[发明专利]集成电路3D存储器阵列及其制造方法

权利要求书

1.一种存储器元件，其特征在于，包括：

集成电路基板，包含存取元件阵列；

多个导电层，通过绝缘层而彼此分离且与所述存取元件阵列分离；

电极柱阵列，其延伸穿过所述多个导电层，该电极柱阵列中的电极柱接触所述存取元件阵列中的对应存取元件，且界定该电极柱与所述多个导电层中的导电层之间的界面区；以及

存储器构件在于所述界面区，所述存储器构件中的每一者包括可编程构件及整流器。

2.根据权利要求1所述的存储器元件，其特征在于，包含：

耦接至所述存取元件阵列的列译码电路及行译码电路，用以选择所述电极柱阵列中的电极柱；以及

耦接至所述多个导电层的平面译码电路，用以使选定导电层中的所述界面区中的所述整流器正向偏置，且使未选定导电层中的界面区中的所述整流器反向偏置。

3.根据权利要求1所述的存储器元件，其特征在于，所述电极柱阵列中的电极柱包括与对应存取元件电性连接的导体，以及位于所述导体与所述多个导电层之间的存储器材料层，其中所述存储器构件中的每一者中的所述可编程构件包括位于所述界面区的所述存储器材料层中的主动区。

4.根据权利要求1所述的存储器元件，其特征在于，所述存取元件阵列中的存取元件包括：

晶体管，具有栅极、第一端子及第二端子；以及

所述存取元件阵列包含耦接至所述第一端子的位线、耦接至所述栅极的字线，且其中所述第二端子耦接至所述电极柱阵列中的对应电极柱。

5.根据权利要求1所述的存储器元件，其特征在于，所述存取元件阵列中的存取元件包括垂直晶体管。

6.根据权利要求1所述的存储器元件，其特征在于，所述电极柱阵列中的电极柱包括与所述对应存取元件电性连接的具有第一导电型的半导体材料，以及位于所述半导体材料与所述多个导电层之间的反熔丝材料层；以及

其中所述多个导电层包括具有第二导电型的掺杂半导体材料，使得所述存储器构件中的每一者中的所述整流器包括p-n结。

7.根据权利要求1所述的存储器元件，其特征在于，所述多个导电层具有周边，且所述周边的相应部分经组态以与译码电路接触。

8.根据权利要求1所述的存储器元件，其特征在于，所述多个导电层具有周边，且所述周边的相应部分包含经组态以与译码电路接触的翼片，且所述存储器元件包含：

上覆于所述多个导电层上的布线层，包含将所述多个导电层耦接至译码电路的导体；以及

导电插塞，其接触所述翼片，且向上延伸至所述布线层。

9.根据权利要求8所述的存储器元件，其特征在于，所述翼片以交错方式配置，使得所述多个导电插塞中耦接至所述多个导电层中的不同导电层上的交错翼片的导电插塞以列配置，所述列在由所述交错翼片界定的方向上延伸。

10.根据权利要求1所述的存储器元件，其特征在于，所述电极柱包括电极部分的相应叠层，其中每一部分延伸穿过一组对应的所述多个导电层。

11.根据权利要求1所述的存储器元件，其特征在于，所述存取元件阵列下伏于所述多个导电层下。

12.根据权利要求1所述的存储器元件，其特征在于，所述电极柱阵列中的电极柱包括与对应存取元件电性连接的中央芯导体，以及位于所述中央芯导体上的存储器材料层、位于所述存储器材料层上并接触所述多个导电层的半导体外鞘，其中所述存储器构件中的每一者中的所述可编程构件包括位于所述中央芯导体与所述半导体外鞘之间的所述界面区的所述存储器材料层中的主动区。

13.一种存储器元件的制造方法，其特征在于，包括：

形成存取元件阵列；

在所述存取元件阵列下方或上方形成多个导电层，所述多个导电层通过绝缘层而彼此分离且与所述存取元件阵列分离；

形成延伸穿过所述多个导电层的电极柱阵列，所述电极柱阵列中的所述电极柱接触所述存取元件阵列中的对应存取元件，且界定所述柱与所述多个导电层中的导电层之间的界面区；以及

在所述界面区中形成存储器构件，所述存储器构件中的每一者包括与整流器串联的可编程构件。

14.根据权利要求13所述的存储器元件的制造方法，其特征在于，所述形成多个导电层的步骤包含多晶硅的毯覆式沉积。