用于3DX点存储器的具有减小的编程电流和热串扰的新颖的衬垫电极单元结构和制造方法技术

公开了一种用于3D X点存储器的具有减小的编程电流和热串扰的衬垫电极单元结构和制造方法。在所提出的单元结构和工艺流程中，通过自对准图案化和蚀刻在字线和位线的交叉点处产生相变存储器(PCM)单元。PCM单元包括与自对准PCM单元电接触的衬垫电极以进一步减小编程电流要求。由于电极与PCM单元之间的接触面积减小，因此编程电流密度在电极上方的存储器单元柱的中间最高以形成蘑菇状单元。由于单元编程体积较小，所以相邻单元之间的热串扰减小。小。小。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于3D X点存储器的具有减小的编程电流和热串扰的新颖的衬垫电极单元结构和制造方法


[0001]本公开内容总体上涉及三维电子存储器，具体而言，涉及减少邻近存储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、编程算法和制造工艺，将平面存储单元缩放到更小的尺寸。然而，随着存储单元的特征尺寸接近下限，平面工艺和制造技术变得具有挑战性且成本高。因此，平面存储单元的存储密度接近上限。三维(3D)存储器架构可以解决平面存储单元中的密度限制。
[0003]相变存储器(PCM)是非易失性固态存储器技术，其利用相变材料(例如硫族化合物，例如GST(锗
‑
锑
‑
碲))在具有不同电阻的状态之间的可逆、热辅助切换。基本存储单元(“单元”)可被编程为呈现不同电阻特性的若干不同状态或电平。可编程单元状态可用于表示不同的数据值，从而允许信息的存储。
[0004]PCM单元通过热自加热以诱发非晶或结晶状态以表示1和0来编程或擦除。编程电流与PCM单元的大小和横截面积成正比。在单级PCM器件中，每本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种具有衬垫限制单元结构的三维存储器，包括：彼此垂直并且耦合到至少一个存储单元叠层的字线和位线；包含在所述存储单元叠层内的选择器、具有顶面和底面的相变存储(PCM)单元、衬垫电极、第一电极、第二电极和第三电极；所述PCM单元设置在所述第一电极和所述衬垫电极之间，所述衬垫电极设置在所述PCM单元和所述第二电极之间，以及所述选择器设置在所述第二电极和所述第三电极之间；所述PCM单元和所述选择器被限制在所述字线和所述位线之间，并且所述PCM与所述选择器串联；平行于所述字线延伸的字线方向，和平行于所述位线延伸的位线方向；其中，所述PCM单元和所述选择器相对于所述字线和所述位线自对准；其中，所述衬垫电极形成在所述位线方向上并与所述PCM单元的底面的中心部分电接触；以及其中，编程电流密度在所述衬垫电极上方的所述存储单元叠层的中间最高以形成蘑菇状单元。2.根据权利要求1所述的三维存储器，其中，所述衬垫电极被设置在氮化物衬垫内。3.根据权利要求1所述的三维存储器，其中，所述PCM单元、所述选择器、所述衬垫电极以及所述第一电极、所述第二电极和所述第三电极各自具有相对于所述字线方向和所述位线方向的尺寸；并且所述衬垫电极尺寸上相对于所述PCM单元和选择器更小，以向所述PCM提供减小的所需电流。4.根据权利要求1所述的三维存储器，其中，所述选择器是双向阈值开关，并且所述单元叠层还包括封装层以保护所述PCM单元和所述双向阈值开关。5.根据权利要求1所述的三维存储器，还包括在由所述字线限定的二维区域上方或下方的区域中的附加存储单元。6.根据权利要求1所述的三维存储器，其中，所述单元叠层还包括氮化物层、钨层、氧化物层、间隙填充层，并且所述第一电极和所述第二电极是碳电极。7.根据权利要求6...

【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：