存储设备制造技术

按照本公开的一个实施例的存储设备包括：沿一个方向延伸的多个第一配线层，沿另一个方向延伸的多个第二配线层，和多个存储器单元，所述多个存储器单元设置在其中所述多个第一配线层和所述多个第二配线层彼此相对的相应对向区域中。所述多个存储器单元各自包括选择元件层、存储元件层、和设置在所述选择元件层与所述存储元件层之间的中间电极层。所述选择元件层、存储元件层和中间电极层中的一个或多个是在所述多个存储器单元之间共有的公共层，其中所述多个存储器单元彼此相邻并沿所述一个方向或另一个方向延伸。所述中间电极层包括非线性电阻材料。

storage device

The storage device according to an embodiment of the present disclosure includes: a plurality of first distribution layers extending in one direction, a plurality of second distribution layers extending in another direction, and a plurality of memory units, wherein the plurality of first distribution layers and the plurality of second distribution layers are arranged in corresponding opposite areas relative to each other. The plurality of memory units each include a selection element layer, a storage element layer, and an intermediate electrode layer arranged between the selection element layer and the storage element layer. One or more of the selection element layer, the storage element layer and the intermediate electrode layer is a common layer shared among the plurality of memory units, wherein the plurality of memory units are adjacent to each other and extend in one direction or another direction. The intermediate electrode layer comprises a nonlinear resistance material.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】存储设备
本公开涉及在交叉的配线之间包括其中例如堆叠有选择元件和存储元件的存储器单元的存储设备，在所述选择元件和存储元件之间布置有中间电极。
技术介绍
近年来，需求容量增大并且速度提高的存储器或存储装置。同时，作为非易失性存储器的主流的闪存逐渐逼近其在微细化设计方面的理论极限。从而，诸如磁存储器、相变存储器和电阻随机存取存储器之类的新型存储器的开发一直在进行中。特别地，提出了相变存储器和电阻随机存取存储器中，与选择元件组合的交叉点存储器。交叉点存储器具有其中在交叉的配线之间的交点(交叉点)处布置包含串联耦接的存储器元件和选择元件的存储器单元的结构。具体地，在交叉点存储器中，复数地设置彼此垂直的两种配线层，并在配线层的每个交点处形成存储器单元。即，在一个配线层上设置多个存储器单元。换句话说，交叉点存储器具有其中在多个存储器单元之间共享一个配线层的结构。对于这样的交叉点存储器，例如，专利文献1公开一种三维存储器阵列体系结构，其中以膜的方式连续地形成并在多个层级内共享存储元件材料和单元选择材料。专利文献2公开一种阻变存储器单元阵列，其中设置可变电阻膜、导电膜和整流绝缘膜，并且相对于一个垂直电极在相邻的水平电极之间分隔导电层，以确保存储器单元的选择特性。引文列表专利文献专利文献1：未经审查的日本专利申请公开(PCT申请的已公布日文翻译)No.2015-534720专利文献2：日本专利No.5558090
技术实现思路
顺便提及，如上所述，交叉点存储器具有其中在多个存储器单元之间共享一个配线层的结构。从而，存在电压也被施加于除所选存储器单元外的存储器单元的可能性，这会导致误动作。因此，要求交叉点存储设备具有高选择特性。理想的是提供一种使得能够改善选择特性的存储设备。按照本公开的实施例的存储设备包括：沿一个方向延伸的多个第一配线层；沿另一个方向延伸的多个第二配线层；和多个存储器单元，所述多个存储器单元设置在其中所述多个第一配线层和所述多个第二配线层彼此相对的相应对向区域中。所述多个存储器单元各自包括选择元件层、存储元件层、和设置在所述选择元件层与所述存储元件层之间的中间电极层。所述选择元件层、存储元件层和中间电极层中的一个或多个是在所述多个存储器单元之间共有的公共层，其中所述多个存储器单元彼此相邻，并且沿所述一个方向或另一个方向延伸。所述中间电极层包括非线性电阻材料。按照本公开的实施例的存储设备，在选择元件层与存储元件层之间每个包括中间电极层的存储器单元设置在沿一个方向延伸的多个第一配线层和沿另一个方向延伸的多个第二配线层之间的对向区域中。在这种存储设备中，所述选择元件层、存储元件层和中间电极层中的一个或多个是彼此相邻并且沿所述一个方向或另一个方向延伸的存储器单元的公共层，所述中间电极层包括非线性电阻材料。这使得能够减少相邻存储器单元之间的电气短路的发生。按照本公开的实施例的存储设备，非线性电阻材料用于形成中间电极层，所述中间电极层构成设置在彼此相交的所述多个第一配线层和第二配线层之间的对向区域中的存储器单元。