存储器单元及存储器单元阵列制造技术

一种存储器单元包含第一电极及第二电极。选择装置及可编程装置彼此串联于所述第一电极与所述第二电极之间。所述选择装置接近于且电耦合到所述第一电极。所述可编程装置接近于且电耦合到所述第二电极。所述可编程装置包含具有径向外侧壁的径向内电极。铁电材料径向地位于所述内电极的所述外侧壁之外。径向外电极径向地位于所述铁电材料之外。所述外电极或所述内电极中的一者电耦合到所述选择装置。所述外电极及所述内电极中的另一者电耦合到所述第二电极。本发明专利技术揭示存储器单元阵列。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本文中所揭示的实施例涉及存储器单元且涉及存储器单元阵列。
技术介绍
存储器是一种类型的集成电路，且在计算机系统中用于存储数据。通常在一或多个个别存储器单元阵列中制作集成存储器。所述存储器单元经配置以按照至少两种不同可选择状态存留或存储存储器。在二进制系统中，所述状态视为“0”或“1”。在其它系统中，至少一些个别存储器单元可经配置以存储两个以上电平或状态的信息。存储器单元可为易失性的、半易失性的或非易失性的。非易失性存储器单元可在不存在电力的情况下将数据存储达延长的时间周期。非易失性存储器常规地指定为具有至少大约10年的保持时间的存储器。易失性存储器耗散且因此被刷新/重写以维持数据存储。易失性存储器可具有几毫秒或更少的保持时间。集成电路制作一直力图生产较小且较密集的集成电路。存在对减少个别装置中的组件的数目的持续努力，这是因为此可减小成品构造的大小且简化处理。最小且最简单的存储器单元将可能由以下各项构成：两个电极，其具有可编程材料；及(可能地)选择装置(例如二极管或双向阈值开关)，其接纳于所述两个电极之间。适合可编程材料具有两个或两个以上可选择存储器状态以使得信息能够由个别存储器单元存储。对所述单元的读取包括确定所述可编程材料处于哪种状态，且对所述单元的信息写入包括将所述可编程材料置于预定状态中。一些可编程材料在不存在刷新的情况下存留存储器状态且因此可被并入到非易失性存储器单元中。附图说明图1是根据本专利技术的实施例的存储器阵列的一部分的图解性透视图。图1A是包含缺口部分的图1的一部分的放大形式。图2是沿着图1的阵列中的存储器单元中的一者的纵向或轴向中心所截取的垂直横截面。图3是穿过图2中的线3-3所截取的水平横截面。图4是沿着替代实施例存储器单元的纵向或轴向中心所截取的垂直横截面。图5是沿着替代实施例存储器单元的纵向或轴向中心所截取的垂直横截面。图6是根据本专利技术的实施例的替代存储器阵列的一部分的图解性透视图。图6A是包含缺口部分的图6的一部分的放大形式。图7是沿着图6的阵列中的存储器单元中的一者的纵向或轴向中心所截取的垂直横截面。图8是穿过图7中的线8-8所截取的水平横截面。图9是沿着替代实施例存储器单元的纵向或轴向中心所截取的垂直横截面。图10是沿着替代实施例存储器单元的纵向或轴向中心所截取的垂直横截面。图11是沿着替代实施例存储器单元的纵向或轴向中心所截取的垂直横截面。具体实施方式本专利技术的实施例囊括存储器单元及存储器单元阵列。图1展示包括个别存储器单元12的阵列10的衬底构造的一部分，所述阵列已相对于基底衬底11而制作。仅展示四个存储器单元12，其中此些存储器单元的阵列可能包含几千个或几百万个个别存储器单元。图1及1A是描绘存储器单元的操作部分及形成存储器单元的一部分及/或此些存储器单元所连接到的导电线的图解。固体电介质材料可能被完全接纳于所描绘构造周围，但为关于操作组件的清晰起见并未展示于各图中。衬底11可包括半导体衬底。在此文档的上下文中，术语“半导体衬底”或“半导电衬底”被定义为意指包括半导电材料的任一构造，所述半导电材料包含但不限于例如半导电晶片的块体半导电材料(单独地或呈其上包括其它材料的组合件形式)及半导电材料层(单独地或呈包括其它材料的组合件形式)。