电阻式存储器装置及电阻式存储器装置的制造方法制造方法及图纸

提供了电阻式存储器装置及电阻式存储器装置的制造方法。该电阻式存储器装置包括：层叠结构，其中交替地层叠有多个层间绝缘层和多个导电层；孔，其在垂直方向上贯穿层叠结构；以及栅极绝缘层、沟道层和可变电阻层，其沿着多个导电层的与孔相邻的侧壁和多个层间绝缘层的与孔相邻的侧壁形成。的与孔相邻的侧壁形成。的与孔相邻的侧壁形成。

【技术实现步骤摘要】
电阻式存储器装置及电阻式存储器装置的制造方法


[0001]本公开总体上涉及电阻式存储器装置及电阻式存储器装置的制造方法，更具体地，涉及一种可以根据电阻的改变来存储数据的电阻式存储器装置，以及该电阻式存储器装置的操作方法。

技术介绍

[0002]存储器装置可以分类为当供电中断时所存储的数据消失的易失性存储器装置和即使供电中断也保留所存储的数据的非易失性存储器装置。
[0003]非易失性存储器装置可以包括NAND闪存、NOR闪存、电阻式随机存取存储器(ReRAM)、相变随机存取存储器(PRAM)、磁阻式随机存取存储器(MRAM)、铁电式随机存取存储器(FRAM)、自旋转移力矩随机存取存储器(STT
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RAM)等。
[0004]在它们当中，ReRAM可以根据可变电阻层的电阻的改变来存储数据。例如，ReRAM可以包括被施加以电压的顶电极和底电极，并且包括位于顶电极和底电极之间的可变电阻层以存储数据。可变电阻层可以根据施加到顶电极和底电极的电压被编程为高电阻状态或低电阻状态，并保持在作为先前状态的高电阻状态或低电阻状态，直到另一电压被施加到顶电极或底电极。

