[发明专利]具有不对称垂直选择器件的三维非易失性存储器

权利要求书

1.一种非易失性存储系统，包括：

基板；

被定为在所述基板上方并且不在所述基板中的存储器胞元的单片三维存储器阵列；

连接到所述存储器胞元的字线；

在所述基板上方并且不在所述基板中的多个垂直定向位线，所述垂直定向位线连接到所述存储器胞元；

多个全局位线；

在所述基板上方并且不在所述基板中的多个不对称垂直定向选择器件，所述不对称垂直定向选择器件连接到所述垂直定向位线和所述全局位线，所述不对称垂直定向选择器件具有第一栅极接口和第二栅极接口；以及

连接到所述选择器件的多个选择线，每个不对称垂直定向选择器件使所述选择线中的一个连接到用于各个不对称垂直定向选择器件的所述第一栅极接口，并且使所述选择线中的另一个连接到用于各个不对称垂直定向选择器件的所述第二栅极接口。

2.根据权利要求1所述的非易失性存储系统，其中：

每个不对称垂直定向选择器件包括被不对称掺杂的沟道。

3.根据权利要求1或2所述的非易失性存储系统，其中：

每个不对称垂直定向选择器件包括不对称沟道。

4.根据权利要求1、2或3所述的非易失性存储系统，其中：

每个不对称垂直定向选择器件包括具有在所述第一栅极接口处的第一侧和在所述第二栅极接口处的第二侧的沟道，所述第一侧具有与所述第二侧不同的阈值电压。

5.根据权利要求1-4中的任一项所述的非易失性存储系统，其中：

包括所述第一栅极接口的不对称垂直定向选择器件的第一侧像耗尽模式晶体管一样起作用，并且包括所述第二栅极接口的所述不对称垂直定向选择器件的第二侧像增强模式晶体管一样起作用。

6.根据权利要求1-5中的任一项所述的非易失性存储系统，其中：

每个不对称垂直定向选择器件包括增强模式侧和耗尽模式侧。

7.根据权利要求1-6中的任一项所述的非易失性存储系统，其中：

多个所述选择线中的每个被定位在用于两个相邻的不对称垂直定向选择器件的栅极接口之间，并且与所述栅极接口通信，对所述选择线施加选择信号仅使两个相邻的不对称垂直定向选择器件中的一个接通。

8.根据权利要求1-7中的任一项所述的非易失性存储系统，其中：

所述不对称垂直定向选择器件是具有垂直定向沟道的有源薄膜晶体管。

9.根据权利要求1-8中的任一项所述的非易失性存储系统，其中：

所述字线包括字线的组，字线的每个组包括连接在一起的多个字线；以及

每个选择线连接到所述不对称垂直定向选择器件的集合，所述不对称垂直定向选择器件连接到所述垂直定向位线的集合，所述垂直定向位线连接到存储器胞元，所述存储器胞元还连接到字线的特定组中的仅仅一个字线。

10.根据权利要求1-9中的任一项所述的非易失性存储系统，其中：

所述存储器胞元与所述垂直定向位线以及所述字线组合形成连续网格。

11.根据权利要求1-10中的任一项所述的非易失性存储系统，还包括：

行选择线驱动器，所述存储器胞元以块为单位布置，所述存储器阵列包括块之间的间隙，并且每个行选择线驱动器包括分布在块之间的不同间隙中的多个部件。

12.根据权利要求1所述的非易失性存储系统，其中：

每个不对称垂直定向选择器件包括在所述第一栅极接口处的第一栅极氧化物和在所述第二栅极接口处的第二栅极氧化物，所述第一栅极氧化物具有与所述第二栅极氧化物不同的厚度。

13.根据权利要求1所述的非易失性存储系统，其中：

每个不对称垂直定向选择器件由于栅极材料功函数不同而不对称。

14.一种制造非易失性存储器的方法，包括：

在基板的顶部增加一个或更多个器件和信号线；

在所述一个或更多个器件和信号线上方增加选择层，所述增加选择层包括：增加选择线并且增加不对称垂直定向选择器件；以及

在所述选择层上方增加单片三维阵列，所述单片三维阵列包括连接到存储器元件的字线和垂直定向位线；

所述垂直定向选择器件连接到所述垂直定向位线、所述选择线和全局位线。