[发明专利]集成多种电阻转换存储模块的芯片及其制造方法

权利要求书

1.一种集成多种电阻转换存储模块的存储芯片，单一的存储芯片内包含至少2个电阻转换存储模块，其特征在于：在所述的单一的存储芯片内集成有至少2种具备不同的编程功耗、编程速率、疲劳特性或数据保持能力的电阻转换存储模块；所述不同的电阻转换存储模块采用不同性能的存储材料，或具备不同的器件结构，或包括不同的电极材料、形状或尺寸，或不同的器件保温结构，或不同的加热及保温层，或不同的存储单元形状和尺寸；至少2个电阻转换存储模块在存储芯片中共享驱动电路及外围电路，各个存储模块是一体制造，或者是通过集成分立存储模块得到。

2.根据权利要求1所述的一种集成多种电阻转换存储模块的存储芯片，其特征在于：所述的电阻转换存储模块利用器件电阻的高、低进行数据的存储，作为相变存储器模块，或电阻随机存储器模块；电阻转换存储模块中数据的存储为2级以上存储。

3.如权利要求1所述的集成多种电阻转换存储模块的存储芯片，其特征是芯片使用过程中，对于不同的数据类型采用芯片内不同性能的存储模块进行存储；在进行数据的写入时要预先进行判断采用何种存储模块进行存储。

4.根据权利要求1所述的一种集成多种电阻转换存储模块的存储芯片的一体制造方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)在存储材料薄膜沉积过程中，在外围电路和底电极的基底上先沉积第一存储材料；

(2)第一存储材料沉积完毕或者加工完毕，通过介质材料的沉积保护第一存储材料；

(3)在没有被介质材料保护的区域沉积第二存储材料，而第一材料沉积区域由于介质材料的隔离作用并不受影响；

(4)第二存储材料沉积完毕或者加工完毕，通过介质材料的沉积保护第二存储材料；

(5)在没有介质材料保护的区域沉积第三存储材料，而第一和第二材料沉积区域由于介质材料的保护作用并不受影响；

(6)重复上述介质材料沉积和存储材料的沉积过程，直至在同一存储芯片上制备了足够多的存储材料；

(7)通过半导体加工，制造出存储单元，获得电阻转换存储芯片，在单一的存储芯片上就获得了多个不同的存储模块。

5.根据权利要求4所述的一种集成多种电阻转换存储模块的存储芯片的一体制造方法，其特征在于：所述的不同性能电阻转换存储材料的分步沉积采用介质材料作为阻挡层，或采用掩膜进行阻挡，介质材料具备电绝缘性；所述的介质材料相同或为不同种类。

6.根据权利要求4所述的一种集成多种电阻转换存储模块的存储芯片的一体制造方法，其特征在于：所述的介质材料为氧化硅、或为氮化硅、或为氮氧化硅、或为多晶硅、或为非晶硅、或为氧化铝、或为氧化钽。

7.根据权利要求4所述的一种集成多种电阻转换存储模块的存储芯片的集成分立制造方法，其特征在于，包括下列步骤：

(1)制造集成分立的电阻转换存储模块，不同种类的存储模块具有不同的性能，是基于不同的存储材料或者拥有不同的器件结构，存储模块包含驱动电路；

(2)通过器件集成，将不同的分立的电阻转换存储模块集成到一起，在单一的集成后存储芯片上形成多个不同的存储模块，存储模块之间共享驱动电路。