[发明专利]具有双交叉点阵列的三维半导体存储器器件及其制造方法

权利要求书

1.一种半导体存储器器件，包括：

第一导线，沿第一方向延伸；

第二导线，平行于所述第一导线沿着所述第一方向延伸并且布置成在垂直方向上比所述第一导线高；

第三导线，沿着第二方向延伸以与所述第一导线和第二导线交叉从而与所述第一导线和第二导线形成交叉点，并且布置成在垂直方向上比所述第二导线高；以及

第一存储器单元和第二存储器单元，分别设置在所述第一导线与所述第三导线的交叉点处以及所述第二导线与所述第三导线的交叉点处。

2.权利要求1的半导体存储器器件，其中所述第一导线与第二导线在第二方向上彼此偏移预定距离。

3.权利要求2的半导体存储器器件，其中所述第一存储器单元形成为具有限制在第一导线与第三导线的对应的交叉点内的岛形状，并且所述第二存储器单元形成为具有限制在第二导线与第三导线的交叉点中对应的一个交叉点内的岛形状。

4.权利要求1的半导体存储器器件，还包括：

第一电极，其具有第一高度用以连接第一导线和第三导线；以及

第二电极，其具有小于所述第一高度的第二高度用以连接第二导线和第三导线。

5.权利要求1的半导体存储器器件，还包括；

第一下电极和第二下电极，在所述第一方向上所述第一下电极和第二下电极分别沿着所述第一导线和所述第二导线设置；

上电极，在所述第二方向上所述上电极沿着所述第三导线的长度延伸；以及

数据存储层，与所述上电极一起在所述第二方向上延伸并且布置在所述上电极与所述第一下电极之间以及布置在所述上电极与所述第二下电极之间，以分别在交叉点处形成所述第一存储器单元和第二存储器单元。

6.权利要求5的半导体存储器器件，其中所述数据存储层包括如下材料中的至少一种：金属氧化物（例如，TiOx、HfOx、TaOx、NiOx、ZrOx和WOx）、金属氮化物（例如，BNx和AlNx）、具有钙钛矿结构的氧化物（例如，PrCaMnO和掺杂SrTiO）以及包含高扩散率的金属离子（例如，Cu和Ag）的固体电解质（例如，GeTe和GeS）。

7.权利要求5的半导体存储器器件，其中所述数据存储层由相变材料形成，所述相变材料根据温度和加热时间从高电阻（非晶）状态转换到低电阻（结晶）状态并且复原。

8.权利要求5的半导体存储器器件，其中所述数据存储层包括至少两个铁磁层。

9.权利要求5的半导体存储器器件，还包括：

垂直叠置的至少一个附加的相同半导体存储器器件，使得其中所述第一存储器单元和第二存储器单元垂直地或三维地布置。

10.权利要求5的半导体存储器器件，其中所述第一下电极具有限制在所述第一导线和所述第三导线的交叉点内的岛形状，并且所述第二下电极具有限制在所述第二导线和所述第三导线的交叉点内的岛形状。

11.权利要求5的半导体存储器器件，还包括：

第一选择器件，夹置在所述第一下电极和所述数据存储层之间以控制流过所述第一存储器单元的电流；以及

第二选择器件，夹置在所述第二下电极和所述数据存储层之间以控制流过所述第二存储器单元的电流。

12.权利要求11的半导体存储器器件，其中每个所述第一选择器件都具有限制在所述第一导线和第三导线的交叉点内的岛形状，并且所述第二选择器件具有限制在所述第二导线和第三导线的交叉点内的岛形状。

13.权利要求11的半导体存储器器件，其中所述第一选择器件布置在各自的第一下电极上，并且所述第一下电极和所述第一选择器件都具有限制在所述第一导线和第三导线的交叉点内的岛形状；并且所述第二选择器件布置在所述各自的第二下电极上，并且所述第二下电极和所述第二选择器件都具有限制在所述第二导线和第三导线的交叉点内的岛形状。

14.权利要求11的半导体存储器器件，其中所述第一选择器件之间的节距以及所述第二选择器件之间的节距分别小于第一导线和第二导线的宽度。

15.权利要求11的半导体存储器器件，其中所述第一选择器件和第二选择器件形成为提供二极管整流特性。