[发明专利]相变存储器及其控制方法和制作方法

说明书

本公开实施例公开了一种相变存储器及其控制方法和制作方法。所述相变存储器包括：由下至上依次层叠设置的字线、相变存储单元以及第一位线；所述相变存储单元包括相变存储层；其中，所述字线和所述第一位线垂直，所述相变存储单元与所述字线以及所述第一位线均垂直；n个第二位线，每个所述第二位线平行于所述第一位线，且每个所述第二位线环绕在所述相变存储层周围；其中，n为正整数。

技术领域

本公开实施例涉及半导体技术领域，特别涉及一种相变存储器及其控制方法和制作方法。

背景技术

由于相变存储器(PCRAM)的超优特性，例如读写速度快以及超低的功耗，使其成为非易失性存储器(NVM)领域最有潜力和希望的候选者之一。并且由于相变存储器的尺寸可以降到22nm节点以下，使其也具备了和闪存(Flash)存储器相当的性能。同样地，相变存储器也展现出了多阻值的特性，从而也具备了多值高密度存储的潜力。

因此，如何稳定地实现相变存储器的多值存储，成为亟需解决的问题。

发明内容

有鉴于此，本公开实施例提供一种相变存储器及其控制方法和制作方法。

根据本公开实施例的第一方面，提供一种相变存储器，包括：

由下至上依次层叠设置的字线、相变存储单元以及第一位线；所述相变存储单元包括相变存储层；其中，所述字线和所述第一位线垂直，所述相变存储单元与所述字线以及所述第一位线均垂直；

n个第二位线，每个所述第二位线平行于所述第一位线，且每个所述第二位线环绕在所述相变存储层周围；其中，n为正整数。

在一些实施例中，当n大于或等于2时，所述n个第二位线等间距平行设置，并将所述相变存储层分成厚度相同的n+1个部分。

在一些实施例中，所述每个第二位线环绕在所述相变存储层周围，包括：

所述相变存储层贯穿每个所述第二位线，且在垂直于所述相变存储单元的平面内，所述第二位线的投影包围所述相变存储层的投影。

根据本公开实施例的第二方面，提供一种相变存储器的控制方法，所述控制方法应用于上述实施例中任一项所述的相变存储器，所述控制方法包括：

浮置所述n个第二位线，将所述第一位线接地；

通过所述字线向所述相变存储单元施加读取电信号，获取所述相变存储层的阻态。

在一些实施例中，所述控制方法包括：

通过所述字线向所述相变存储单元施加擦除电信号，使所述相变存储层的预设部分变为非晶态；

或，

通过所述字线向所述变存储单元施加写入电信号，使所述相变存储层的预设部分变为晶态。

在一些实施例中，所述通过所述字线向所述相变存储单元施加擦除电信号，包括：

将第m个所述第二位线接地，并将所述第一位线和其它n-1个所述第二位线浮置，将所述擦除电信号施加至所述相变存储单元，使所述相变存储层位于第m个所述第二位线与所述字线之间的部分变为非晶态；其中，m为小于或等于n的正整数；

或，

将所述第一位线接地，并将n个所述第二位线浮置，将所述擦除电信号施加至所述相变存储单元，使整个所述相变存储层变为非晶态。

在一些实施例中，所述通过所述字线向所述相变存储单元施加写入电信号，包括：

将第m个所述第二位线接地，并将所述第一位线和其它n-1个所述第二位线浮置，将所述写入电信号施加至所述相变存储单元，使所述相变存储层位于第m个所述第二位线与所述字线之间的部分变为晶态；其中，m为小于或等于n的正整数；