[發(fā)明專利]存儲器單元

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201680010690.6
• 申請日: 2016-01-13
• 公開（公告）號: CN107251223B
• 公開（公告）日: 2021-03-16
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 卡邁勒·M·考爾道;陶謙;杜賴·維沙克·尼馬爾·拉馬斯瓦米;劉海濤;柯爾克·D·普拉爾;阿紹尼塔·A·恰范
• 申請（專利權(quán)）人: 美光科技公司
• 主分類號: H01L27/11507
• 分類號: H01L27/11507;H01L49/02
• 代理公司: 北京律盟知識產(chǎn)權(quán)代理有限責任公司 11287
• 代理人: 路勇

本發(fā)明揭示一種存儲器單元，其包含選擇裝置及與所述選擇裝置串聯(lián)電耦合的電容器。所述電容器包含兩個導電電容器電極，其具有介于其之間的鐵電材料。所述電容器具有從所述電容器電極中的一者穿過所述鐵電材料而到另一電容器電極的本征電流泄漏路徑。存在從所述一個電容器電極到所述另一電容器電極的平行電流泄漏路徑。所述平行電流泄漏路徑電路平行于所述本征路徑，且具有比所述本征路徑低的總電阻。本發(fā)明揭示其它方面。

技術(shù)領(lǐng)域

本文所揭示的實施例涉及存儲器單元。

背景技術(shù)

存儲器是一種類型的集成電路，且其用于計算機系統(tǒng)中以存儲數(shù)據(jù)。可將存儲器制造成個別存儲器單元的一或多個陣列。可使用數(shù)字線(其也可稱為位線、數(shù)據(jù)線、感測線或數(shù)據(jù)/感測線)及存取線(其也可稱為字線)來對存儲器單元寫入或從存儲器單元讀取。數(shù)字線可沿陣列的列導電地互連存儲器單元，且存取線可沿陣列的行導電地互連存儲器單元。可通過數(shù)字線與存取線的組合來唯一地尋址每一存儲器單元。

存儲器單元可為易失性或非易失性的。非易失性存儲器單元可在較長時間段(其包含關(guān)閉計算機時)內(nèi)存儲數(shù)據(jù)。易失性存儲器耗散且因此在許多實例中需要被每秒多次刷新/重寫。無論如何，存儲器單元經(jīng)配置以在至少兩個不同可選擇狀態(tài)中保存或存儲存儲器。在二進制系統(tǒng)中，將狀態(tài)視為“0”或“1”。在其它系統(tǒng)中，至少一些個別存儲器單元可經(jīng)配置以存儲信息的兩個以上電平或狀態(tài)。

電容器是可用于存儲器單元中的一種類型的電子組件。電容器具有由電絕緣材料分離的兩個電導體。作為電場的能量可靜電地存儲于此材料內(nèi)。一種類型的電容器是鐵電電容器，其具有鐵電材料作為絕緣材料的至少部分。鐵電材料的特征在于具有兩個穩(wěn)定極化狀態(tài)。鐵電材料的極化狀態(tài)可通過施加適合編程電壓來改變且在移除所述編程電壓之后保持(至少達一段時間)。每一極化狀態(tài)具有不同于另一極化狀態(tài)的電荷存儲電容，且其可在無需使所述極化狀態(tài)反轉(zhuǎn)的情況下理想地用于寫入(即，存儲)及讀取存儲器狀態(tài)，直到期望使此極化狀態(tài)反轉(zhuǎn)。不太令人滿意的是，在具有鐵電電容器的某一存儲器中，讀取存儲器狀態(tài)的動作會使極化反轉(zhuǎn)。因此，在確定極化狀態(tài)之后，進行存儲器單元的重寫以在其確定之后使存儲器單元即時進入預讀取狀態(tài)中。無論如何，并入鐵電電容器的存儲器單元理想地是非易失性的，這歸因于形成電容器的部分的鐵電材料的雙穩(wěn)態(tài)特性。

一種類型的存儲器單元具有與鐵電電容器串聯(lián)電耦合的選擇裝置。即使當選擇裝置閑置時(即，當非作用中或“切斷”時)，電流通常通過選擇裝置來泄漏到相鄰襯底材料。這導致鐵電電容器的相鄰電極處的電壓下降，因此在兩個電容器電極之間產(chǎn)生電壓差。這導致當存儲器單元閑置時跨越鐵電材料來施加電場。即使此電場較小，其也會使鐵電材料中的個別偶極開始翻轉(zhuǎn)且一直到所有偶極被翻轉(zhuǎn)，從而擦除存儲器單元的經(jīng)編程狀態(tài)。這可在短時間內(nèi)發(fā)生，借此破壞或妨礙存儲器單元的非易失性。

附圖說明

圖1是根據(jù)本發(fā)明的實施例的存儲器單元的示意圖。

圖2是根據(jù)本發(fā)明的實施例的存儲器單元的部分的示意性截面圖。

圖3是根據(jù)本發(fā)明的實施例的存儲器單元的部分的示意性截面圖。

圖4是根據(jù)本發(fā)明的實施例的存儲器單元的部分的示意性截面圖。

圖5是根據(jù)本發(fā)明的實施例的存儲器單元的部分的示意性截面圖。

圖6是圖5構(gòu)造的存儲器單元的俯視圖。

圖7是根據(jù)本發(fā)明的實施例的存儲器單元的部分的示意性截面圖。

圖8是根據(jù)本發(fā)明的實施例的存儲器單元的部分的示意性截面圖。

圖9是根據(jù)本發(fā)明的實施例的存儲器單元的部分的示意性截面圖。

圖10是圖9構(gòu)造的存儲器單元的俯視圖。

具體實施方式