用于具有平面存儲器單元的三維存儲器的垂直選擇器制造技術

公開了用于非易失性存儲器的設備、系統和方法。平面非易失性存儲器單元的多個層形成三維存儲器陣列。多個字線耦接到平面非易失性存儲單元。字線可以跨越存儲器單元的層水平延伸。多個選擇器列耦接到平面非易失性存儲單元。選擇器列垂直延伸通過存儲器單元的層，并且可以包含由同心的一個或多個選擇性層圍繞的中心導體。一個或多個選擇性層可以響應于電壓滿足閾值而允許電流通過字線與中心導體之間的單元。

Vertical selector for 3-D memory with flat memory unit

Devices, systems and methods for non-volatile memory are disclosed. Multiple layers of planar nonvolatile memory units form a three-dimensional memory array. Multiple word lines are coupled to a planar nonvolatile memory cell. Word lines can extend horizontally across layers of memory cells. Multiple selector columns are coupled to a planar nonvolatile memory cell. The selector column extends vertically through the layer of the memory unit and may contain a central conductor surrounded by one or more concentric selective layers. One or more selective layers may allow current to pass through the unit between the word line and the central conductor in response to the voltage satisfying the threshold.

【技術實現步驟摘要】
用于具有平面存儲器單元的三維存儲器的垂直選擇器
在各種實施例中，本公開涉及非易失性存儲器，并且更特別地涉及用于非易失性存儲器的選擇器。
技術介紹
各種類型的存儲器裝置將數據儲存在二維或三維存儲器單元陣列中。存儲器單元的物理和/或電氣性質可以更改以寫入數據并被感測以讀取數據。例如，在字線耦接到單元的行并且位線耦接到單元列的二維陣列中，從單元讀取數據可以涉及將讀取電壓施加到字線，并且在位線上感測電流或電壓，以確定單元的狀態。然而，位線電壓或電流也可以受到通過陣列中其他單元的“潛行電流”的影響。潛行電流可以在寫入操作期間干擾鄰近單元中的數據，降低讀取操作的可靠性并增加存儲器裝置的整體功率消耗(和發熱)。因此，某些存儲器裝置可以包含限制通過未選單元的泄漏電流的開關或選擇部件，諸如晶體管、齊納二極管等。然而，對于三維陣列，為存儲器單元的多個層提供選擇部件會顯著增加制造的時間和成本。
技術實現思路
提出了一種用于非易失性存儲器(non-volatilememory)的設備。在一個實施例中，平面非易失性存儲器單元的多個層形成三維存儲器陣列。在某個實施例中，多個字線耦接到平面非易失性存儲單元。在其它實施例中，字線跨越存儲器單元的層水平延伸。在一個實施例中，多個選擇器列耦接到平面非易失性存儲單元。在某個實施例中，選擇器列垂直延伸穿過存儲器單元的層。在其它實施例中，選擇器列包含由同心的一個或多個選擇性層圍繞的中心導體。在某些實施例中，一個或多個選擇性層可以響應于電壓滿足閾值而允許電流通過字線與中心導體之間的單元。提出了一種用于非易失性存儲器的系統。在一個實施例中，系統包含非易失性存儲器元件。在一個實施例中，非易失性存儲器元件包含多層平面磁隧道結(planarmagnetictunneljunctions)。在其它實施例中，磁隧道結可以是三維非易失性存儲器陣列的存儲器單元。在某個實施例中，非易失性存儲器元件包含耦接到存儲器單元的多個字線。在其它實施例中，字線跨越磁隧道結的層水平延伸。在一個實施例中，非易失性存儲器元件包含耦接到存儲器單元的多個選擇器柱。在某個實施例中，選擇器柱穿過磁隧道結的層垂直延伸。在其它實施例中，選擇器柱包含垂直金屬連接件以及一個或多個垂直選擇性層。在某些實施例中，一個或多個選擇性層可以響應于電壓未能滿足閾值而限制電流通過字線與垂直金屬連接件之間的單元。在一個實施例中，非易失性存儲器元件包含耦接到選擇器柱的多個位線。