术语“衬底”是指任一支撑结构，包含但不限于上文所描述的半导电衬底。集成电路的经部分制作组件或经完全制作组件可形成为衬底材料11的一部分或高程上位于衬底材料11之内。本文中所描述的材料及/或结构中的任一者可为同质或非同质的，且无论如何，本文中所描述的材料及/或结构中的任一者在其所上覆的任何材料上方均可为连续或不连续的。如本文中所使用，“不同组合物”仅要求两种所陈述材料的可直接抵靠彼此的那些部分在化学上及/或物理上是不同的(举例来说，在此些材料并非同质的情况下)。如果两种所陈述材料并不直接抵靠彼此，那么“不同组合物”仅要求两种所陈述材料的彼此最接近的那些部分在化学上及/或物理上是不同的(在此些材料并非同质的情况下)。在此文档中，当存在材料或结构相对于彼此的至少某一物理触及接触时，所陈述材料或结构“直接抵靠”另一者。相比之下，并未前述有“直接”的“在…上方”、“在…上”及“抵靠”囊括“直接抵靠”以及其中介入材料或结构导致所陈述材料或结构相对于彼此并非物理触及接触的构造。此外，除非另有陈述，否则每一材料可是使用任何适合现有或有待开发的技术而形成，其中原子层沉积、化学气相沉积、物理气相沉积、外延生长、扩散掺杂及离子植入为多个实例。阵列10包括间隔式第一线14、与第一线14交叉的间隔式第二线16以及在第一线14与第二线16之间的个别存储器单元12，所述第一线与所述第二线在所述个别存储器单元处交叉。本文中关于不同组件对“第一”及“第二”的提及仅是为了在提及不同组件时便于说明。因此，独立于成品电路构造内的相对位置且独立于制作顺序，可互换“第一”及“第二”。线14及16包括导电(即，电)材料，其中实例为元素金属、两种或两种以上元素金属的混合物或合金、导电金属化合物及导电掺杂式半导电材料。线14及16相对于彼此可具有相同组合物或具有不同组合物。参考图1、1A、2及3，参考个别存储器单元12继续进行论述，其中个别存储器阵列中的存储器单元12中的每一者相对于彼此可能具有相同基本构造。存储器单元12包括第一电极14(例如，第一线14的至少一部分)及第二电极16(例如，第二线16的至少一部分)。存储器单元12还包括彼此串联(即，电连接)于第一电极14与第二电极16之间的选择装置18及可编程装置20。所述选择装置接近于(例如，比所述可编程装置更接近于)且电耦合到第一电极。所述可编程装置接近于(例如，比所述选择装置更接近于)且电耦合到第二电极。再次，“第一”及“第二”的使用仅为方便起见，且第二电极可视为第一电极，而第一电极可视为第二电极。另外或无论如何，选择装置可接近于且电耦合到第二电极，且可编程装置可接近于且电耦合到第一电极。本文中展示且描述每一情况的实例。在此文档的上下文中，如果在正常操作中电流能够持续地从一个装置或组件流动到另一装置或组件且主要因亚原子正电荷及/或负电荷的移动(在充分产生此些电荷时)而非主要因离子的移动而如此流动，那么所述装置或组件相对于彼此而电耦合。图1到3展示其中选择装置18接近于并电耦合到第一电极14且可编程装置20接近于并电耦合到第二电极16的实例性实施例。另外且在一个实施例中，图1到3展示其中第一电极14包括上部电极且第二电极16包括下部电极的实例。在此文档中，“上部”、“下部”、“高程”、“顶部”及“底部”均是参考垂直方向来说的。“水平”是指沿着在制作期间相对于其而处理衬底的主要表面的大体方向，且垂直是大体正交于水平的方向。此外，如本文中所使用，“垂直”及“水平”是彼此大体垂直的方向且在三维空间中独立于衬底的定向。在一个实施例中且如所展示，在选择装置18与第一电极14之间不存在介入电路组件。在一个实施例中且如所展示，在可编程装置20与第二电极16之间不存在介入电路组件。在一个实施例中且如所展示，选择装置18直接抵靠第一电极14。在一个实施例中且如所展示，可编程装置20直接抵靠第二电极16。