了存儲信息，電子裝置的組件可寫入或編程存儲器單元中的狀態。

存在多種類型的存儲器裝置，包含磁性硬盤、隨機存取存儲器(random accessmemory，RAM)、動態RAM(dynamic RAM，DRAM)、同步動態RAM(synchronous dynamic RAM，SDRAM)、鐵電RAM(ferroelectric RAM，FeRAM)、磁性RAM(magnetic RAM，MRAM)、電阻式RAM(resistive RAM，RRAM)、只讀存儲器(read only memory，ROM)、快閃存儲器、相變存儲器(phase change memory，PCM)、自選存儲器(self-selecting memory)等。存儲器裝置可為易失性或非易失性的。即使在無外部電源存在的情況下，非易失性存儲器(例如快閃存儲器)也可維持其所存儲邏輯狀態很長一段時間。易失性存儲器裝置(例如DRAM)除非被外部電源定期刷新，否則可能隨時間推移而丟失其存儲的狀態。改進存儲器裝置可包含增大存儲器單元密度、增大讀取/寫入速度、提高可靠性、增強數據保持、降低功率消耗或降低制造成本，以及其它量度。

附圖說明

圖1說明根據本公開的各種實施例的支持具有電介質阻擋層的自選存儲器單元的存儲器陣列。

圖2A展示根據本公開的各種實施例的支持具有電介質阻擋層的自選存儲器單元的存儲器陣列的平面圖。

圖2B展示根據本公開的各種實施例的支持具有電介質阻擋層的自選存儲器單元的存儲器陣列的橫截面圖。

圖3說明根據本公開的各種實施例的支持根據本公開的實例的特征和操作的具有電介質阻擋層的自選存儲器單元的閾值電壓的電壓圖。

圖4說明用于對根據本公開的各種實施例的支持根據本公開的實例的特征和操作的具有電介質阻擋層的自選存儲器單元進行編程的寫入電壓的電壓圖。

圖5說明根據本公開的各種實施例的支持具有電介質阻擋層的自選存儲器單元的存儲器陣列。

圖6A和6B說明根據本公開的各種實施例的在第一制造工藝中的各個步驟期間的存儲器陣列。

圖7A到7F說明根據本公開的各種實施例的在第二制造工藝中的各個步驟期間的存儲器陣列。