[发明专利]存储器阵列

说明书

技术领域

本发明揭示存储器阵列。

背景技术

存储器阵列用于将存储器胞紧密地包装于集成电路内。特别适合于紧密包装的一种类型的存储器为交叉点存储器。

存储器阵列可包括沿第一方向延伸的多个字线及正交于所述字线延伸的多个位线。交叉点存储器可利用形成于跨越阵列的位线与字线的相交点处的存储器胞材料。所述存储器胞材料可为相变材料，例如硫属化合物。实例性硫属化合物为锗、锑及碲的合金。

除存储器胞材料以外，个别存储器胞还可包括存取装置，所述存取装置限制到所述存储器胞材料的电流直到跨越所述存储器胞材料及所述存取装置的电压差达到预定阈值。所述存取装置可为非线性电子装置。具体来说，所述存取装置可为如下的电子装置：处于高电阻状态中直到电压差达到预定值，届时所述电子装置变换到导电状态。实例性存取装置为二极管及双向阈值开关。

图1到3中展示实例性现有技术交叉点存储器阵列5；其中图1是俯视图，且其中图2及3是横截面侧视图。如本发明中的所有其它横截面图一样，图2及3的横截面图仅展示横截面平面内的特征。为简化图式，所述横截面图不展示横截面平面后的材料。

图1的俯视图展示：存储器阵列包括沿第一水平方向延伸的多个全局位线10到14，且包括正交于所述全局位线延伸的多个字线20到25。图2的横截面侧视图展示图1的字线实际上为字线堆叠的顶部系列，其中图2展示两个下伏字线系列。所述下伏系列中的一者内的字线标示为字线20a到25a，且所述下伏系列中的另一者中的字线标示为字线20b到25b。

图2的横截面图中展示18个字线(20到25，20a到25a及20b到25b)。所述18个字线形成具有含3个字线的若干列及含6个字线的若干行的二维字线阵列。

图1到3展示垂直位线柱30到44从全局位线向上延伸。所述位线柱延伸穿过所述字线阵列且在此字线阵列的所述列中的一些列之间。所述字线、位线及垂直位线柱包括导电材料，例如(举例来说)各种金属、含金属组合物及经导电掺杂半导体材料中的一者或一者以上。

存储器胞材料45(仅标示其中一些存储器胞材料)提供于字线与垂直位线柱之间；且存取装置46(仅标示其中一些存取装置)提供于字线与垂直位线柱之间。提供于字线与垂直位线柱之间的存储器胞材料与存取装置共用形成存储器胞47(仅标示其中一些存储器胞)。

尽管所述存储器胞材料展示为单一同质组合物，但在一些应用中其可包括多种离散组合物。此外，尽管所述存取装置展示为包括单一同质组合物，但所述存取装置可包括众多离散组合物，且通常确实包括两种或两种以上不同材料。此外，尽管每一存储器胞中展示仅单一存取装置，但个别存储器胞中可存在多个存取装置。此外，尽管所述存储器胞材料展示为直接邻近所述垂直位线柱，且所述存取装置展示为直接邻近所述字线，但所述存储器胞材料与所述存取装置的相对定向可为相反的。

在操作中，每一个别存储器胞可通过全局位线与字线的组合唯一寻址。举例来说，可利用全局位线12与字线20之间的电压差来存取位于其中字线20交叉垂直位线柱36的相交点处的存储器胞。此存取可用于通过将存储器胞放置于特定数据存储状态中而向所述存储器胞写入，且用于通过确定所述存储器胞处于哪一数据存储状态中而从所述存储器胞读取。

可将图2的二维字线阵列内的字线视为布置于多个高程平面50到52中，且因此可将图1的俯视图视为展示所述字线阵列的最上部高程平面52。可将存储器阵列视为还包括高程平面50到52，且可将存储器阵列的每一存储器单元视为具有沿含有此存储器单元的高程平面的面积。可就用来形成存储器阵列的最小特征大小F来陈述所述面积。如果将存储器阵列制造为其绝对最小尺寸，那么此最小特征大小将为位线的宽度、字线的宽度、垂直位线柱的宽度及位线与字线之间的空间的宽度。