逻辑高K/金属栅极1T‑1C RRAM MTP/OTP器件制造技术

技术编号:16049642 阅读:38 留言:0更新日期:2017-08-20 09:34
诸方法和装置,其中该方法包括提供一种逻辑器件。该方法在至少一侧上用过渡金属氧化物基本上包围金属栅极,其中该过渡金属氧化物包括草酸铪和二氧化硅。该方法提供了底部电极(BE),其中该BE包括硅或钨中的至少一者。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】逻辑高K/金属栅极1T-1CRRAMMTP/OTP器件专利技术背景1.专利
所公开的诸实现涉及逻辑选通二极管,以及涉及形成该器件的方法。2.相关技术描述非易失性存储器被广泛适用于电子产品(诸如,蜂窝电话、数字相机和数字音乐播放器)中。这些非易失性存储器通常是硬盘、闪存存储器和OTP存储器。闪存存储器和OTP存储器是两种常见类型的存储器。这两类存储器之间的主要区别在于闪存存储器是可刷新的而OTP存储器仅可以被写入一次。更具体而言,闪存存储器能够被读取和写入许多次,而一旦OTP存储器被编程,即,当一些数据被写入到OTP存储器时,OTP存储器就不能够被覆写。闪存存储器是多次可编程(MTP)存储器,其能够被重复写入和擦除,并且因此闪存存储器需要一些电路来执行擦除、写入和读取操作。然而,OTP存储器仅要求写入和读取操作,但不要求擦除操作;因此,与MTP存储器相比,OTP存储器不需要电路来执行擦除操作。OTP存储器的简单性导致了OTP存储器的电路的更简单且低成本的制造过程。在仅要求少数读取和写入过程的情况下,经常利用多个OTP存储器来模拟MTP存储器。结果,能够达成MTP存储器的性能而没有附加的擦除电路。图1A解说了用于基于HfO2的RRAM的已知材料。顶部电极102可包括氮化钛。下一层104可包括氧化铪。第三层106可包括氧化硅。底部电极108可包括硅。图1B解说了用于基于HfO2的RRAM的已知材料。顶部电极152可包括氮化钛。下一层154可包括钛。第三层156可包括氧化铪。底部电极158可包括氮化钛。图2A解说了已知RRAM器件200。已知器件200可包括电压源202、电阻器204和开关206。电阻器204可包括由金属制成的顶部电极212、绝缘体214和底部电极216金属。开关206可包括开关218。已知RAM器件200可包括后端制程,其能够添加三个金属化层。已知RAM器件200可能不具有硬击穿OTP。图2B解说了处于两种不同状态的已知反熔丝OTP器件。当已知OTP器件处于第一状态250中时(其可以在编程之前),位线信号252可以通过第一MOS电容器254从WLP信号接收信息,其中第一MOS电容器254与正接收WLR信号的第二晶体管256串联。当已知器件处于第二状态270中时(其可以在编程之后),位线272从电阻器274和晶体管276接收信息。MOS电容器254可以击穿以变成电阻器274。WLR信号仍然由晶体管276接收,但是WLP信号传递通过晶体管274。概述本公开涉及逻辑选通二极管,并涉及形成该器件的方法。一种装置可包括金属栅极,其中过渡金属氧化物在至少一侧上基本包围该金属栅极。该装置可包括过渡金属氧化物,其中该过渡金属氧化物包括草酸铪和二氧化硅。该装置可包括底部电极(BE),其中该BE包括硅或钨中的至少一者。一种方法可包括在至少一侧用过渡金属氧化物基本包围金属栅极,其中该过渡金属氧化物包括草酸铪和二氧化硅。该方法可包括提供BE,其中该BE包括硅或钨中的至少一者。一种嵌入式非易失性存储器器件可包括金属栅极,其中过渡金属氧化物在至少一侧上基本包围该金属栅极。该嵌入式非易失性存储器器件可包括过渡金属氧化物,其中该过渡金属氧化物包括草酸铪和二氧化硅。该嵌入式非易失性存储器器件可包括BE,其中该BE包括硅或钨中的至少一者。这可以允许多次编程功能,以及最终的一次性编程功能。其还可以用高κ介电金属栅极(HK/MG)技术来缩放。.附图简要说明对本公开的各方面及其许多伴随优点的更完整领会将因其在参考结合附图考虑的以下详细描述时变得更好理解而易于获得,附图仅出于解说目的被给出而不对本公开构成任何限定,并且其中:图1A解说了用于基于HfO2的RRAM的已知材料。图1B解说了用于基于HfO2的RRAM的已知材料。图2A解说了已知RRAM器件。图2B解说了已知OTP器件。图3A是切换成置位状态的逻辑HK/MGHfO2栅极到触点器件的示例性图形表示。图3B是置位状态之后的读状态期间的逻辑HK/MGHfO2栅极到触点器件的示例性图形表示。图4A是切换成复位状态的逻辑HK/MGHfO2栅极到触点器件的示例性图形表示。图4B是切换成复位状态之后的读状态期间的逻辑HK/MGHfO2栅极到触点器件的示例性图形表示。图5是置位/复位多次的逻辑HK/MGHfO2栅极到触点器件的示例性图形表示。图6是逻辑HK/MGHfO2FinFET器件置位/复位切换的示例性图形表示。