[发明专利]高密度三维多层存储器及制备方法

说明书

高密度三维多层存储器及制备方法，涉及存储器的制备技术。本发明的存储器包括底层电路部分以及设置于底层电路部分上方的基础结构体，所述基础结构体由曲线状分割槽分为彼此独立的两个指叉结构，曲线状分割槽内并列设置有至少3个存储单元孔，每个存储单元孔内设置有一个垂直电极，所述存储介质为绝缘介质；在存储单元孔的内壁、第一导电介质层区域，设置有缓冲区，所述缓冲区自存储单元孔的内壁向存储单元孔的轴线凸出，缓冲区与存储介质相接。本发明的存储器存储密度高，层间电阻低，有利于存储器更为稳定的工作。

技术领域

本发明涉及存储器的制备技术。

背景技术

现有技术包括可擦除可编程只读存储器(EPROM)，电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)，闪存，NAND-快闪存储器，硬磁盘、光盘(CD)、数字通用光盘(DVD)，蓝光光盘协会注册的蓝光光盘等在内的各种数字存储技术， 50余年来已经广泛用于数据存储。然而，存储介质的寿命通常小于5年到10年。针对大数据存储而开发的反熔丝存储技术，因其非常昂贵且存储密度低，不能满足海量数据存储的需求。

现有技术的三维存储器，在存储密度增大、存储单元面积减小的同时，若垂直电极采用电阻率较高的N-/N+或P-/P+多晶硅，电阻会比较大，将会导致不同层间垂直电极的电位差，也会导致存储单元的串联电阻较大，影响正常存储器工作性能。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，提供一种高密度三维多层存储器，具有高密度、低成本、垂直电极的电阻低等特点。

本发明还提供一种高密度三维多层存储器的制备方法，除所制备得到的存储器具有上述优点以外，还具有工艺简化、成品率高的优点。

本发明解决所述技术问题采用的技术方案是，高密度三维多层存储器，包括底层电路部分以及设置于底层电路部分上方的基础结构体，所述基础结构体由曲线状分割槽分为彼此独立的两个指叉结构，分别称为第一指叉结构和第二指叉结构，所述基础结构体包括自下向上交错重叠的第一导电介质层和绝缘介质层，曲线状分割槽内并列设置有至少3个存储单元孔，每个存储单元孔内设置有一个垂直电极，相邻两个存储单元孔之间为绝缘隔离柱；

垂直电极和指叉结构的第一导电介质层以及二者之间的存储介质形成存储器结构，

所述存储器为PN结型半导体存储器或肖特基半导体存储器；

其特征在于，

所述存储介质为绝缘介质；

在存储单元孔的内壁、第一导电介质层区域，设置有缓冲区，所述缓冲区自存储单元孔的内壁向存储单元孔的轴线凸出，缓冲区与存储介质相接。

所述存储单元孔的侧壁在纵向剖面上的轮廓线为直线。

所述垂直电极与底部电路部分形成电路连接。

第一导电介质的材料为P型半导体，垂直电极的材料为N型半导体，所述缓冲区的材质为掺杂类型与第一导电介质相同且掺杂浓度低于第一导电介质的半导体材料；

或者，第一导电介质层为N型半导体，垂直电极的材料为P型半导体，所述缓冲区的材质为掺杂类型与第一导电介质相同且掺杂浓度低于第一导电介质的半导体材料。

或者，第一导电介质层的材料为满足肖特基二极管所需的半导体材料，所述垂直电极的材料为满足肖特基二极管所需的金属，所述缓冲区的材质为掺杂类型与第一导电介质相同且掺杂浓度低于第一导电介质的半导体材料。

所述存储器为阻变存储器、磁变存储器、相变存储器或铁电存储器。

本发明还提供一种高密度三维多层存储器的制备方法，包括下述步骤：

1)形成基础结构体：以第一导电介质层和绝缘介质层交错重叠的方式，设置预定层数的第一导电介质层和绝缘介质层，形成基础结构体；