[发明专利]受限相变存储器与阈值切换材料的集成

权利要求书

1.一种相变存储器阵列，包括：

多个底部电极；

多个顶部电极；多个存储器柱，

所述存储器柱中的每个存储器柱包括由介电壳体围绕的相变材料，所述相变材料被定位在来自所述多个底部电极的相应底部电极和来自所述多个顶部电极的相应顶部电极之间，并且与所述相应底部电极和所述相应顶部电极在串联电路中；以及

选择器材料的连续层，被定位在所述存储器柱和所述多个底部电极之间，所述选择器材料被配置为仅当跨所述选择器材料的电压超过电压阈值时导电。

2.根据权利要求1所述的相变存储器阵列，其中所述选择器材料的所述连续层与所述多个底部电极中的每个底部电极和所述多个存储器柱中的每个存储器柱物理接触。

3.根据权利要求1或2所述的相变存储器阵列，还包括被定位在所述存储器柱之间的介电层，所述绝缘介电层包括中心腔。

4.根据前述权利要求中的任一项所述的相变存储器阵列，其中所述存储器柱中的每个存储器柱包括金属衬垫，所述金属衬垫沿着所述存储器柱的一部分被定位在所述介电壳体和所述相变材料之间并且与所述介电壳体和所述相变材料接触。

5.根据权利要求4所述的相变存储器阵列，其中所述存储器柱中的每个存储器柱的所述金属衬垫与所述多个顶部电极中的相应顶部电极物理接触。

6.根据前述权利要求中的任一项所述的相变存储器阵列，其中所述存储器柱中的每个存储器柱的所述相变材料在所述存储器柱中的相应存储器柱的底部被电连接到所述选择器材料。

7.根据前述权利要求中的任一项所述的相变存储器阵列，其中所述存储器柱中的每个存储器柱包括底部金属层，所述底部金属层被定位在所述相变材料和所述选择器材料之间并且与所述相变材料和所述选择器材料物理接触。

8.根据前述权利要求中的任一项所述的相变存储器阵列，其中所述存储器柱中的每个存储器柱包括顶部金属层，所述顶部金属层被定位在所述相变材料和所述多个顶部电极中的相应顶部电极之间并且与所述相变材料和所述相应顶部电极物理接触。

9.根据前述权利要求中的任一项所述的相变存储器阵列，其中所述相变材料可编程为用于单级单元(SLC)的两个不同电阻级别中的一个电阻级别和用于多级单元(MLC)的至少三个不同电阻级别中的一个电阻级别。

10.根据前述权利要求中的任一项所述的相变存储器阵列，其中所述相变存储器阵列是三维存储器阵列。

11.一种用于制造相变存储器阵列的方法，所述方法包括：

形成多个底部电极；将选择器材料沉积在所述底部电极之上并且与所述底部电极接触的连续层中，所述选择器材料被配置为仅当跨所述选择器材料的电压超过电压阈值时导电；

在所述选择器材料之上的牺牲介电层内形成多个存储器柱，所述存储器柱中的每个存储器柱包括由介电壳体围绕的相变材料，所述相变材料被定位在来自所述多个底部电极相应的底部电极和所述选择器材料之间，并且与所述相应底部电极和所述选择器材料在串联电路中；

去除所述牺牲介电层同时保持选择性材料层的所述连续层；以及

在所述存储器柱之上形成多个顶部电极，所述顶部电极被电连接到所述存储器柱。

12.根据权利要求11所述的方法，还包括在去除所述牺牲介电层之后，围绕所述存储柱并且在选择性材料的所述连续层之上沉积绝缘介电层，所述绝缘介电层包括在所述绝缘介电层的沉积期间被形成的中心腔。