[发明专利]三维相变化存储器装置及其制造方法

权利要求书

1.一种存储器装置，包括：

一存取阵列；

多个导电层，通过多个绝缘层彼此分离且与该存取阵列分离；

一导电柱阵列，延伸通过该多个导电层，在该导电柱阵列中的导电柱对应接触于该存取阵列中的存取阵列；以及

多个存储单元，在该多个存储单元的各别的电流路径中具有相变化存储材料，该各别的电流路径介于这些对应的导电柱与这些对应的导电层之间，在所有该多个存储单元中的该相变化存储材料储存数据值，且该相变化存储材料在该各别的电流路径中，于一非晶相中具有不同的厚度。

2.根据权利要求1所述的存储器装置，其中没有任何储存于该多个存储单元中的数据值，是对应于该电流路径只有通过该相变化存储材料的一结晶相。

3.根据权利要求1所述的存储器装置，还包括：

一电路，在该多个存储单元中，该电路耦接于该存取阵列与该多个导电层，用以编程数据的电路具有多个数据值，这些数据值是以多个电阻的非重叠范围所代表，这些电阻的非重叠范围包括一最低电阻范围，该最低电阻范围是以该相变化存储材料的不同的非晶相厚度来建立。

4.根据权利要求3所述的存储器装置，其中该电路包括一逻辑与一脉冲，该逻辑用以决定一选定的存储单元的一电阻范围，该脉冲形成电路，用以产生一编程脉冲，该编程脉冲具有一脉冲形状，该脉冲形状是选自对应于该选定的存储单元的电阻范围与一目标电阻范围。

5.一种存储器装置的制造方法，包括：

形成一存取阵列；

形成多个导电层，该多个导电层位于该存取阵列上方或下方，该多个导电层通过多个绝缘层彼此分离且与该存取阵列分离；

形成一导电柱阵列，该导电柱阵列延伸通过该多个导电层，在该导电柱阵列中的导电柱对应接触于该存取阵列中的存取装置，且在该多个导电层中定义多个接口区域，这些接口区域介于这些导电柱与该多个导电层之间；

形成多个存储单元于这些接口区域中，这些接口区域包括一电流路径，该电流路径介于对应的这些导电柱与该多个导电层之间，每一存储器元件包括一相变化存储材料；以及

形成电路耦接于该存取阵列与该多个导电层，用以在该多个存储单元中编程数据，该多个存储单元具有多个数据值，这些数据值是以多个电阻的非重叠范围所代表，这些电阻的非重叠范围包括一最低电阻范围，在该多个存储单元中，该最低电阻范围是以通过这些接口区域的该相变化存储材料的不同的非晶相厚度来建立。

6.根据权利要求5所述的制造方法，其中形成该多个导电层包括披覆沉积该相变化存储材料，接着形成该相变化存储材料的多个补片。

7.根据权利要求5所述的制造方法，其中形成该多个导电层包括：

形成多个导电材料的披覆层；及

形成多个绝缘层料的披覆层，这些绝缘材料的披覆层介于这些导电材料的披覆层之间。

8.根据权利要求5所述的制造方法，其中形成该导电柱阵列包括：

定义一介层窗穿过该多个导电层；

沉积一第一相变化存储材料层于该介层窗的侧壁；及

以一第二相变化存储材料填满该介层窗。

9.一种存储器装置，包括：

一第一导体；

一第二导体；以及

一存储单元，包括位于一接口中的相变化存储材料，该接口介于该第一导体与该第二导体之间，其中只由该相变化存储材料的一非晶相的不同的非零厚度，代表储存于该存储单元中的数据，没有任何储存于该多个存储单元中的数据值，是对应于该导电路径只有通过该相变化存储材料的一结晶相。

10.根据权利要求9所述的存储器装置，包括：

一存取装置，耦接于该第一导体；

一电路，耦接于该存取装置与该第二导体，该电路在该存储单元中用以编程数据，且该电路具有多个数据值，这些数据值是以多个电阻的非重叠范围所代表，这些电阻的非重叠范围是以该存储单元中的该相变化存储材料的不同的非晶相厚度来建立。