在其它實施例中，非易失性存儲器元件包含通過控制字線和位線電壓來進行讀取操作和寫入操作的控制器。在另一個實施例中，一種設備包含用于將數據儲存在平面磁阻存儲器單元的三維陣列中的器件。在某個實施例中，設備包含用于將字線電壓耦接到存儲器單元的器件。在其它實施例中，設備包含用于選擇性地允許電流穿過存儲器單元的器件。在某些實施例中，用于選擇性地允許電流的器件可以通過用于儲存數據的器件的多個層垂直延伸。附圖說明下面參考附圖中圖示的具體實施例來包含更特定的描述。應理解，這些附圖僅描繪了本公開的某些實施例，并且因此不被認為是對其范圍的限制，通過使用附圖利用附加特征和細節來描述和解釋本公開，其中：圖1是包括三維存儲器的系統的一個實施例的示意性框圖；圖2是圖示三維存儲器裸芯的一個實施例的示意性框圖；圖3是圖示三維存儲器陣列的一個實施例的透視圖；圖4是圖示三維存儲器陣列的另一實施例的透視圖；圖5是圖示一個實施例中的平面非易失性存儲單元和選擇器列的橫截面視圖；圖6是圖示三維存儲器陣列的一個實施例的頂視圖；圖7是圖示三維存儲器陣列的另一個實施例的頂視圖；圖8是圖示三維存儲器陣列的另一個實施例的頂視圖；以及圖9是圖示用于制作三維存儲器陣列的方法的一個實施例的示意性流程圖。具體實施方式本公開的各方面可以體現為設備、系統、方法或計算機程序產品。因此，本公開的各方面可以采取整體硬件實施例、整體軟件實施例(包含固件、駐留軟件、微代碼等)或組合軟件和硬件方面的實施例的形式，其在本文中通常都可以稱為“電路”、“模塊”、“設備”或“系統”。此外，本公開的各方面可以采取計算機程序產品的形式，該計算機程序產品體現在儲存計算機可讀和/或可執行程序代碼的一個或多個非暫時性計算機可讀儲存介質中。本規范中描述的許多功能單位已被標記為模塊，以便更加特別強調它們的實現獨立性。例如，模塊可以實現為包括定制VLSI電路或門陣列的硬件電路，諸如邏輯芯片、晶體管或其他分立部件的現成半導體。模塊也可以在諸如現場可編程門陣列、可編程陣列邏輯、可編程邏輯裝置等的可編程硬件裝置中實現。模塊還可以至少部分地以軟件實現以供各種類型的處理器執行。例如，可執行代碼的可識別模塊可以包括計算機指令的一個或多個物理或邏輯塊，其可以例如被組織為對象、進程或函數。盡管如此，可識別模塊的可執行文件不需要在物理上位于一起，而是可以包括儲存在不同位置的不同指令，當這些指令在邏輯上連接在一起時構成模塊并實現模塊的所述目的。事實上，可執行代碼的模塊可以包含單個指令或許多指令，并且甚至可以分布在數個不同的代碼段上、在不同的程序中、跨越數個存儲器裝置等。在軟件中實現模塊或模塊的部分的情況下，軟件部分可以儲存在一個或多個計算機可讀和/或可執行儲存介質上。可以利用一個或多個計算機可讀儲存介質的任何組合。例如，計算機可讀儲存介質可以包含(但不限于)電子的、磁的、光學的、電磁的、紅外的或半導體的系統、設備或裝置，或前述的任何適合的組合，但不包含傳播信號。在本文檔的上下文中，計算機可讀和/或可執行儲存介質可以是可以含有或儲存程序的任何有形和/或非暫時性介質，該程序可以由指令執行系統、設備、處理器或裝置使用或與其結合使用。用于實行本公開的各方面的操作的計算機程序代碼可以以一種或多種編程語言的任何組合來編寫，該編程語言包含面向對象的編程語言(諸如Python、Java、Smalltalk、C++、C#、ObjectiveC等)，常規過程編程語言(諸如“C”編程語言、腳本編程語言和/或其他類似編程語言)。程序代碼可以部分地或整體地在用戶的計算機上和/或通過數據網絡等在遠程計算機或服務器上中的一個或多個上執行。如本文所使用的部件包含有形的物理非暫時性裝置。例如，部件可以被實現為包括定制VLSI電路、門陣列或其他集成電路的硬件邏輯電路，諸如邏輯芯、晶體管或其他分立裝置的現成半導體，和/或其他機械或電氣裝置。部件也可以在諸如現場可編程門陣列、可編程陣列邏輯、可編程邏輯裝置等的可編程硬件裝置中實現。部件可以包括通過印刷電路板(PCB)的電線等與一個或多個其他部件電通信的一個或多個硅集成電路裝置(例如，芯片、裸芯、裸芯平面、封裝)或其他分立電氣裝置。在某些實施例中，本文描述的模塊中的每個可以可選地由部件體現或實現為部件。如本文所使用的電路包括一個或多個電氣和/或電子部件的集合，其提供用于電流的一個或多個通路。在某些實施例中，電路可以包含用于電流的返回通路，以使得該電路是閉環。然而，在另一個實施例中，不包含用于電流的返回通路的部件的集合可以稱為電路(例如開環)。例如，無論集成電路是否接地(作為電流的返回通路)，集成電路都可以被稱為電路。在各種實施例中，電路可以包含集成電路的一部分、集成電路、集成電路的集合、具有或不本文檔來自技高網...