选择装置18可由任本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种存储器单元，其包括：第一电极及第二电极；选择装置及可编程装置，所述选择装置与所述可编程装置彼此串联于所述第一电极与所述第二电极之间，所述选择装置接近于且电耦合到所述第一电极，所述可编程装置接近于且电耦合到所述第二电极；且所述可编程装置包括：径向内电极，其具有径向外侧壁；铁电材料，其径向地位于所述内电极的所述外侧壁之外；径向外电极，其径向地位于所述铁电材料之外；且所述外电极或所述内电极中的一者电耦合到所述选择装置，所述外电极及所述内电极中的另一者电耦合到所述第二电极。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.06.16 US 14/305,4591.一种存储器单元，其包括：第一电极及第二电极；选择装置及可编程装置，所述选择装置与所述可编程装置彼此串联于所述第一电极与所述第二电极之间，所述选择装置接近于且电耦合到所述第一电极，所述可编程装置接近于且电耦合到所述第二电极；且所述可编程装置包括：径向内电极，其具有径向外侧壁；铁电材料，其径向地位于所述内电极的所述外侧壁之外；径向外电极，其径向地位于所述铁电材料之外；且所述外电极或所述内电极中的一者电耦合到所述选择装置，所述外电极及所述内电极中的另一者电耦合到所述第二电极。2.根据权利要求1所述的存储器单元，其中在至少一个水平横截面中，所述铁电材料沿圆周完全地环绕所述内电极。3.根据权利要求1所述的存储器单元，其中在至少一个水平横截面中，所述外电极沿圆周完全地环绕所述铁电材料。4.根据权利要求1所述的存储器单元，其中在穿过所述内电极的轴向中心所截取的垂直横截面中，所述内电极具有实心柱形状。5.根据权利要求1所述的存储器单元，其中在穿过所述内电极的轴向中心所截取的垂直横截面中，所述内电极具有向上敞开的容器状形状。6.根据权利要求1所述的存储器单元，其中在穿过所述铁电材料的轴向中心所截取的垂直横截面中，所述铁电材料具有向上敞开的容器状形状。7.根据权利要求1所述的存储器单元，其中在穿过所述铁电材料的轴向中心所截取的垂直横截面中，所述铁电材料具有向上敞开且向下敞开的圆柱状形状。8.根据权利要求1所述的存储器单元，其中在穿过所述外电极的轴向中心所截取的垂直横截面中，所述外电极具有向上敞开的容器状形状。9.根据权利要求1所述的存储器单元，其中在穿过所述外电极的轴向中心所截取的垂直横截面中，所述外电极具有向上敞开且向下敞开的圆柱状形状。10.根据权利要求1所述的存储器单元，其中所述外电极电耦合到所述选择装置且所述内电极电耦合到所述第二电极。11.根据权利要求1所述的存储器单元，其中所述外电极电耦合到所述第二电极且所述内电极电耦合到所述选择装置。12.根据权利要求1所述的存储器单元，其中所述铁电材料直接抵靠所述第一电极及所述第二电极中的一者。13.根据权利要求1所述的存储器单元，其中所述铁电材料直接抵靠所述第一电极及所述第二电极中的一者，但不直接抵靠所述第一电极及所述第二电极中的另一者。14.根据权利要求1所述的存储器单元，其中所述铁电材料不直接抵靠所述第一电极及所述第二电极中的任一者。15.根据权利要求1所述的存储器单元，其中在所述外电极及所述内电极中的一者与所述选择装置之间不存在介入电路组件。16.根据权利要求1所述的存储器单元，其中在所述外电极及所述内电极中的另一者与所述第二电极之间不存在介入电路组件。17.根据权利要求1所述的存储器单元，其中所述铁电材料包括掺杂有二氧化硅的氧化铪。18.一...

【专利技术属性】
技术研发人员：杜赖·维沙克·尼马尔·拉马斯瓦米，韦恩·肯尼，马尔科·蒂布尔齐，
申请(专利权)人：美光科技公司，
类型：发明
国别省市：美国;US