[发明专利]三维电阻式存储器装置在审

专利信息
申请号: 202010727739.8 申请日: 2020-07-23
公开(公告)号: CN113078182A 公开(公告)日: 2021-07-06
发明(设计)人: 韩在贤 申请(专利权)人: 爱思开海力士有限公司
主分类号: H01L27/24 分类号: H01L27/24;G11C13/00
代理公司: 北京三友知识产权代理有限公司 11127 代理人: 刘久亮;黄纶伟
地址: 韩国*** 国省代码: 暂无信息
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摘要:
搜索关键词: 三维 电阻 存储器 装置
【说明书】:

一种三维电阻式存储器装置包括:垂直字线柱、多个电阻层、多个绝缘层、栅极绝缘层和沟道层。垂直字线柱形成在半导体基板上。电阻层顺序层叠在垂直字线柱的两侧。绝缘层与电阻层交替层叠。栅极绝缘层插置在垂直字线柱和电阻层之间。沟道层布置在栅极绝缘层和电阻层之间。

技术领域

各种实施方式可以总体涉及一种非易失性存储器装置,更具体地,涉及一种三维电阻式存储器装置(resistive memory device)。

背景技术

为了以低成本实现良好的性能,可能需要提高半导体存储器装置的集成度。因为半导体存储器装置的集成度可能是决定电子装置价格的重要因素,所以可能需要提高集成度。

在二维或平面半导体存储器装置中,可以根据单位存储器单元的占用面积来确定二维或平面半导体存储器装置的集成度,使得集成度可能极大地受到用于形成精细图案的技术水平的影响。然而,由于可能要使用具有高成本的半导体制造设备来形成精细图案,因此可能限制二维半导体存储器装置的集成度。

为了克服该限制,可以提出一种包括三维布置的存储器单元的三维半导体存储器装置。

近来,非易失性存储器装置的串中的存储器晶体管的数量可能显著增加,从而三维层叠存储器装置的高度也可能显著增加。而当三维层叠存储器装置的高度可能增加时,可能难以形成沟道层和狭缝。

发明内容

在本公开的示例性实施方式中,一种三维电阻式存储器装置可以包括:垂直字线柱、多个电阻层、绝缘层、栅极绝缘层和沟道层。垂直字线柱可以形成在半导体基板上。电阻层可以顺序层叠在垂直字线柱的两侧。绝缘层可以与电阻层交替层叠。栅极绝缘层可以插置在垂直字线柱和电阻层之间。沟道层可以布置在栅极绝缘层和电阻层之间。

在本公开的示例性实施方式中,一种三维电阻式存储器装置可以包括:半导体基板、单个字线柱、栅极绝缘层、多个电阻层、沟道层和多条位线。半导体基板可以在行方向和列方向上包括多个存储器组区域。单个字线柱可以在各个存储器组区域中从半导体基板的上表面垂直延伸。栅极绝缘层可以被配置成围绕字线柱的侧壁。电阻层可以垂直层叠在字线柱的两侧。沟道层可以插置在电阻层和栅极绝缘层之间。位线可以与电阻层电连接。

在本公开的示例性实施方式中,一种三维电阻式存储器装置可以包括:在行方向和列方向上布置的存储器组。每一个存储器组可以包括一条字线、与字线相交的多条位线以及连接在字线和位线之间的多个存储器单元。每一个存储器单元可以包括被配置成响应于字线的电压而导通的开关元件以及与开关元件并联连接的可变电阻器。

在本公开的示例性实施方式中,一种三维电阻式存储器装置可以包括:一对位线结构、多条字线和存储器单元。位线结构可以在列方向上延伸。字线可以通过均匀间隙彼此隔开。字线可以在垂直方向上延伸以与位线结构相交。存储器单元可以布置在字线和位线结构之间的交叉点处。每一个存储器单元可以包括被配置成响应于字线的电压而导通的开关元件,以及与开关元件并联连接并且与位线结构电连接的可变电阻器。

根据示例性实施方式,电阻层可以代替字线进行层叠,并且可以垂直形成字线。与具有较大厚度以具有布线电阻的字线不同,具有较小厚度的电阻层可以具有可变电阻器,使得三维电阻式存储器装置可以具有较低高度。

附图说明

根据以下结合附图的详细描述,将更清楚地理解本公开主题的上述和其它方面、特征和优点,其中:

图1是示出根据示例性实施方式的三维电阻式存储器装置的立体图;

图2A和图2B是示出根据示例性实施方式的三维电阻式存储器装置的存储器组的电路图;

图3是示出根据示例性实施方式的三维电阻式存储器装置的单位存储器单元的电路图;

图4是示出根据示例性实施方式的存储器组的平面图;

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