【技術保護點】
1.一種設備，包括：平面非易失性存儲器單元的多個層，其形成三維存儲器陣列；多個字線，其耦接到所述平面非易失性存儲單元，所述字線跨越所述多個層水平延伸；以及多個選擇器列，其耦接到所述平面非易失性存儲器單元，所述選擇器列垂直延伸穿過所述多個層，所述選擇器列包括由同心的一個或多個選擇性層圍繞的中心導體，使得所述一個或多個選擇性層響應于電壓滿足閾值而允許電流通過字線和中心導體之間的單元。

【技術特征摘要】
2017.06.19 US 15/627,1751.一種設備，包括：平面非易失性存儲器單元的多個層，其形成三維存儲器陣列；多個字線，其耦接到所述平面非易失性存儲單元，所述字線跨越所述多個層水平延伸；以及多個選擇器列，其耦接到所述平面非易失性存儲器單元，所述選擇器列垂直延伸穿過所述多個層，所述選擇器列包括由同心的一個或多個選擇性層圍繞的中心導體，使得所述一個或多個選擇性層響應于電壓滿足閾值而允許電流通過字線和中心導體之間的單元。2.如權利要求1所述的設備，其中所述平面非易失性存儲器單元包括磁隧道結。3.如權利要求1所述的設備，其中所述平面非易失性存儲器單元包括雙端子電阻式存儲器單元。4.如權利要求1所述的設備，其中所述一個或多個選擇性層包括n型和p型材料的交替層。5.如權利要求1所述的設備，進一步包括多個選擇晶體管和多個位線，所述選擇晶體管將所述選擇器列耦接到所述位線，使得多個選擇器列耦接到一個位線。6.如權利要求5所述的設備，進一步包括耦接到所述選擇晶體管的控制柵極的多個選擇線，使得激活選擇線將每個位線一個選擇晶體管激活。7.如權利要求1所述的設備，其中字線尋址存儲器單元的層。8.如權利要求1所述的設備，其中存儲器單元的層包括每個選擇器列一個存儲器單元。9.如權利要求1所述的設備，其中存儲器單元的層包括每個選擇器列兩個或更多個存儲器單元，所述每個選擇器列由兩個或更多個字線尋址。10.如權利要求1所述的設備，其中所述選擇器列在形成所述多個層之后形成。11.一種系統，包括：非易失性存儲器元件，所述非易失性存儲器元件包括：平面磁隧道結的多個層，其包括三維非易失性存儲器陣列的存儲器單元；多個字線，其耦接到所述存儲器單元，所述字線跨越所述多個層水平延伸；多個選擇器柱，其耦接到所述存儲器單元，所述選擇器柱垂...

【專利技術屬性】
技術研發人員：S李，
申請(專利權)人：桑迪士克科技有限責任公司，
類型：發明
國別省市：美國,US