[发明专利]具有电阻可变元件的非易失性存储器件、相关系统及方法

权利要求书

1.一种非易失性存储器件，包括：

基板；

在所述基板上的第一字线；

在所述第一字线上的绝缘层；

在所述绝缘层上的第二字线，其中所述绝缘层位于所述第一字线与所述第二字线之间，且其中所述第一字线位于所述第二字线与所述基板之间；

位柱，在关于所述基板的表面垂直的方向上与所述第一字线、所述绝缘层和所述第二字线相邻地延伸，其中所述位柱是导电的；

第一存储单元，包括电耦接在所述第一字线与所述位柱之间的第一电阻可变元件，其中所述第一存储单元还包括在所述第一字线与所述位柱之间与所述第一电阻可变元件串联电耦接的第一二极管元件，且其中所述第一二极管元件包括第一金属硅化物层和第一半导体层；和

第二存储单元，包括电耦接在所述第二字线与所述位柱之间的第二电阻可变元件，其中所述第二存储单元还包括在所述第二字线与所述位柱之间与所述第二电阻可变元件串联电耦接的第二二极管元件，且其中所述第二二极管元件包括第二金属硅化物层和第二半导体层；

其中所述位柱包括与所述第一和第二存储单元相邻并具有第一掺杂剂浓度的半导体材料，其中所述第一半导体层电耦接在所述第一金属硅化物层与所述位柱的所述半导体材料之间，其中所述第二半导体层电耦接在所述第二金属硅化物层与所述位柱的所述半导体材料之间，且其中所述第一半导体层和第二半导体层具有小于所述第一掺杂剂浓度的第二掺杂剂浓度。

2.根据权利要求1所述的非易失性存储器件，其中所述位柱包括与所述第一字线相邻的第一凹陷和与所述第二字线相邻的第二凹陷，且其中所述第一半导体层延伸到所述第一凹陷中，所述第二半导体层延伸到所述第二凹陷中。

3.根据权利要求1所述的非易失性存储器件，其中所述绝缘层包括第一绝缘层，所述非易失性存储器件还包括：

在所述第二字线上的第二绝缘层，其中所述第二字线位于所述第一绝缘层与所述第二绝缘层之间，且其中所述第二金属硅化物层被限制在所述第一绝缘层与所述第二绝缘层之间。

4.根据权利要求1所述的非易失性存储器件，其中所述绝缘层包括第一绝缘层，所述非易失性存储器件还包括：

在所述第二字线上的第二绝缘层，其中所述第二字线位于所述第一绝缘层与所述第二绝缘层之间，且其中所述第二半导体层被限制在所述第一绝缘层与所述第二绝缘层之间。

5.根据权利要求1所述的非易失性存储器件，其中所述第一存储单元还包括在所述第一电阻可变元件与所述第一金属硅化物层之间的第一金属氧化物电极，其中所述第二存储单元还包括在所述第二电阻可变元件与所述第二金属硅化物层之间的第二金属氧化物电极，且其中所述第一金属硅化物层和第二金属硅化物层以及所述第一金属氧化物电极和第二金属氧化物电极包括相同的金属。

6.根据权利要求1所述的非易失性存储器件，其中所述第一字线和第二字线中的每个包括钌和/或钨。

7.根据权利要求1所述的非易失性存储器件，其中所述第一电阻可变元件和第二电阻可变元件中的每个包括过渡金属氧化物、相变材料、固体电解质和/或聚合物。

8.根据权利要求1所述的非易失性存储器件，其中所述第一电阻可变元件包括在所述第一字线与所述基板之间以及在所述第一字线与所述绝缘层之间延伸的第一电阻可变元件层的一部分，且其中所述第二电阻可变元件包括在所述第二字线与所述绝缘层之间延伸的第二电阻可变元件层的一部分。

9.根据权利要求1所述的非易失性存储器件，其中所述位柱包括被导电半导体材料的层围绕的金属位柱芯。