用于具有平面存储器单元的三维存储器的垂直选择器制造技术

公开了用于非易失性存储器的设备、系统和方法。平面非易失性存储器单元的多个层形成三维存储器阵列。多个字线耦接到平面非易失性存储单元。字线可以跨越存储器单元的层水平延伸。多个选择器列耦接到平面非易失性存储单元。选择器列垂直延伸通过存储器单元的层，并且可以包含由同心的一个或多个选择性层围绕的中心导体。一个或多个选择性层可以响应于电压满足阈值而允许电流通过字线与中心导体之间的单元。

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.

【技术实现步骤摘要】
用于具有平面存储器单元的三维存储器的垂直选择器
在各种实施例中，本公开涉及非易失性存储器，并且更特别地涉及用于非易失性存储器的选择器。
技术介绍
各种类型的存储器装置将数据储存在二维或三维存储器单元阵列中。存储器单元的物理和/或电气性质可以更改以写入数据并被感测以读取数据。例如，在字线耦接到单元的行并且位线耦接到单元列的二维阵列中，从单元读取数据可以涉及将读取电压施加到字线，并且在位线上感测电流或电压，以确定单元的状态。然而，位线电压或电流也可以受到通过阵列中其他单元的“潜行电流”的影响。潜行电流可以在写入操作期间干扰邻近单元中的数据，降低读取操作的可靠性并增加存储器装置的整体功率消耗(和发热)。因此，某些存储器装置可以包含限制通过未选单元的泄漏电流的开关或选择部件，诸如晶体管、齐纳二极管等。然而，对于三维阵列，为存储器单元的多个层提供选择部件会显着增加制造的时间和成本。
技术实现思路
提出了一种用于非易失性存储器(non-volatilememory)的设备。在一个实施例中，平面非易失性存储器单元的多个层形成三维存储器阵列。在某个实施例中，多个字线耦接到平面非易失性存储单元。在其它实施例中，字线跨越存储器单元的层水平延伸。在一个实施例中，多个选择器列耦接到平面非易失性存储单元。在某个实施例中，选择器列垂直延伸穿过存储器单元的层。在其它实施例中，选择器列包含由同心的一个或多个选择性层围绕的中心导体。在某些实施例中，一个或多个选择性层可以响应于电压满足阈值而允许电流通过字线与中心导体之间的单元。提出了一种用于非易失性存储器的系统。在一个实施例中，系统包含非易失性存储器元件。在一个实施例中，非易失性存储器元件包含多层平面磁隧道结(planarmagnetictunneljunctions)。在其它实施例中，磁隧道结可以是三维非易失性存储器阵列的存储器单元。在某个实施例中，非易失性存储器元件包含耦接到存储器单元的多个字线。在其它实施例中，字线跨越磁隧道结的层水平延伸。在一个实施例中，非易失性存储器元件包含耦接到存储器单元的多个选择器柱。在某个实施例中，选择器柱穿过磁隧道结的层垂直延伸。在其它实施例中，选择器柱包含垂直金属连接件以及一个或多个垂直选择性层。在某些实施例中，一个或多个选择性层可以响应于电压未能满足阈值而限制电流通过字线与垂直金属连接件之间的单元。在一个实施例中，非易失性存储器元件包含耦接到选择器柱的多个位线。在其它实施例中，非易失性存储器元件包含通过控制字线和位线电压来进行读取操作和写入操作的控制器。在另一个实施例中，一种设备包含用于将数据储存在平面磁阻存储器单元的三维阵列中的器件。在某个实施例中，设备包含用于将字线电压耦接到存储器单元的器件。在其它实施例中，设备包含用于选择性地允许电流穿过存储器单元的器件。在某些实施例中，用于选择性地允许电流的器件可以通过用于储存数据的器件的多个层垂直延伸。附图说明下面参考附图中图示的具体实施例来包含更特定的描述。应理解，这些附图仅描绘了本公开的某些实施例，并且因此不被认为是对其范围的限制，通过使用附图利用附加特征和细节来描述和解释本公开，其中：图1是包括三维存储器的系统的一个实施例的示意性框图；图2是图示三维存储器裸芯的一个实施例的示意性框图；图3是图示三维存储器阵列的一个实施例的透视图；图4是图示三维存储器阵列的另一实施例的透视图；图5是图示一个实施例中的平面非易失性存储单元和选择器列的横截面视图；图6是图示三维存储器阵列的一个实施例的顶视图；图7是图示三维存储器阵列的另一个实施例的顶视图；图8是图示三维存储器阵列的另一个实施例的顶视图；以及图9是图示用于制作三维存储器阵列的方法的一个实施例的示意性流程图。具体实施方式本公开的各方面可以体现为设备、系统、方法或计算机程序产品。因此，本公开的各方面可以采取整体硬件实施例、整体软件实施例(包含固件、驻留软件、微代码等)或组合软件和硬件方面的实施例的形式，其在本文中通常都可以称为“电路”、“模块”、“设备”或“系统”。此外，本公开的各方面可以采取计算机程序产品的形式，该计算机程序产品体现在储存计算机可读和/或可执行程序代码的一个或多个非暂时性计算机可读储存介质中。本规范中描述的许多功能单位已被标记为模块，以便更加特别强调它们的实现独立性。例如，模块可以实现为包括定制VLSI电路或门阵列的硬件电路，诸如逻辑芯片、晶体管或其他分立部件的现成半导体。模块也可以在诸如现场可编程门阵列、可编程阵列逻辑、可编程逻辑装置等的可编程硬件装置中实现。模块还可以至少部分地以软件实现以供各种类型的处理器执行。例如，可执行代码的可识别模块可以包括计算机指令的一个或多个物理或逻辑块，其可以例如被组织为对象、进程或函数。尽管如此，可识别模块的可执行文件不需要在物理上位于一起，而是可以包括储存在不同位置的不同指令，当这些指令在逻辑上连接在一起时构成模块并实现模块的所述目的。事实上，可执行代码的模块可以包含单个指令或许多指令，并且甚至可以分布在数个不同的代码段上、在不同的程序中、跨越数个存储器装置等。在软件中实现模块或模块的部分的情况下，软件部分可以储存在一个或多个计算机可读和/或可执行储存介质上。可以利用一个或多个计算机可读储存介质的任何组合。例如，计算机可读储存介质可以包含(但不限于)电子的、磁的、光学的、电磁的、红外的或半导体的系统、设备或装置，或前述的任何适合的组合，但不包含传播信号。在本文档的上下文中，计算机可读和/或可执行储存介质可以是可以含有或储存程序的任何有形和/或非暂时性介质，该程序可以由指令执行系统、设备、处理器或装置使用或与其结合使用。用于实行本公开的各方面的操作的计算机程序代码可以以一种或多种编程语言的任何组合来编写，该编程语言包含面向对象的编程语言(诸如Python、Java、Smalltalk、C++、C#、ObjectiveC等)，常规过程编程语言(诸如“C”编程语言、脚本编程语言和/或其他类似编程语言)。程序代码可以部分地或整体地在用户的计算机上和/或通过数据网络等在远程计算机或服务器上中的一个或多个上执行。如本文所使用的部件包含有形的物理非暂时性装置。例如，部件可以被实现为包括定制VLSI电路、门阵列或其他集成电路的硬件逻辑电路，诸如逻辑芯、晶体管或其他分立装置的现成半导体，和/或其他机械或电气装置。部件也可以在诸如现场可编程门阵列、可编程阵列逻辑、可编程逻辑装置等的可编程硬件装置中实现。部件可以包括通过印刷电路板(PCB)的电线等与一个或多个其他部件电通信的一个或多个硅集成电路装置(例如，芯片、裸芯、裸芯平面、封装)或其他分立电气装置。在某些实施例中，本文描述的模块中的每个可以可选地由部件体现或实现为部件。如本文所使用的电路包括一个或多个电气和/或电子部件的集合，其提供用于电流的一个或多个通路。在某些实施例中，电路可以包含用于电流的返回通路，以使得该电路是闭环。然而，在另一个实施例中，不包含用于电流的返回通路的部件的集合可以称为电路(例如开环)。例如，无论集成电路是否接地(作为电流的返回通路)，集成电路都可以被称为电路。在各种实施例中，电路可以包含集成电路的一部分、集成电路、集成电路的集合、具有或不本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种设备，包括：平面非易失性存储器单元的多个层，其形成三维存储器阵列；多个字线，其耦接到所述平面非易失性存储单元，所述字线跨越所述多个层水平延伸；以及多个选择器列，其耦接到所述平面非易失性存储器单元，所述选择器列垂直延伸穿过所述多个层，所述选择器列包括由同心的一个或多个选择性层围绕的中心导体，使得所述一个或多个选择性层响应于电压满足阈值而允许电流通过字线和中心导体之间的单元。

