一种设备包括：场效应晶体管FET结构，其水平地及垂直地堆叠成三维存储器阵列架构；栅极，其在所述多个FET结构之间垂直地延伸且水平地隔开；及铁电材料，其分离所述FET结构与所述栅极。个别铁电FET FeFET形成于所述FET结构、所述栅极及所述铁电材料的相交点处。另一设备包括多个位线及字线。每一位线具有与铁电材料耦合的至少两个侧，使得每一位线由相邻栅极共享以形成多个FeFET。一种操作存储器阵列的方法包括：将电压的组合施加到多个字线及数字线以用于多个FeFET存储器单元的所要操作，至少一个数字线使多个FeFET存储器单元可由相邻栅极存取。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利说明】优先权主张本申请案针对“(APPARATUSES HAVING A FERROELECTRIC FIELD-EFFECT TRANSISTOR MEMORY ARRAY ANDRELATED METHOD) ”主张于2013年5月17日提出申请的序列号为13/897，037的美国专利申请案的申请日期的权益。
本专利技术的实施例涉及铁电场效应晶体管(FeFET)结构。特定来说，本专利技术的实施例涉及采用FeFET的存储器阵列。
技术介绍
已考虑将铁电场效应晶体管用于呈非易失性随机存取存储器的形式的存储器阵列中。举例来说，图1A及1B是包含多个FeFET 110的常规存储器阵列100的示意图。特定来说，图1A中的存储器阵列100的部分是沿着图1B中所展示的俯视图的线1A截取的横截面图。每一 FeFET 110包含在绝缘衬底130上方形成的源极区域112、漏极区域114及本体区域116(在本文中统称为“FET结构”)。每一 FeFET 110可包含通过铁电材料120与FET结构分离的栅极118。换句话说，非常一般地来说，FeFET可具有类似于常规FET的结构，其中栅极氧化物由铁电材料120替换。每一 FeFET 110可包括用于存储器阵列100的存储器单元。存储器阵列100包含在绝缘衬底130上方的FeFET 110的多个二维(平坦)布置。每一FeFET 110可包括用于存储器阵列100的存储器单元以存储将解释为数据的状态。FeFET 110的状态可基于铁电材料120的可在存在外部场的情况下进行切换的极化。举例来说，铁电材料120可针对个别FeFET 110展现正极化(其可解释为“1”)或负极化(其可解释为”0”)。在操作中，FeFET可将电压的组合接收到耦合到栅极118、源极区域112及漏极区域114的触点以便写入、擦除或读取FeFET 110的状态。在读取操作期间，电流102可从选定FeFET 110的源极区域112到漏极区域114而流动穿过FeFET 110。常规存储器阵列110可具有在存储器阵列100的相同侧上的源极触点及漏极触点(未展示)。因此，电流可从存储器阵列100的第一端150流动穿过FeFETllO且接着返回到存储器阵列100的相同第一端150。因此，电流路径可取决于FeFET 110在存储器阵列100中的位置而具有不同长度。举例来说，电流102可针对接近第一端150的FeFET 110具有较短的路径且针对接近存储器阵列100的第二端152的FeFET 110具有较长的路径。因此，沿着电流路径的串联电阻在存取存储器阵列100中的一个FeFETllO时可并非均匀的(与存取另一 FeFET 110相比)。另外，配置为二维架构的常规存储器阵列100可具有为不合意地大且不可实现为实际使用的单元密度的特征大小。【附图说明】图1A及IB是包含多个FeFET的存储器阵列的示意图。图2是根据本专利技术的实施例的FeFET的示意图。图3A是根据本专利技术的实施例的存储器阵列的示意图的透视图。图3B是图3A的存储器阵列的一部分的俯视图。图4A是根据本专利技术的另一实施例的存储器阵列的示意图的透视图。图4B是图4A的存储器阵列的一部分的俯视图。图5到7是存储器阵列的示意图的俯视图，展示用于字线触点的各种接触方案。图8是存储器阵列的透视图，展示用于包含多个字线的存储器阵列的接触方案。图9是存储器阵列的一部分的透视图。图10是根据本专利技术的实施例的存储器阵列的一部分的示意性电路图。图11是根据本专利技术的另一实施例的存储器阵列的一部分的示意图的透视图。图12是包含垂直存储器单元的电系统的简化框图。