通过XTACKING形成的用以提高存储器阵列效率并且实现缩放的新型3D交叉点存储器结构制造技术

技术编号:27421249 阅读:48 留言:0更新日期:2021-02-21 14:39
提出了一种用于三维交叉点存储器的新型存储器接触方案,与某些已知接触方案相比,其允许在芯片或晶片上每单位面积更大的存储器密度。一种芯片包括支撑第一电子元件和第一多个垂直互连通道的第一晶片,第一电子元件包括位线解码器和字线解码器中的任何一个或者任何组合。该芯片还包括支撑第二电子元件和第二多个垂直互连通道的第二晶片,第二电子元件包括数据阵列。第一电子元件通过第一多个垂直互连通道和第二多个垂直互连通道与第二电子元件电子通信。在与数据阵列不同的晶片上提供字线或位线将提供提高的阵列效率、改善的路由以及更高的缩放灵活性。及更高的缩放灵活性。及更高的缩放灵活性。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】通过XTACKING形成的用以提高存储器阵列效率并且实现缩放的新型3D交叉点存储器结构


[0001]本公开总体上涉及三维电子存储器,并且更特别地,涉及降低相邻存储器单元中的编程电流和热串扰。

技术介绍

[0002]通过改进工艺技术、电路设计、编程算法和制作工艺将平面存储器单元缩放到了更小的尺寸。然而,随着存储器单元的特征尺寸接近下限,平面工艺和制作技术变得具有挑战性且成本高昂。因而,平面存储器单元的存储器密度接近上限。三维(3D)存储器架构能够解决平面存储器单元中的密度限制。
[0003]在字线和位线彼此垂直形成时形成了3D交叉点存储器。存储器单元被形成为在WL和BL的交叉点处自对准。存储器单元具有在交叉的位线与字线之间延伸的垂直方柱形状。每条位线和字线通过从位线或字线延伸至解码器的触点连接至解码器。通过经由对应的解码器和触点激活对应的位线和字线而访问存储器单元。
[0004]位线和字线可以堆叠在多层中,以提供3D存储器架构。就堆叠层而言,诸如“上”和“下”的相对垂直方向术语一般地分别对应于离晶片或衬底更远或更近。从这一意义上来讲,解码器通常位于该堆叠层下方。因此,触点通常垂直于位线和字线延伸,从而将这些线连接至解码器。在一些3D存储器架构中,到位线或字线的顶层或底层的位线或字线触点布置在存储器阵列的两侧。由于存储器芯片由很多阵列构成,每一阵列被位线触点包围,因而位线触点区域占据晶片上空间的显著部分。因此,晶片上的存储器阵列的最大可能密度受到单一晶片上存储器阵列及其位线触点区域的容纳的限制。随着所集成的堆叠层的数量的增加,外围单元下(PUC)布置的阵列密度也受限制,因为任何互补金属氧化物半导体(CMOS)设计都将具有有限的空间来容纳用于堆叠层的支撑部或连接器。
[0005]因而,仍然需要缓解解码器区域对阵列密度的影响。