这减少相邻存储器单元之间的电气短路的发生，使得能够改善选择特性。要注意的是记载在这里的效果未必是有限的，记载在本公开中的任何效果都是可能的。附图说明图1是按照本公开的第一实施例的存储设备的构成的一个例子的示意图。图2是说明构成图1中图解所示的存储设备的中间电极层的特性图。图3是按照本公开的第一实施例的存储设备的构成的再一个例子的示意图。图4是按照本公开的第一实施例的存储设备的构成的另一个例子的示意图。图5是按照本公开的第一实施例的存储设备的构成的另一个例子的示意图。图6是图1中图解所示的存储设备的等效电路图。图7是关于构成图1中图解所示的存储设备的中间电极层的非线性特性的图。图8是按照本公开的第二实施例的存储设备的构成的示意图。图9是按照本公开的第三实施例的存储设备的构成的示意图。图10是图9中图解所示的存储设备的等效电路图。图11是按照本公开的变形例1的存储设备的构成的示意图。图12是按照本公开的变形例2的存储设备的构成的示意图。图13是按照本公开的变形例3的存储设备的构成的示意图。具体实施方式下面参考附图，详细说明按照本公开的实施例。以下说明仅仅是本公开的具体例子，本公开不限于以下实施例。此外，本公开的各个构成要素的排列、尺寸、尺寸比等不限于各个附图中图解所示的。要注意的是说明是按照以下顺序进行的。1.第一实施例(其中利用非线性电阻材料形成中间电极层，并且作为沿同一方向延伸的连续膜地形成选择元件层、中间电极层和存储元件层的例子)1-1.存储设备的构成1-2.存储设备的操作1-3.作用和效果2.第二实施例(其中中间电极层在膜厚方向的电阻小于存储器单元之间的电阻的结构的例子)3.第三实施例(其中选择元件层的膜厚小于存储器单元之间的距离的例子)4.变形例(存储设备的结构的其他例子)[1.第一实施例][1-1.存储设备的构成]图1是示意图解说明按照本公开的第一实施例的存储设备(存储器单元阵列1)的构成的图。存储器单元阵列1是例如图11中图解所示的所谓交叉点存储设备(存储器单元阵列6)的构成的一部分。在存储器单元阵列1中，在沿一个方向(例如，沿Z轴方向)延伸的多个第一配线层(配线层12(12A和12B))和沿另一个方向(例如，沿Y方向)延伸的第二配线层(配线层16)的相应对向区域(换句话说，配线层12与配线层16之间的交点)处，设置存储器单元10(10A和10B)。在本实施例中，存储器单元10具有例如其中从配线层12侧，顺序堆叠选择元件层13、中间电极层14和存储元件层15，并且这些层13、14和15沿与配线层16相同的方向延伸的构成。配线层12(12A、12B)相对于例如基板11的平面(XZ平面)方向，沿大致水平方向(例如，沿Z轴方向)延伸。配线层12例如在图6中用作字线(WL1和WL2)。配线层16相对于例如基板11的平面(XZ平面)方向，沿大致垂直方向(例如，沿Y轴方向)延伸。配线层16例如在图6中用作柱线(PL1)。配线层12和配线层16包括半导体加工中使用的配线材料，所述材料的例子例如包括钨(W)、氮化钨(WN)、铜(Cu)、铝(Al)、钼(Mo)、钽(Ta)和硅化物。在配线层12和16包含在与选择元件层13或存储元件层15的电场中可能引起离子传导的材料(例如Cu)的情况下，包含Cu的配线层12或16的表面可覆盖不太可能引起离子传导或热扩散的W、WN、氮化钛(TiN)、TaN或其他材料。注意，基板11包括CMOS电路、用于耦接到外部电路的电路(未图示)等，配线层12和16可耦接到这些电路。选择元件层13随着施加的电压的增大，其电阻大大降低，在施加的电压较低时则表现出高阻状态。换句话说，选择元件层13具有在施加本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种存储设备，包括：/n沿一个方向延伸的多个第一配线层；/n沿另一个方向延伸的多个第二配线层；和/n多个存储器单元，所述多个存储器单元设置在其中所述多个第一配线层和所述多个第二配线层彼此相对的相应对向区域中，/n所述多个存储器单元各自包括选择元件层、存储元件层、和设置在所述选择元件层与所述存储元件层之间的中间电极层，/n所述选择元件层、存储元件层和中间电极层中的一个或多个是在所述多个存储器单元之间共有的公共层，所述多个存储器单元彼此相邻并沿所述一个方向或另一个方向延伸，/n所述中间电极层包括非线性电阻材料。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20170411 JP 2017-0782561.一种存储设备，包括：
沿一个方向延伸的多个第一配线层；
沿另一个方向延伸的多个第二配线层；和
多个存储器单元，所述多个存储器单元设置在其中所述多个第一配线层和所述多个第二配线层彼此相对的相应对向区域中，
所述多个存储器单元各自包括选择元件层、存储元件层、和设置在所述选择元件层与所述存储元件层之间的中间电极层，
所述选择元件层、存储元件层和中间电极层中的一个或多个是在所述多个存储器单元之间共有的公共层，所述多个存储器单元彼此相邻并沿所述一个方向或另一个方向延伸，
所述中间电极层包括非线性电阻材料。


2.按照权利要求1所述的存储设备，其中所述中间电极层形成为所述公共层。


3.按照权利要求1所述的存储设备，其中所述选择元件层形成为所述公共层。


4.按照权利要求1所述的存储设备，其中所述存储元件层形成为所述公共层。


5.按照权利要求1所述的存储设备，其中所述中间电极层和所述选择元件层各自沿所述一个方向或另一个方向延伸。


6.按照权利要求1所述的存储设备，其中所述中间电极层和所述存储元件层各自沿所述一个方向或另一个方向延伸。


7.按照权利要求1所述的存储设备，其中所述选择元件层和所述存储元件层各自沿所述一个方向或另一个方向延伸。


8.按照权利要求1所述的存储设备，其中所述选择元件层、所述存储元件层和所述中间电极层各自沿所述一个方向或另一个方向延伸。


9.按照权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：野野口诚二，荒谷胜久，大场和博，
申请(专利权)人：索尼半导体解决方案公司，
类型：发明
国别省市：日本;JP