【技术特征摘要】
2017.06.19 US 15/627,1751.一种设备，包括：平面非易失性存储器单元的多个层，其形成三维存储器阵列；多个字线，其耦接到所述平面非易失性存储单元，所述字线跨越所述多个层水平延伸；以及多个选择器列，其耦接到所述平面非易失性存储器单元，所述选择器列垂直延伸穿过所述多个层，所述选择器列包括由同心的一个或多个选择性层围绕的中心导体，使得所述一个或多个选择性层响应于电压满足阈值而允许电流通过字线和中心导体之间的单元。2.如权利要求1所述的设备，其中所述平面非易失性存储器单元包括磁隧道结。3.如权利要求1所述的设备，其中所述平面非易失性存储器单元包括双端子电阻式存储器单元。4.如权利要求1所述的设备，其中所述一个或多个选择性层包括n型和p型材料的交替层。5.如权利要求1所述的设备，进一步包括多个选择晶体管和多个位线，所述选择晶体管将所述选择器列耦接到所述位线，使得多个选择器列耦接到一个位线。6.如权利要求5所述的设备，进一步包括耦接到所述选择晶体管的控制栅极的多个选择线，使得激活选择线将每个位线一个选择晶体管激活。7.如权利要求1所述的设备，其中字线寻址存储器单元的层。8.如权利要求1所述的设备，其中存储器单元的层包括每个选择器列一个存储器单元。9.如权利要求1所述的设备，其中存储器单元的层包括每个选择器列两个或更多个存储器单元，所述每个选择器列由两个或更多个字线寻址。10.如权利要求1所述的设备，其中所述选择器列在形成所述多个层之后形成。11.一种系统，包括：非易失性存储器元件，所述非易失性存储器元件包括：平面磁隧道结的多个层，其包括三维非易失性存储器阵列的存储器单元；多个字线，其耦接到所述存储器单元，所述字线跨越所述多个层水平延伸；多个选择器柱，其耦接到所述存储器单元，所述选择器柱垂...

【专利技术属性】
技术研发人员：S李，
申请(专利权)人：桑迪士克科技有限责任公司，
类型：发明
国别省市：美国,US