【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及固态存储器。特别是，本专利技术涉及形成超低成本固态存储器的铁电电容器的三维(3-D)排列。
技术介绍
图1表示当前的和2020年预计达到的潜在固态存储器技术的表，表中列出了估计缩小极限、估计性能特征和估计成本。表中给出了2002年的收入估计，或者对于仍在开发中的技术标记为DEV，对于研究阶段中的技术标记为RES。图1中表示的、影响固态存储器的每位的成本的重要因素包括最小尺寸的可量测性、每单元的位数以及三维(3-D)集成的成本。每种固态存储器技术指明的缩小极限是推测性的，主要基于物理限制，而不是当前的技术挑战。多年来处理单位面积硅的成本相当稳定，历年来比低成本3.5”硬盘驱动器(HDD)单位面积的成本高约10倍。据估计，使用300mm晶片将降低单位面积的成本约30％。然而，当前台式机HDD每位比DRAM和FLASH存储器便宜约100倍，因为HDD的面积密度比DRAM或FLASH存储器高约10倍。对于图1所示的、能低成本3-D集成的存储器技术，假定层的迭加直到单位面积的成本增大60％，从而在低成本和可制造性之间达到好的折衷。最终有四种技术的成本比得上HDD，这其中使用多位存储或3-D集成，而这两种特征是HDD实际上不能实现的。这四种技术中的两个，PROBE存储器和MATRIX存储器，其性能特征可能低于HDD。其余的两种技术，双向通用存储器(OUM)和零晶体管铁电存储器(0T-FeRAM)，可能具有比HDD高的性能，是HDD潜在的替代技术。即使高性能存储器的价格是HDD的两倍，但它仍得到广泛应用，因为缓冲处理器不需要大量的DRAM(或其它存储器...
【技术保护点】
一种存储装置，包括：多个位线，所述多个位线形成在一衬底上，并基本排列在第一平面中并且基本沿第一方向延伸；多个层，每一层具有一个铁电电容器存储器单元阵列；多个树结构，至少一个树结构对应于每个位线，每个树结构具有一树干部 分和多个树枝部分，树结构的每个树枝部分对应于一个层，每个树结构的树干部分从所述衬底伸出，树结构的每个树枝部分在对应于该树枝部分的层中从该树结构的树干部分上伸出；以及多个板线，所述多个板线排列在每一个层中，且该多个板线的每一个在多个交 叉区域与在对应层中延伸的每个树结构的树枝部分重叠，铁电电容器存储器单元位于一个层中的每个交叉区域。
【技术特征摘要】
US 2003-6-3 10/453,1371.一种存储装置，包括多个位线，所述多个位线形成在一衬底上，并基本排列在第一平面中并且基本沿第一方向延伸；多个层，每一层具有一个铁电电容器存储器单元阵列；多个树结构，至少一个树结构对应于每个位线，每个树结构具有一树干部分和多个树枝部分，树结构的每个树枝部分对应于一个层，每个树结构的树干部分从所述衬底伸出，树结构的每个树枝部分在对应于该树枝部分的层中从该树结构的树干部分上伸出；以及多个板线，所述多个板线排列在每一个层中，且该多个板线的每一个在多个交叉区域与在对应层中延伸的每个树结构的树枝部分重叠，铁电电容器存储器单元位于一个层中的每个交叉区域。2.如权利要求1所述的存储装置，其特征在于至少一个树结构的树干部分包括多个通孔，并且至少一个通孔与至少一个其它通孔偏移。3.如权利要求1所述的存储装置，其特征在于至少一个树结构的树干部分包括彼此排成直线的多个通孔。4.如权利要求1所述的存储装置，其特征在于多个板线中的每一个沿一个方向排列，该方向基本垂直于每个树结构的树枝部分的延伸方向。5.如权利要求1所述的存储装置，其特征在于每个树结构的树枝部分基本沿平行于所述第一方向的方向延伸。6.如权利要求1所述的存储装置，其特征在于所述多个树结构排列成至少一行树结构。7.如权利要求1所述的存储装置，还包括多个单元层线，该多个单元层线基本沿所述第一方向延伸；多个单元列线，该多个单元列线沿基本垂直于所述第一方向的方向延伸，并在多个第二交叉区域与所述多个单元层线重叠；以及多个板线驱动器晶体管，该多个板线驱动器晶体管排列成二维阵列，每一个板线驱动器晶体管对应于并位于一个相应的第二交叉区域，在每个板线和与板线对应的板线驱动器之间形成连接。8.如权利要求7所述的存储装置，其特征在于每个板线驱动器晶体管具有一控制端，并且与每个板线驱动器晶体管对应的单元列线连接到所述板线驱动器晶体管的控制端。9.