技术实现思路

[0005]根据本公开的实施方式，提供了一种电阻式存储器装置，其包括：层叠结构，其中交替地层叠有多个层间绝缘层和多个导电层；孔，其在垂直方向上贯穿层叠结构；以及栅极绝缘层、沟道层和可变电阻层，其沿着多个导电层的与孔相邻的侧壁和多个层间绝缘层的与孔相邻的侧壁形成，其中，多个层间绝缘层的与孔相邻的侧壁具有凹入形状。
[0006]根据本公开的实施方式，提供了一种电阻式存储器装置，其包括：层叠结构，其中交替地层叠有多个层间绝缘层和多个导电层；孔，其在垂直方向贯穿层叠结构；栅极绝缘层，其设置在孔和相应的多个导电层之间；以及沟道层和可变电阻层，其沿着多个层间绝缘层的与孔相邻的侧壁和栅极绝缘层的与孔相邻的侧壁依次形成。
[0007]根据本公开的实施方式，提供了一种制造电阻式存储器装置的方法，该方法包括：形成在垂直方向贯穿层叠结构的孔，在层叠结构中交替地层叠有第一材料层和第二材料层；通过将通过孔暴露出的第一材料层的侧壁蚀刻到一定深度形成凹陷区域；以及沿着孔的包括凹陷区域的侧壁形成栅极绝缘层、沟道层和可变电阻层。
[0008]根据本公开的实施方式，提供了一种制造电阻式存储器装置的方法，该方法包括：形成在垂直方向上贯穿层叠结构的孔，在层叠结构中交替地层叠有第一材料层和第二材料层；在第二材料层的通过孔暴露出的侧壁上形成栅极绝缘层；以及沿着第一材料层的通过孔暴露出的侧壁和栅极绝缘层的侧壁形成沟道层和可变电阻层。
附图说明
[0009]在下文中将参照附图描述实施方式的示例；然而，它们可以以不同的形式实施，并且不应被解释为限于本文阐述的实施方式。
[0010]在附图中，为了例示清楚，可能夸大了尺寸。将理解的是，当一元件被称为“在”两个元件之间时，它可以是两个元件之间的唯一元件，或者也可以存在一个或更多个中间元件。将理解的是，当元件或层等被称为在另一元件或层等“上”、或者“连接到”或“联接到”另一元件或层等时，它可以直接在另一元件或层等“上”、或直接连接或联接到另一元件或层等，或者可以存在中间的元件或层等。相反，当元件或层等被称为“直接在”另一元件或层等“上”、或者“直接连接到”或“直接联接到”另一元件或层等时，不存在中间的元件或层等。相似的附图标记始终指代相似的元件。
[0011]图1是例示根据本公开的实施方式的电阻式存储器装置的图。
[0012]图2是例示根据本公开的实施方式的电阻式随机存取存储器单元的状态的图。
[0013]图3是例示根据本公开的实施方式的电阻式存储器装置的截面图。
[0014]图4A、图4B、图4C和图4D是例示根据本公开的实施方式的电阻式存储器装置的制造方法的截面图。
[0015]图5是例示根据本公开的另一实施方式的电阻式存储器装置的截面图。
[0016]图6A、图6B、图6C和图6D是例示根据本公开的另一实施方式的电阻式存储器装置的制造方法的截面图。
[0017]图7是例示根据本公开的又一实施方式的电阻式存储器装置的截面图。
[0018]图8A、图8B、图8C、图8D和图8E是例示根据本公开的又一实施方式的电阻式存储器装置的制造方法的截面图。
[0019]图9是例示应用了本公开的电阻式存储器装置的存储卡系统的图。
[0020]图10是例示应用了本公开的电阻式存储器装置的固态驱动器(SSD)系统的图。
具体实施方式
[0021]本文所公开的具体结构性描述或功能性描述仅仅是出于描述根据本公开的构思的实施方式的目的而例示的。根据本公开的构思的实施方式可以以各种形式来实现，并且不能被解释为限于本文阐述的实施方式。
[0022]一些实施方式提供了一种减小了晶体管的沟道支配力的电阻式存储器装置及电阻式存储器装置的制造方法。
[0023]图1是例示根据本公开的实施方式的电阻式存储器装置的图。
[0024]参照图1，电阻式存储器装置1100可以包括其中存储数据的存储器单元阵列110和能够执行编程操作、读取操作或擦除操作的外围电路120至170。
[0025]存储器单元阵列110可以包括其中存储数据的多个存储块。每个存储块可以包括电阻式随机存取存储器单元，并且电阻式随机存取存储器单元可以以其中电阻式随机存取存储器单元沿垂直方向层叠在基板之上的三维结构来实现。电阻式随机存取存储器单元可以被构造为使得电阻根据施加到电极的电压而改变。
[0026]外围电路120至170可以包括行解码器120、电压发生器130、页缓冲器组140、列解码器150、输入/输出电路160和控制逻辑电路170。
[0027]行解码器120可以根据行地址RADD从存储器单元阵列110中所包括的存储块当中选择一个存储块，并且将操作电压Vop发送到被选存储块。
[0028]电压发生器130可以响应于操作码OPCD而生成并输出各种操作所需的操作电压Vop。例如，电压发生器130可以响应于操作码OPCD而生成置位电压、复位电压、导通电压、截止电压、读取电压、擦除电压等，并且选择性地输出所生成的电压。根据本实施方式，电压发生器130可以生成0V或更高的电压来作为要施加到字线的电压，并且可以不包括用于生成低于0V的负电压的装置。
[0029]页缓冲器组140可以通过位线连接到存储器单元阵列110。例如，页缓冲器组140可以包括连接到相应位线的页缓冲器。页缓冲器可以响应于页缓冲器控制信号PSIG而同时操作，并且在编程操作或读取操作中临时存储数据。页缓冲器可以在读取操作或验证操作中感测根据存储器单元的阈值电压而变化的位线的电压。例如，当电阻式随机存取存储器单元的电阻变得更高时，位线的电流减小。当电阻式随机存取存储器单元的电阻变得更低时，位线的电流增加。因此，页缓冲器可以被构造为感测根据被选存储器单元的电阻而本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电阻式存储器装置，所述电阻式存储器装置包括：层叠结构，所述层叠结构中交替地层叠有多个层间绝缘层和多个导电层；孔，所述孔在垂直方向上贯穿所述层叠结构；以及栅极绝缘层、沟道层和可变电阻层，所述栅极绝缘层、所述沟道层和所述可变电阻层沿着所述多个导电层的与所述孔相邻的侧壁和所述多个层间绝缘层的与所述孔相邻的侧壁形成，其中，所述多个层间绝缘层的与所述孔相邻的侧壁具有凹入形状。2.根据权利要求1所述的电阻式存储器装置，其中，所述沟道层包括在垂直方向上延伸的波状图案。3.根据权利要求1所述的电阻式存储器装置，其中，所述沟道层包括与所述多个层间绝缘层相邻的凹入区域和与所述多个导电层相邻的凸出区域。4.根据权利要求1所述的电阻式存储器装置，其中，所述多个导电层包括比所述多个层间绝缘层朝向所述孔的中央部分进一步突出的结构。5.一种电阻式存储器装置，所述电阻式存储器装置包括：层叠结构，所述层叠结构中交替地层叠有多个层间绝缘层和多个导电层；孔，所述孔在垂直方向贯穿所述层叠结构；栅极绝缘层，所述栅极绝缘层设置在所述孔和相应的所述多个导电层之间；以及沟道层和可变电阻层，所述沟道层和所述可变电阻层沿着所述多个层间绝缘层的与所述孔相邻的侧壁和所述栅极绝缘层的与所述孔相邻的侧壁依次形成。6.根据权利要求5所述的电阻式存储器装置，其中，在所述栅极绝缘层当中在所述垂直方向上彼此相邻的栅极绝缘层彼此物理地间隔开。7.根据权利要求5所述的电阻式存储器装置，其中，所述栅极绝缘层的侧壁包括半圆形状。8.根据权利要求5所述的电阻式存储器装置，其中，所述多个层间绝缘层的与所述孔相邻的侧壁包括凹入形状。9.根据权利要求5所述的电阻式存储器装置，其中，所述沟道层包括在所述垂直方向上延伸的波状图案。10.根据权利要求5所述的电阻式存储器装置，其中，所述沟道层包括与所述多个层间绝缘层相邻的凹入区域和与所述多个导电层相邻的凸出区域。11.根据权利要求5所述的电阻式存储器装置，其中，所述多个导电层包括比所述多个层间绝缘层朝向所述孔的中央部分进一步突...

【专利技术属性】
技术研发人员：姜仁求，
申请(专利权)人：爱思开海力士有限公司，
类型：发明
国别省市：