[发明专利]多层堆叠的存储器及其制造方法

权利要求书

1.一种多层堆叠的存储器，其特征在于：存储器芯片包括外围电路和至少两层存储单元层以及与之对应的选通单元，所述存储器芯片内包含至少两种类型的存储器单元；

在数据存储过程中，所述外围电路判断所需处理的数据类型，随后根据判断结果发送指令选择特定类型的存储器进行数据存储。

2.根据权利要求1所述的多层堆叠的存储器，其特征在于：

在数据存储过程中对于不同类型的数据采用不同类型的存储单元进行数据存储或处理。

3.根据权利要求1所述的多层堆叠的存储器，其特征在于：

所述外围电路中包含控制模块，控制模块能够判定所需处理数据的类型，随后根据判断结果发送指令，选择相应的存储器单元进行数据存储。

4.根据权利要求1至3之一所述的多层堆叠的存储器，其特征在于：

所述外围电路判断所需处理的数据类型的流程包括如下步骤之一：

判断数据存储是否需要高速存储；若是，则选择高速存储类型的存储单元；

判断数据操作是否频繁，若是，则选择高疲劳类型的存储单元；

判断数据是否长期存储，若是选择高数据保持能力类型的存储模块；否则选择低数据保持能力类型的存储模块。

5.根据权利要求1至3之一所述的多层堆叠的存储器，其特征在于：

多层存储单元之间共享外围电路。

6.根据权利要求1至3之一所述的多层堆叠的存储器，其特征在于：

所述存储器单元为易失性存储器，或为非易失性存储器。

7.根据权利要求1至3之一所述的多层堆叠的存储器，其特征在于：

各层包含的存储器单元的类型为相变存储器，或是电阻随机存储器，或是磁阻存储器，或是动态随机存储器，或是静态随机存储器，或是闪存，或是铁电存储器。

8.一种制造多层堆叠存储器的方法，其特征在于，该方法包含如下步骤：

A、在第一圆晶上制造第一类型存储器单元，并使第一圆晶具有平坦的表面，第一圆晶上还带有外围电路和与存储单元对应的选通单元，其中外围电路包含读、写、擦驱动电路和数据判断电路及指令发送电路；

B、在第二圆晶上制造设定类型的存储器和配套的选通单元，对第二圆晶表面进行平坦化；

C、利用低温圆晶键合工艺将上述分立制造的两存储器圆晶键合到一起，并使各层电学连通；

D、在400度的以下的温度下退火，剥离第二圆晶的多余部分圆晶，剥离后对得到的多层堆叠圆晶进行平坦化工艺；

E、重复B到D两步，进行多层的存储器堆叠工艺，直到获得设定多的存储器层数，多层堆叠完毕后，在特定的层中带有外围电路，各层之间的存储单元共享外围电路；重复过程中，步骤B中存储器的类型相同或不同；

F、引线和封装。

9.根据权利要求8所述的制造多层堆叠存储器的方法，其特征在于：

在存储芯片使用过程中，通过外围电路首先判断所需处理的数据类型，随后根据判断结果，通过外围电路的指令选择特定的存储单元进行相关的操作。

10.根据权利要求8所述的制造多层堆叠存储器的方法，其特征在于：

多层堆叠的存储器中含有多层结构以及多种类型的存储器。

11.根据权利要求8所述的制造多层堆叠存储器的方法，其特征在于：

将存储器圆晶分立制造，随后通过键合方法组合在一起，形成多层结构。

12.根据权利要求8所述的制造多层堆叠存储器的方法，其特征在于：

步骤C、步骤D所采用的低温圆晶键合的工艺温度低于400度。

13.一种制造多层堆叠存储器的方法，其特征在于，所述方法包含如下的步骤：

S1、首先在第一圆晶上制造最高工艺温度较高的存储器阵列和外围电路；

S2、利用圆晶键合工艺，将半导体薄层键合到平坦化后的上述第一圆晶上，半导体薄层上包含已经过高温杂质激活处理的掺杂层；

S3、采用半导体工艺，在上述的半导体薄层上制造选通管阵列，制造与之对应的第二层存储器阵列和字/位线；

S4、填充介质，并进行平坦化工艺；

S5、重复步骤S2-S4，制造得到多层堆叠的存储器芯片，重复过程中制造的存储器与S3步骤的存储器类型相同或不同。