【具体实施方式】在以下详细说明中，参考形成本专利技术的一部分的附图，且在所述附图中以图解说明的方式展示本专利技术的特定实施例。借助特定细节描述这些实施例以清晰地描述本专利技术的实施例。然而，尽管指示本专利技术的实施例的实例，但说明及特定实例仅以图解说明的方式且不以限制的方式给出。可利用其它实施例且可在不背离本专利技术的范围的情况下做出改变。可做出各种替代、修改、添加、重新布置或其组合且所述各种替代、修改、添加、重新布置或其组合将变得对所属领域的一般技术人员显而易见。另外，来自一个实施例的特征可与另一实施例的特征组合同时仍囊括于如由本专利技术者预期的本专利技术的范围内。应理解，除非明确陈述此限制，否则本文中使用例如“第一”、“第二”等等的名称对元件的任何提及不限制那些元件的数量或次序。而是，这些名称可在本文中用作将两个或两个以上元件或元件的例子区分开的方便方法。因此，对第一及第二元件的提及不意味可采用仅两个元件或第一元件必须以某一方式先于第二元件。另外，除非另外陈述，否则一组元件可包括一个或多个元件。还应理解，本文中关于存储器单元的特定数目的论述不应解释为限制可存在于存储器阵列或其任何部分中的存储器单元的数目。而是，当论述所描绘实施例时可提及特定数目。然而，本专利技术的实施例可包含可大致等于由3D存储器阵列架构形成的FeFET的数目的任何数目的存储器单元。在一些实施例中，例如如果存储器单元以某一方式确定为有缺陷的，那么可保留存储器单元中的至少一些存储器单元以供用作替换存储器单元来替换存储器阵列内的其它存储器单元。因此，对于一些实施例来说，存储器阵列的总体容量可小于存储器单元的总数目。另外，存储器阵列可用以替换另一存储器阵列。除非另有规定，否则本文中所描述的材料及结构可通过包含但不限于旋涂、毯式涂覆、化学汽相沉积(CVD)、原子层沉积(ALD)、电浆增强型ALD或物理汽相沉积(PVD)的任何适合技术形成。取决于待形成的特定材料，用于沉积或生长材料的技术可由所属领域的一般技术人员选择。结构元件可使用常规半导体制作技术形成于本文中所描述的位置及配置中。尽管本文中所描述及所图解说明的材料可形成为层，但所述材料不限制于此且可形成为其它三维配置。如本文中所使用，参考给定参数、性质或条件，术语“实质上”意指且包含所属领域的一般技术人员将理解的以小变化程度(例如在可接受制造公差内)满足给定参数、性质或条件的程度。以实例的方式，取决于实质上满足的特定参数、性质或条件，所述参数、性质或条件可为至少90%满足、至少95%满足或甚至至少99%满足。本专利技术的实施例包含包括FeFET存储器阵列的设备。举例来说，多个FET结构可水平地及垂直地堆叠成三维存储器阵列架构，多个栅极在所述多个FET结构之间垂直地延伸且水平地隔开，且铁电材料分离所述多个FET结构与所述多个栅极。个别铁电FET (FeFET)可形成于所述多个FET结构、所述多个栅极及所述铁电材料的相交点处。一些实施例可包含:第一垂直FeFET堆叠，其包含通过第一铁电材料与第一 FET结构分离的第一多个栅极；及第二垂直FeFET堆叠，其包含通过第二铁电材料与第二 FET结构分离的第二多个栅极。所述第一垂直FeFET堆叠及所述第二 FeFET堆叠可水平地堆叠且通过电介质材料分离。一些实施例可包含三维存储器阵列，所述三维存储器阵列具有形成于铁电材料与多个位线及多个字线耦合的相交点处的多个FeFET存储器单元。所述多个FeFET存储器单元可沿着所述三维存储器阵列的垂直串形成，其中所述垂直串与和所述多个字线耦合的存储器单元栅极耦合本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种设备，其包括：多个场效应晶体管FET结构，其水平地及垂直地堆叠成三维存储器阵列架构；多个栅极，其在所述多个FET结构之间垂直地延伸且水平地隔开；及铁电材料，其分离所述多个FET结构与所述多个栅极，其中个别铁电FET FeFET形成于所述多个FET结构、所述多个栅极及所述铁电材料的相交点处。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：D·V·尼尔摩·拉玛斯瓦米，亚当·D·约翰逊，
申请(专利权)人：美光科技公司，
类型：发明
国别省市：美国;US
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