图7是逻辑HK/MGHfO2FinFET器件的电介质软击穿的示例性图形表示。图8是逻辑HK/MGHfO2FinFET器件的电介质软崩溃和击穿的示例性图形表示。图9是用于置位切换的电介质软击穿的示例性图形表示。图10是用于复位和置位切换的电介质软崩溃和击穿的示例性图形表示。图11A解说了示例性1T-1RN型选通二极管RRAMMTP/OTP器件。图11B解说了示例性1T-1RP型选通二极管RRAMMTP/OTP器件。图11C解说了示例性1T-1TN型MOSRRAMMTP/OTP器件。图11D解说了示例性1T-1TP型MOSRRAMMTP/OTP器件。图11E解说了示例性1T-1TN型MOSRRAMMTP/OTP器件。图11F解说了示例性1T-1TP型MOSRRAMMTP/OTP器件。图11G解说了示例性1T-1CN型栅极到CTMiM-电容器RRAMMTP/OTP器件。图11H解说了示例性1T-1CP型栅极到CTMiM-电容器RRAMMTP/OTP器件。图11I解说了示例性1T-1CN型栅极到MiM-电容器Fe/RRAMMTP/OTP器件。图11J解说了示例性1T-1CP型栅极到MiM-电容器Fe/RRAMMTP/OTP器件。图12A解说了用于逻辑FinFETHK/MGRRAM器件的示例性材料。图12B解说了用于逻辑FinFETHK/MGRRAM器件的示例性材料。图13解说了示例性逻辑FinFETHK/MGRRAMMTP器件。图14解说了示例性逻辑FinFETHK/MGRRAMMTP器件。图15解说了示例性逻辑FinFETHK/MGRRAMMTP器件。图16解说了示例性逻辑FinFETHK/MGRRAMMTP器件。图17A解说了用于逻辑平面HK/MGRRAM器件的示例性材料。图17B解说了用于逻辑平面HK/MGRRAM器件的示例性材料。图18解说了示例性逻辑平面HK/MGRRAMMTP器件。图19解说了示例性逻辑平面HK/MGRRAMMTP器件。图20解说了示例性逻辑平面HK/MGRRAMMTP器件。图21解说了示例性逻辑平面HK/MGRRAMMTP器件。图22解说了一种方法的操作流程。图23是示出其中可有利地采用本公开的实施例的示例性无线通信系统的框图。详细描述在以下描述和相关的附图中公开了各个方面。可以设计替换方面而不会脱离本公开的范围。另外,本公开中众所周知的元素将不被详细描述或将被省去以免湮没本公开的相关细节。措辞“示例性”和/或“示例”在本文中用于意指“用作示例、实例或解说”。本文描述为“示例性”和/或“示例”的任何方面不必被解释为优于或胜过其他方面。类似地,术语“本公开的各方面”不要求本公开的所有方面都包括所讨论的特征、优点或操作模式。此外,许多方面以将由例如本文档来自技高网...
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【技术保护点】
一种装置,包括:金属栅极,其中过渡金属氧化物在至少一侧上基本上包围所述金属栅极;所述过渡金属氧化物,其中所述过渡金属氧化物包括草酸铪和二氧化硅;底部电极(BE),其中所述BE包括硅或钨中的至少一者。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.09.26 US 14/499,0041.一种装置,包括:金属栅极,其中过渡金属氧化物在至少一侧上基本上包围所述金属栅极;所述过渡金属氧化物,其中所述过渡金属氧化物包括草酸铪和二氧化硅;底部电极(BE),其中所述BE包括硅或钨中的至少一者。2.如权利要求1所述的装置,其特征在于,一盖在至少一侧上基本上包围所述金属栅极或所述过渡金属氧化物中的至少一者。3.如权利要求1所述的装置,其特征在于,所述装置是用于电阻式随机存取存储器(RRAM)的逻辑选通二极管。4.如权利要求3所述的装置,其特征在于,所述逻辑选通二极管包括N型阱和N型鳍。5.如权利要求3所述的装置,其特征在于,所述逻辑选通二极管包括P型阱和P型鳍。6.如权利要求3所述的装置,其特征在于,所述逻辑选通二极管包括N型阱、N+源极和N+漏极。7.如权利要求3所述的装置,其特征在于,所述逻辑选通二极管包括P型阱、P型源极和P型漏极。8.如权利要求1所述的装置,其特征在于,所述装置是金属-绝缘体-金属电容器RRAM器件的逻辑门。9.如权利要求8所述的装置,其特征在于,所述逻辑门包括N型阱和N型鳍。10.如权利要求8所述的装置,其特征在于,所述逻辑门包括P型阱和P型鳍。11.如权利要求8所述的装置,其特征在于,所述逻辑门包括其中所述逻辑选通二极管包括N型阱...

【专利技术属性】
技术研发人员:X·李D·W·小佩里S·H·康
申请(专利权)人:高通股份有限公司
类型:发明
国别省市:美国,US

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