[發明專利]三維電阻式存儲器及允許獲得這種存儲器的方法

在審

• 申請號: 201880088269.6
• 申請日: 2018-12-18
• 公開（公告）號: CN111656547A
• 公開（公告）日: 2020-09-11
• 發明（設計）人: 卡里爾·埃爾·哈賈姆;加布里埃爾·莫拉斯;讓-弗朗索瓦·諾丁
• 申請（專利權）人: 法國原子能及替代能源委員會
• 主分類號: H01L45/00
• 分類號: H01L45/00;H01L27/24
• 代理公司: 中國商標專利事務所有限公司 11234
• 代理人: 桑麗茹

本發明的一個方面是根據前一項權利要求的存儲器(CO)，所述存儲器包括多個第一電極(EP)，稱為扁平電極(EP)，多個扁平電極(EP)中的每個扁平電極(EP)限定平面(P)；第二電極(EV)，稱為垂直電極(EV)，該第二電極基本上沿著垂直于由每個扁平電極(EP)限定的平面的軸線(Z)延伸；多個第三電極(EF)，稱為浮動電極，多個浮動電極(EF)中的每個浮動電極(EF)位于多個扁平電極(EP)中的扁平電極(EP)與垂直電極(EV)之間；多個絕緣材料的第一層CI，多個扁平電極EP中的每個扁平電極EP通過多個絕緣材料的第一層CI中的絕緣材料的第一層CI與前一個和/或后一個扁平電極隔開，多個第一活性材料的第一層(C1)，活性材料的每個層(C1)隔開多個扁平電極(EP)中的扁平電極(EP)以及其相關聯的浮動電極(EF)；第二活性材料的第二層，該第二活性材料的第二層將垂直電極(EV)與多個浮動電極(EF)中的浮動電極(EF)隔開；第一活性材料能夠形成選擇器(SE)或存儲點(PM)，并且第二活性材料能夠形成存儲點(PM)或選擇器(SE)。

技術領域

本發明的技術領域是存儲器的技術領域。本發明涉及一種三維(下文稱為3D)存儲器，并且特別地涉及一種其中選擇器與每個存儲點相關聯的3D存儲器。本發明還涉及一種使得能夠獲得這種存儲器的方法。

背景技術

在二維(下文稱為2D)存儲器技術中，與存儲點PM的尋址相關的已知問題是泄漏路徑的問題。實際上，如圖1A中所展示的，當讀取電勢被施加至行和列以便讀取存儲點PM的陣列的存儲點PM時，電流不僅通過目標存儲點PM(即，位于所選擇的行和列的交點處——實線箭頭)，而且還通過寄生路徑(虛線箭頭)，這些寄生路徑可以改變存儲點PM的讀取。

在2D結構中，通過在存儲點PM與尋址列或行之間插入選擇器SE，容易減少或甚至消除寄生路徑的問題，如圖1B所示。選擇器SE由活性材料C1/C2的浮動電極EF(即，當存儲器處于運行中時，其不連接至任何參考電勢)組成，活性材料C1/C2通常根據用于存儲點PM和電極EP/EV的活性材料C2/C1來選擇。然而，在3D存儲器的情況下，這種配置直到現在才落實到位。實際上，在3D存儲器的情況下，將選擇器SE落實到位將導致扁平電極EP之間的短路，所述短路由浮動電極EF引起。

因此，存在對包括選擇器SE的3D存儲器的需要，以便減少或消除泄漏路徑的問題。還存在對于使得能夠獲得這種存儲器的方法的需要。

發明內容

本發明通過提出包括用于每個存儲點的選擇器的3D存儲器設備來提供針對前述問題的解決方案。作為提醒，3D存儲器是整合策略的結果，其中設備在三維空間中被構成，并且不再像傳統的2D存儲器那樣唯一地在水平平面中被構成。該配置使得可以改善存儲器設備的性能，同時增加存儲密度(并且因此降低制造成本)。

本發明的第一方面涉及一種3D存儲器，其包括多個存儲點和多個選擇器，多個存儲點中的每個存儲點與多個選擇器中的選擇器相關聯。更特別地，三維存儲器包括：

-多個第一電極，稱為扁平電極，每個扁平電極限定平面；

-第二電極，稱為垂直電極，該第二電極基本上沿著垂直于由多個扁平電極中的扁平電極限定的平面的軸線延伸；

-多個第三電極，稱為浮動電極，多個浮動電極中的每個浮動電極位于多個扁平電極中的扁平電極與垂直電極之間；

-多個絕緣材料的第一層，多個扁平電極中的每個扁平電極通過多個絕緣材料的第一層中的絕緣材料的第一層與前一個和/或后一個扁平電極隔開；

-多個第一活性材料的第一層，多個活性材料的第一層中的第一活性材料的每個層隔開多個扁平電極中的扁平電極以及與其相關聯的多個浮動電極中的浮動電極；

-第二活性材料的第二層，該第二活性材料的第二層將垂直電極與多個浮動電極中的浮動電極隔開。