如权利要求7所述的存储装置，其特征在于每个板线驱动器晶体管具有一控制端，并且与每个板线驱动器晶体管对应的单元层线连接到所述板线驱动器晶体管的控制端。10.如权利要求1所述的存储装置，还包括多个存取线，该多个存取线形成在所述衬底上，并沿基本垂直于所述第一方向的方向延伸，并在多个第二交叉区域重叠在所述位线上，每个第二交叉区域对应于一个树结构，每个存取线还对应于一个树结构行；以及多个存取晶体管，每个存取晶体管对应于并位于一个相应的第二交叉区域，每个存取晶体管还导电地布置在所述树结构与所述对应于第二交叉区域的位线之间，每个存取晶体管具有一控制端，并且进一步连接到所述对应于第二交叉区域的存取线上。11.如权利要求10所述的存储装置，其特征在于每个存取线是写入线，每个存取晶体管是写入晶体管，该存储装置还包括多个读取晶体管，该多个读取晶体管的每一个导电地布置在一个树结构和对应于树结构的位线之间；多个读取线，该多个读取线形成在所述衬底上，并沿基本垂直于所述第一方向的方向延伸，并在多个第三交叉区域重叠所述位线，每个第三交叉区域对应于一个树结构，每个读取线还对应于一个树结构行；以及多个读取晶体管，每个读取晶体管对应于并位于一个相应的第三交叉区域上，每个读取晶体管还导电地布置在所述树结构和对应于第三交叉区域的位线之间，每个读取晶体管具有一控制端并且还连接到所述与第三交叉区域对应的读取线。12.如权利要求11所述的存储装置，还包括多个增益晶体管，每个增益晶体管对应于一个读取晶体管，并布置在所述读取晶体管与对应于该读取晶体管的树结构之间，每个增益晶体管包括连接到相应的树结构的一个控制端。13.如权利要求1所述的存储装置，还包括多个读出线，该多个读出线形成在所述衬底上，并沿基本垂直于所述第一方向的方向延伸，并在多个第二交叉区域上重叠所述位线，每个第二交叉区域对应于一个树结构，每个读取线还对应于一个树结构行并导电地连接到如下的一个读取晶体管上，即该读取晶体管导电地布置在每个对应的树结构和对应于树结构的位线之间；以及多个读取晶体管，每个读取晶体管对应于并位于一个相应的第二交叉区域上，每个读取晶体管还导电地布置在所述树结构和对应于第二交叉区域的位线之间，每个读取晶体管具有控制端并且还连接到与第二交叉区域对应的读取线。14.如权利要求13所述的存储装置，还包括多个增益晶体管，每个增益晶体管对应于一个读取晶体管，并布置在该读取晶体管与对应于该读取晶体管的树结构之间，每个增益晶体管包括连接到相应的树结构的一控制端。15.一种存储装置，包括多个位线，该多个位线形成在所述衬底上，基本排列在第一平面上，并且基本沿第一方向延伸；有多个层的三维存储器；多个板线，该多个板线排列在三维存储器的每一层；以及多个板线驱动器晶体管，该多个板线驱动器晶体管形成在所述衬底上，并排列成二维阵列，每个板线驱动器晶体管对应于一个板线。16.如权利要求15所述的存储装置，还包括多个单元层线，该多个单元层线基本沿所述第一方向延伸；多个单元列线，该多个单元列线沿基本垂直于第一方向的方向延伸，并在多个第二交叉区域重叠所述多个单元层线；以及每个板线驱动器晶体管对应于并位于一个相应的第二交叉区域，并在每个板线与对应于该板线的板线驱动器之间形成连接。17.如权利要求15所述的存储装置，其特征在于每一层三维存储器包括一个存储器单元阵列，并且每个存储器单元包括铁电电容器。18.一种读和擦除存储装置的方法，该存储装置包括多个位线，该多个位线形成在一衬底上，并基本排列在第一平面中并且基本沿第一方向延伸；多个层，每一层具有一个铁电电容器存储器单元阵列，每一层基本平行于所述第一平面；多个树结构，该多个树结构排列成至少一行，每个树结构对应于一个位线，并具有树干部分和多个树枝部分，树结构的每个树枝部分对应于一个层，每个树结构的树干部分从对应的位线伸出，并且树结构的每个树枝部分在对应于该树枝部分的层中从该树结构的树干部分上伸出；以及多个板线，该多个板线排列在每一层中，该多个板线中的每一个在多个交叉区域与在对应的层中延伸的每个树结构的树枝部分重叠，铁电电容器存储器单元位于一个层中的每个交叉区域，...
【专利技术属性】
技术研发人员：巴里C斯泰普，
申请(专利权)人：日立环球储存科技荷兰有限公司，
类型：发明
国别省市：NL[荷兰]
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