[发明专利]可变电阻存储器件

权利要求书

1.一种可变电阻存储器件，包括：

半导体衬底；

列选择开关，所述列选择开关形成在所述半导体衬底上；

层叠栅，所述层叠栅形成在所述列选择开关上，其中，所述层叠栅包括被层叠成彼此绝缘的多个导电层；

双向阈值开关材料层，所述双向阈值开关材料层形成在所述层叠栅上，并且与所述列选择开关连接；以及

可变电阻材料层，所述可变电阻材料层形成在所述双向阈值开关材料层的表面上。

2.如权利要求1所述的可变电阻存储器件，其中，所述列选择开关包括垂直沟道晶体管，

其中，所述垂直沟道晶体管包括：

公共源极区，所述公共源极区形成在所述半导体衬底上；

沟道柱体，所述沟道柱体形成在所述公共源极区上；

漏极，所述漏极形成在所述沟道柱体的上部区域中；

栅极，所述栅极包围所述沟道柱体的外周缘；以及

第一栅绝缘层，所述第一栅绝缘层插入在所述沟道柱体和所述栅极之间。

3.如权利要求2所述的可变电阻存储器件，其中，所述层叠栅被形成为位于所述漏极的任意一侧。

4.如权利要求2所述的可变电阻存储器件，其中，所述双向阈值开关材料层形成在所述层叠栅的侧壁和所述垂直沟道晶体管的漏极上。

5.如权利要求4所述的可变电阻存储器件，其中，所述双向阈值开关材料层包括选自碲Te、硒Se、锗Ge、硅Si、砷As、钛Ti、硫S以及锑Sb中的至少一种，且其中，所述双向阈值开关材料层具有负微分电阻NDR特性。

6.如权利要求1所述的可变电阻存储器件，其中，所述可变电阻材料层包括用于ReRAM的材料的PCMO层、用于PCRAM的材料的硫族化物层、用于MRAM的材料的磁性层、用于自旋转移力矩磁阻RAM的材料的磁化反转器件层、或者用于PoRAM的材料的聚合物层。

7.一种可变电阻存储器件，包括：

半导体衬底；以及

多个存储器单元，所述多个存储器单元层叠在所述半导体衬底上，并且彼此串联连接在第一信号线与第二信号线之间，其中，所述多个存储器单元中的每个包括双向阈值开关和可变电阻层，所述双向阈值开关和所述可变电阻层彼此并联连接在所述第一信号线与所述第二信号线之间。

8.如权利要求7所述的可变电阻存储器件，其中，所述双向阈值开关包括被层叠成彼此绝缘的多个栅极，并且所述双向阈值开关被配置成基于所述多个栅极的选择而导通。

9.一种可变电阻存储器件，包括：

多个列选择开关；

多个可变电阻存储器单元，所述多个可变电阻存储器单元被配置成层叠，并且通过所述多个列选择开关来选择；以及

位线，所述位线与所述多个可变电阻存储器单元连接，

其中，所述多个可变电阻存储器单元中的每个包括双向阈值开关元件以及与所述双向阈值开关元件并联连接的可变电阻器，所述双向阈值开关元件被层叠的多个字线选择性地驱动。