存储器设备及其存取方法以及制造方法与流程

本公开涉及电子学领域，且更具体来说涉及一种支持读取/写入并行性的存储器设备及其存取方法。

背景技术：

1、存储器装置广泛用于在各种电子装置(例如计算机、无线通信装置、相机、数字显示器及类似者)中存储信息。通过编程存储器装置的不同状态而存储信息。例如，二进制装置具有通常由逻辑“1”或逻辑“0”表示的两个状态。在其它系统中，可存储多于两个状态。为存取所述经存储信息，所述电子装置的组件可读取或感测所述存储器装置中的经存储状态。为存储信息，所述电子装置的组件可在所述存储器装置中写入或编程状态。

2、存在多种类型的存储器装置，包含磁性硬盘、随机存取存储器(ram)、只读存储器(rom)、动态ram(dram)、同步动态ram(sdram)、铁电ram(feram)、磁性ram(mram)、电阻式ram(rram)、快闪存储器、相变存储器(pcm)等。存储器装置可为易失性或非易失性的。非易失性存储器单元即使在不存在外部电源的情况下还可维持其经存储逻辑状态达延长时间段。易失性存储器单元可随时间丢失其经存储状态，除非其通过外部电源周期性刷新。

3、存储器资源在电子装置及其它运算环境中具有无数应用。对更小且更节能装置的持续驱动导致传统存储器装置的缩放问题。因此，当前需要可潜在地比传统存储器装置规模更小且具有更佳性能的存储器装置。最难解决的一个问题的是读取/写入吞吐量，其通常受存取操作中的并行性限制。

4、在常规基于硫属化物的存储器单元阵列中，对同一物理阵列(例如，存储器片块)内的存储器单元的并行存取强烈受限于架构。首先，无法在不影响其它未经寻址存储器单元的情况下同时对不同字线(wl)/位线(bl)对上的存储器单元进行寻址。例如，如果经寻址存储器单元位于wlj/blk及wlm/bln的交叉点处，其中wlx及bly分别表示存储器阵列中的字线x及位线y，那么在经寻址字线/位线的交叉点处的未经寻址单元也将偏压(例如，wlj/bln及wlm/blk)，因为相应存取线与经寻址单元共享。

5、此外，由于电流相关限制，通常无法在相同的wl(或bl)上有效地寻址一对或多个存储器单元。事实上，一旦一个存储器单元急变或到达阈值，驱动的电流产生与存取线电阻相关联的电压降，因此抑制共享相同存取线的第二单元的可能急变。换句话说，存取线(例如，wl(或bl))上的欧姆电压降取决于由经寻址存储器单元的物理位置及经寻址存储器单元驱动的总电流，所述总电流通常可依据存储在其中的数据而变化；此位置及数据相依性是无法管理的，且可导致故障。

6、在本公开中，公开一种适用于并行存取的3d垂直存储器阵列。本公开进一步涉及存储器存取方法的改进；例如，存储器单元的读取/写入并行性，以便增加吞吐量且改进性能。还描述一种制造3d垂直存储器阵列的方法。

技术实现思路

技术特征：

1.一种用于存取3d垂直存储器阵列的方法，其包括：

2.根据权利要求1所述的方法，其中选择多个位线包括：

3.根据权利要求2所述的方法，其中选择多个位线进一步包括：

4.根据权利要求2所述的方法，其进一步包括：

5.根据权利要求2所述的方法，其中所述选择晶体管包括薄膜晶体管(tft)。

6.根据权利要求1所述的方法，其中选择多个字线包括：

7.根据权利要求6所述的方法，其中选择多个字线进一步包括：

8.根据权利要求6所述的方法，其进一步包括：

9.根据权利要求1所述的方法，其进一步包括：

10.根据权利要求9所述的方法，其进一步包括：

11.根据权利要求1所述的方法，其中选择多个位线包括：

12.根据权利要求1所述的方法，其进一步包括：

13.根据权利要求1所述的方法，其进一步包括：

14.根据权利要求1所述的方法，其进一步包括：

15.根据权利要求14所述的方法，其中所述相应位线驱动器经配置以驱动单个存储器单元且所述字线板驱动器经配置以驱动所述同时存取的多个存储器单元。

16.一种存储器设备，其包括：

17.根据权利要求16所述的存储器设备，其中所述控制器进一步经配置以：

18.根据权利要求17所述的存储器设备，其中所述控制器进一步经配置以：

19.根据权利要求17所述的方法，其中所述控制器进一步经配置以：

20.根据权利要求17所述的设备，其中所述选择晶体管包括薄膜晶体管(tft)。

21.根据权利要求16所述的存储器设备，其中所述控制器进一步经配置以：

22.根据权利要求21所述的存储器设备，其中所述控制器经进一步配置以：

23.根据权利要求21所述的存储器设备，其中所述控制器进一步经配置以：

24.根据权利要求16所述的设备，其中所述控制器进一步经配置以：

25.根据权利要求24所述的设备，其中所述控制器进一步经配置以：

26.根据权利要求18所述的设备，其中为了选择所述多个位线，所述控制器经配置以：

27.根据权利要求16所述的存储器设备，其中每一位线经配置以收集所述同时存取的多个存储器单元中的一个存储器单元的电流，所述一个存储器单元耦合到所述每一位线。

28.根据权利要求16所述的存储器设备，其进一步包括：

29.根据权利要求28所述的存储器设备，其中所述脊部分经配置以收集耦合到所述多个字线的所述同时存取的多个存储器单元的总电流。

30.根据权利要求16所述的存储器设备，其进一步包括：

31.根据权利要求30所述的设备，其中每一位线驱动器经配置以驱动单个存储器单元且所述字线板驱动器经配置以驱动所述同时存取的多个存储器单元。

32.一种制造3d垂直存储器阵列的方法，所述方法包括：

33.根据权利要求32所述的方法，其中形成多个字线指状物包括在每一字线平面上形成具有叉指状字线指状物的字线板对。

34.根据权利要求32所述的方法，其进一步包括：

35.根据权利要求32所述的方法，其中在字线指状物与位线支柱的交叉点处形成存储器单元包括在字线指状物材料与位线支柱材料之间形成硫属化物材料。

技术总结
本公开提供一种存储器设备及一种用于存取3D垂直存储器阵列的方法。所述3D垂直存储器阵列包括在由绝缘材料彼此分离的平面中组织的字线、垂直于所述字线平面的位线、耦合在相应字线与相应位线之间的存储器单元。所述设备还包括控制器，其经配置以选择多个字线、选择多个位线及同时存取多个存储器单元，其中每一存储器单元位于选定字线与选定位线的交叉点处。所述方法包括选择多个字线、选择多个位线及同时存取多个存储器单元，其中每一存储器单元位于所述选定多个字线中的选定字线与所述选定多个位线中的选定位线的交叉点处。还描述一种制造3D垂直存储器阵列的方法。

技术研发人员：P·凡蒂尼,C·维拉,S·F·席佩斯,L·弗拉汀
受保护的技术使用者：美光科技公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15