技术实现思路

[0006]包括以下
技术实现思路
是为了提供对本公开的各个方面和特征的基本理解。该
技术实现思路
并不是广泛综述,并且因而其并非旨在特别地标示关键或重要要素或者划定本公开的范围。其唯一的目的是以总结的形式来呈现概念。
[0007]根据一种布置,一种通过使用互补金属氧化物半导体管芯产生的存储器器件可以包括支撑第一电子元件和第一多个垂直互连通道的第一晶片,该第一电子元件包括逻辑控制电路以及位线解码器和字线解码器中的任何一个或者任何组合。该器件还可以包括支撑第二电子元件和第二多个垂直互连通道的第二晶片,第二电子元件包括数据阵列以及外围单元下结构。该第一多个垂直互连通道可以与该第一多个垂直互连通道电子通信,并且该第一电子元件通过该第一多个垂直互连通道和第二多个垂直互连通道与该第二电子元件电子通信。
[0008]根据一方面,该数据阵列可以是三维交叉点数据阵列。
[0009]根据一方面,该垂直互连通道为铜元件。
[0010]根据一方面,该第一多个垂直互连通道和第二多个垂直互连通道均可以包括一百万个垂直互连通道。
[0011]根据一方面,该第一多个垂直互连通道和第二多个垂直互连通道均可以包括超过一百万个垂直互连通道。
[0012]根据一方面,该第一电子元件可以包括数据阵列的操作所需的每一位线解码器和字线解码器。
[0013]根据一方面,该第二电子元件可以包括与第一电子元件所包括的解码器互补的一组解码器,使得该第一电子元件和第二电子元件组合包括数据阵列的操作所需的每一位线解码器和字线解码器。
[0014]在另一种布置当中,一种用于通过使用互补金属氧化物半导体管芯形成三维存储器器件的方法可以包括在第一晶片上形成第一电子元件,第一电子元件包括逻辑控制电路以及位线解码器和字线解码器中的任何一个或者任何组合。该方法可以进一步包括:在第一晶片上形成数据阵列;在第一晶片上形成与第一电子元件电子通信的第一多个垂直互连;以及在第二晶片上形成第二电子元件,第二电子元件包括逻辑控制电路以及与第一电子元件的解码器互补的解码器,其中,第一电子元件和第二电子元件组合包括数据阵列的操作所需的所有解码器。该方法可以进一步包括:在第二晶片上形成与第二电子元件电子通信的第二多个垂直互连;以及将第一晶片接合到第二晶片,使得该第一多个垂直互连元件与该第二多个垂直互连元件电子通信。
[0015]根据一方面,该数据阵列可以是三维交叉点数据阵列。
[0016]根据一方面,该第一多个垂直互连通道和第二多个垂直互连通道均可以包括一百万个垂直互连通道。
[0017]根据一方面,该第一多个垂直互连通道和第二多个垂直互连通道均可以包括超过一百万个垂直互连通道。
附图说明
[0018]在参考下文对示例性实施例的描述以及附图考虑时,本公开的前述方面、特征和优点将得到进一步理解,其中,类似的附图标记表示类似的元件。在描述附图中示出的本公开的示例性实施例时,为了清楚起见,可以使用特定术语。
[0019]然而,不旨在使本公开的各个方面限制于所使用的特定术语。
[0020]图1是现有三维交叉点存储器的等轴视图。
[0021]图2是解码器形成工艺之后的第一晶片的部分的截面图。
[0022]图3是后道工序形成工艺之后的第一晶片的部分的截面图。
[0023]图4是根据第一实施例的第二晶片的部分的截面图。
[0024]图5是根据第一实施例的芯片的部分的截面图。
[0025]图6是根据第二实施例的第三芯片的部分的截面图。
[0026]图7是根据第二实施例的芯片的部分的截面图。
具体实施方式
[0027]尽管讨论了具体的构造和布置,但是应当理解,这样做仅仅是出于说明的目的。相关领域的技术人员将认识到,在不脱离本公开的精神和范围的情况下,可以使用其他构造和布置。对于相关领域的技术人员来说,显然本公开也可以用于各种其他应用。
[0028]注意,在本说明书中对“一个实施例”、“实施例”、“示例性实施例”、“一些实施例”等的引用只是表明所描述的实施例包括特定的特征、结构或特点。此外,这样的短语未必是指同一实施例。此外,在结合实施例描述特定特征、结构或特征时,无论是否明确描述,结合其他实施例实现这样的特征、结构或特性都将在相关领域技术人员的知识范围之内。
[0029]一般而言,术语可以至少部分地从上下文中的使用来理解。例如,至少部分地取决于上下文,如本文中所使用的术语“一个或多个”可以用于从单数的意义上描述任何特征、结构或特性,或者可以用于从复数的意义上描述特征、结构或特性的组合。类似地,至少部分地取决于上下文,诸如“一”或“所述”的术语可以被理解为传达单数用法或者传达复数用法。
[0030]应当容易地理解,应当按照最宽泛的方式解释本公开中的“在
……
上”、“在
……
上方”和“在
……
之上”的含义,使得“在
……
上”不仅意味着“直接在某物上”,而且还包括在“在某物上”并且其间具有中间特征或层的含义,并且“在
……本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种三维存储器,包括:支撑多个第一电子元件以及第一多个垂直互连通道的第一晶片,所述第一电子元件包括逻辑控制电路以及位线解码器或字线解码器中的至少一个;以及支撑多个第二电子元件以及第二多个垂直互连通道的第二晶片,所述第二电子元件包括数据阵列以及外围单元下结构;以及其中,所述第一多个垂直互连通道与所述第二多个垂直互连通道电子通信,并且所述第一电子元件通过所述第一多个垂直互连通道和所述第二多个垂直互连通道与所述第二电子元件电子通信。2.根据权利要求1所述的存储器,其中,所述数据阵列是三维交叉点数据阵列。3.根据权利要求1所述的存储器,其中,所述垂直互连通道是铜元件。4.根据权利要求1所述的存储器,其中,所述第一多个垂直互连通道和所述第二多个垂直互连通道均包括一百万个垂直互连通道。5.根据权利要求1所述的存储器,其中,所述第一多个垂直互连通道和所述第二多个垂直互连通道均包括超过一百万个垂直互连通道。6.根据权利要求1所述的存储器,其中,所述第一电子元件包括所述数据阵列的操作所需的每一位线解码器和字线解码器。7.根据权利要求1所述的存储器,其中,所述第二电子元件包括与所述第一电子元件所包括的解码器互补的一组解码器,使得所述...

【专利技术属性】
技术研发人员:刘峻
申请(专利权)人:长江先进存储产业创新中心有限责任公司
类型:发明
国别省市:

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