[发明专利]具有采用双极存储元件的存储单元的多级存储器阵列及其形成方法

权利要求书

1.一种存储器阵列，包括：

第一存储单元，该第一存储单元具有：

第一导线；

第一双极存储元件，形成在该第一导线之上；以及

第二导线，形成在该第一双极存储元件之上；以及

第二存储单元，形成在该第一存储单元之上，并且该第二存储单元具有：

第二双极存储元件，形成在该第二导线之上；以及

第三导线，形成在该第二双极存储元件之上；

其中该第一存储单元和该第二存储单元共享该第二导线；

其中该第一双极存储元件在该第一存储单元内具有第一存储元件极性取向；

其中该第二双极存储元件在该第二存储单元内具有第二存储元件极性取向；并且

其中该第二存储元件极性取向与该第一存储元件极性取向相反。

2.如权利要求1所述的存储器阵列，还包括形成在该第一导线和该第二导线之间的第一操纵元件和形成在该第三导线和该第四导线之间的第二操纵元件。

3.如权利要求2所述的存储器阵列，其中该第一操纵元件是双极性的且在该第一存储单元内具有第一操纵元件极性取向，并且该第二操纵元件是双极性的且在该第二存储单元内具有与该第一操纵元件极性取向相反的第二操纵元件极性取向。

4.如权利要求3所述的存储器阵列，其中该第一操纵元件和该第二操纵元件包括垂直多晶硅半导体二极管

5.如权利要求2所述的存储器阵列，其中该第一操纵元件和该第二操纵元件是单极性的。

6.如权利要求5所述的存储器阵列，其中该第一操纵元件和该第二操纵元件包括穿通二极管。

7.如权利要求1所述的存储器阵列，其中该第一导线和该第三导线是位线，并且其中该第二导线是字线。

8.如权利要求1所述的存储器阵列，其中该第一双极存储元件包括双极性的金属-绝缘体-金属堆叠。

9.如权利要求8所述的存储器阵列，其中该第一双极存储元件包括：

第一导电层；

可逆电阻转换（RRS）材料，形成在该第一导电层之上；以及

第二导电层，形成在该RRS材料之上。

10.如权利要求9所述的存储器阵列，其中该RRS材料包括HfO_x、ZrO_x、NiO_x、TiO_x、TaO_x、NbO_x或Al_xO_y。

11.如权利要求9所述的存储器阵列，其中该第一导电层包括重掺杂半导体，并且该第二导电层包括金属氮化物。

12.如权利要求11所述的存储器阵列，其中该重掺杂半导体包括n+硅。

13.如权利要求11所述的存储器阵列，还包括形成在该RRS材料和该金属氮化物之间的金属/金属氧化物层堆叠。

14.如权利要求13所述的存储器阵列，其中该金属/金属氧化物层堆叠包括Ti/TiO_x、Zr/ZrO_x、Ni/NiO_x、Al/Al_xO_y、Ta/TaO_x、Nb/NbO_x或Hf/HfO_x。

15.如权利要求14所述的存储器阵列，其中该金属氮化物包括氮化钛、氮化钨或氮化钽。

16.如权利要求9所述的存储器阵列，其中该第一导电层包括金属氮化物，并且该第二导电层包括重掺杂半导体。

17.如权利要求16所述的存储器阵列，其中该重掺杂半导体包括n+硅。

18.如权利要求16所述的存储器阵列，还包括形成在该RRS材料和该金属氮化物之间的金属/金属氧化物层堆叠。