铁电随机存取存储器单元制造技术

提供了一种铁电随机存取存储器(FeRAM)单元(10)。该FeRAM单元(10)包括在底部源极/漏极区域与顶部源极/漏极区域(630)之间的垂直通道(310)；围绕垂直通道(310)的栅极氧化(320)；以及围绕栅极氧化(320)的铁电层(400)，其中该铁电层(400)在底部源极/漏极区域与顶部源极/漏极区域(630)之间具有不同水平厚度的两个或两个以上区段。还提供了一种制造FeRAM单元(10)的方法。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】

技术介绍

1、本申请涉及半导体集成式电路的制造。更具体地，其涉及铁电随机存取存储单元及其制造方法。

2、使用新兴存储器进行模拟计算已经被视为针对人工智能(ai)应用的可行选择。例如，一些最近商业化的铁电随机存取存储器(feram)单元已经被用于存储器应用，其中每个feram单元依据feram单元中的铁电层的极化状态来保存两个逻辑状态(逻辑“1”或逻辑“0”)中的一个位。

3、对于模拟计算应用而言，其期望具有单个feram单元能够保存多个逻辑状态的feram单元，其可以通过逐渐改变feram单元的极化来被实现，以形成连续的值或多个离散值(而非仅“1”或“0”这两种值)，这取决于编程电压。然而，已经意识到的是，具有其极化逐渐变化的feram单元即使不是不可能的，也是极其具有挑战性的。

技术实现思路

1、本专利技术的实施例提供了一种基于例如铁电垂直传输场效应晶体管(fe-vtfet)的铁电随机存取存储器(feram)单元。该feram单元包括在底部源极/漏极区域和顶部源极/漏极区域之间的垂本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种铁电随机存取存储器(FeRAM)单元，包括：

2.根据权利要求1所述的FeRAM单元，还包括：围绕所述铁电层的栅极金属，所述栅极金属具有两个或两个以上水平厚度，所述两个或两个以上水平厚度与所述铁电层的所述两个或两个以上区段的所述不同水平厚度互补。

3.根据权利要求1所述的FeRAM单元，其中所述铁电层包括：三个不同水平厚度的底部区段、中部区段和顶部区段，所述三个不同水平厚度以阶梯形状被布置。

4.根据权利要求3所述的FeRAM单元，其中所述铁电层的所述顶部区段适于被编程为具有与所述中部区段和所述底部区段的极化状态不同的极化状态。

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【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】

1.一种铁电随机存取存储器(feram)单元，包括：

2.根据权利要求1所述的feram单元，还包括：围绕所述铁电层的栅极金属，所述栅极金属具有两个或两个以上水平厚度，所述两个或两个以上水平厚度与所述铁电层的所述两个或两个以上区段的所述不同水平厚度互补。

3.根据权利要求1所述的feram单元，其中所述铁电层包括：三个不同水平厚度的底部区段、中部区段和顶部区段，所述三个不同水平厚度以阶梯形状被布置。

4.根据权利要求3所述的feram单元，其中所述铁电层的所述顶部区段适于被编程为具有与所述中部区段和所述底部区段的极化状态不同的极化状态。

5.根据权利要求3所述的feram单元，其中所述铁电层的所述顶部区段和所述中部区段适于被编程为具有与所述底部区段的极化状态不同的极化状态。

6.根据权利要求1所述的feram单元，其中所述铁电层包括掺杂的氧化铪。

7.根据权利要求1所述的feram单元，其中所述铁电层的所述两个或两个以上区段中的两个区段之间的水平厚度差至少为0.5nm。

8.一种铁电随机存取存储器(feram)单元，包括：

9.根据权利要求8所述的feram单元，其中所述铁电层的所述底部区段、所述中部区段和所述顶部区段分别具有第一水平厚度、第二水平厚度和第三水平厚度，其中所述第二水平厚度大于所述第三水平厚度但小于所述第一水平厚度。

10.根据权利要求8所述的feram单元，其中所述铁电层的所述底部区段、所述中部区段和所述顶部区段分别具有第一垂直高度、第二垂直高度和第三垂直高度，其中所述第二垂直高度小于所述第三垂直高度但大于所述第一垂直高度。

11.根据权利要求8所...

【专利技术属性】
技术研发人员：程慷果，J·弗鲁吉尔，谢瑞龙，朴灿鲁，成敏圭，
申请(专利权)人：国际商业机器公司，
类型：发明
国别省市：