具有铁电场效应晶体管存储器阵列的设备及相关方法_5

文档序号:9553388阅读:来源:国知局
额外垂直FeFET堆叠线性延伸。
[0107]实施例19.一种设备,其包括:第一垂直铁电场效应晶体管(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,其中所述第一垂直FeFET堆叠及所述第二 FeFET堆叠水平地堆叠且通过电介质材料分离。
[0108]实施例20.根据实施例19所述的设备,其中所述电介质材料包含经配置使得所述第二垂直FeFET堆叠在所述第二垂直FeFET堆叠的所述第二 FET结构的两侧上具有存储器单元的第三铁电材料。
[0109]实施例21.根据实施例20所述的设备,其中沿着所述相同水平轴的来自所述第一多个栅极及所述第二多个栅极的相邻栅极为相同字线的部分。
[0110]实施例22.根据实施例21所述的设备,其进一步包括跨越所述第一垂直FeFET堆叠及所述第二 FeFET堆叠线性延伸的多个字线平行触点,其中单个字线触点耦合沿着所述相同水平轴的来自所述第一多个栅极及所述第二多个栅极的相邻栅极。
[0111]实施例23.根据实施例20所述的设备,其中沿着所述相同水平轴的来自所述第一多个栅极及所述第二多个栅极的相邻栅极为不同字线的部分。
[0112]实施例24.根据实施例23所述的设备,其进一步包括包含额外多个栅极的多个额外垂直FeFET堆叠,所述额外垂直FeFET堆叠与所述第一垂直FeFET堆叠及所述第二垂直FeFET堆叠水平地堆叠。
[0113]实施例25.根据实施例24所述的设备,其进一步包括沿着所述第一垂直FeFET堆叠、所述第二垂直FeFET堆叠及所述多个额外垂直FeFET堆叠延伸的多个相互平行字线触点,其中沿着所述相同水平轴的来自所述第一多个栅极及所述第二多个栅极的相邻栅极耦合到所述相互平行字线触点中的不同者。
[0114]实施例26.根据实施例25所述的设备,其中:所述相邻栅极中的一者延伸到所述第一垂直FeFET堆叠的第一端,且与所述相互字线触点中的第一者耦合;且所述相邻栅极中的另一者延伸到所述第二垂直FeFET堆叠的第二端,且与所述相互字线触点中的第二者锂A
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[0115]实施例27.根据实施例25所述的设备,其中所述多个字线触点从所述第一多个栅极及所述第二多个栅极偏移,且进一步跨越所述第一垂直FeFET堆叠、所述第二垂直FeFET堆叠及所述多个额外垂直FeFET堆叠线性延伸。
[0116]实施例28.根据实施例25所述的设备,其中所述多个字线触点各自具有围绕所述相邻栅极中的一者延伸的弓形形状。
[0117]实施例29.根据实施例19到28中任一实施例所述的设备,其中所述第一垂直FeFET堆叠及所述第二垂直FeFET堆叠包括所述设备的三维存储器阵列的一部分。
[0118]实施例30.根据实施例29所述的设备,其中所述三维存储器阵列包括所述设备的存储器装置的至少一部分。
[0119]实施例31.根据实施例30所述的设备,其中所述存储器装置包括所述设备的至少一部分。
[0120]实施例32.根据实施例31所述的设备,其进一步包括以可操作方式耦合到所述存储器装置且经配置以施加一个或多个电压以对所述第一垂直FeFET堆叠及所述第二垂直FeFET堆叠的存储器单元执行操作的控制电路。
[0121]实施例33.根据实施例32所述的设备,其进一步包括以可操作方式耦合到所述控制电路的输入装置及输出装置。
[0122]实施例34.—种设备,其包括:铁电场效应晶体管(FeFET)存储器阵列,其具有在多个存取线的交叉点处耦合的多个FeFET,其中所述FeFET存储器阵列经配置以针对用于所述多个FeFET中的每一 FeFET的电流路径具有实质上均匀串联电阻。
[0123]实施例35.根据实施例34所述的设备,其进一步包括:多个位线触点,其耦合到所述多个FeFET的位线;多个源极线触点,其耦合到所述多个FeFET的源极线;及多个字线触点,其耦合到所述多个FeFET的字线,其中所述位线触点及所述源极线触点耦合在所述FeFET存储器阵列的对置端上。
[0124]实施例36.—种设备,其包括:三维存储器阵列,其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铁电场效应晶体管(FeFET)存储器单元。
[0125]实施例37.根据实施例36所述的设备,其中所述多个位线中的每一位线耦合到一漏极区域,所述漏极区域具有与铁电材料耦合的至少两个侧,使得每一漏极区域由相邻栅极共享以形成所述多个FeFET存储器单元。
[0126]实施例38.根据实施例37所述的设备,其中所述相邻栅极及字线经配置以独立地存取与相同位线相关联的所述多个FeFET。
[0127]实施例39.根据实施例38所述的设备,其中所述多个FeFET存储器单元沿着所述三维存储器阵列的所述垂直串形成,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。
[0128]实施例40.根据实施例39所述的设备,其中所述垂直串各自包含由所述铁电材料环绕的垂直通道。
[0129]实施例41.一种操作三维铁电场效应晶体管(FeFET)存储器阵列的方法,所述方法包括:将电压的组合施加到多个字线及数字线以用于三维FeFET存储器阵列的多个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。
[0130]实施例42.根据实施例41所述的方法,其中施加电压的组合包括采用来自由V/3选择方案及V/2选择方案组成的群组的选择方案。
[0131]尽管已结合各图描述特定说明性实施例,但所属领域的一般技术人员将认识到并了解:由本发明囊括的实施例不限于本文中明确展示及描述的那些实施例。而是,可在不背离由本发明囊括的实施例的范围的情况下做出对本文中所描述的实施例的许多添加、删除及修改,例如后文中所主张的那些内容,包含合法等效内容。另外,来自一个所揭示的实施例的特征可与另一所揭示的实施例的特征组合,同时仍囊括于如由发明者预期的本发明的范围内。
【主权项】
1.一种设备,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。2.根据权利要求1所述的设备,其进一步包括与个别FeFET耦合的多个存取线,其中所述多个FET结构中的每一 FET结构包含堆叠成垂直布置的漏极区域、本体区域及源极区域,且其中所述多个存取线包含: 多个字线,其耦合到所述多个栅极;及 多个位线,其耦合到所述多个FET结构的所述漏极区域。3.根据权利要求1所述的设备,其中所述多个字线根据交替接触方案耦合到所述多个栅极。4.根据权利要求2所述的设备,其中每一FET结构进一步包括: 漏极触点,其耦合到所述漏极区域;及 源极触点,其耦合到所述源极区域,其中所述漏极触点及所述源极触点耦合在所述三维存储器阵列架构的相对端上。5.根据权利要求1到4中任一权利要求所述的设备,其中所述多个FET结构包含: 第一垂直铁电场效应晶体管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,其中所述第一垂直FeFET堆叠及所述第二 FeFET堆叠水平地堆叠且通过电介质材料分离。6.根据权利要求5所述的设备,其中所述电介质材料包含经配置使得所述第二垂直FeFET堆叠在所述第二垂直FeFET堆叠的所述第二 FET结构的两侧上具有存储器单元的第三铁电材料。7.根据权利要求6所述的设备,其中沿着同一水平轴的来自所述第一多个栅极及所述第二多个栅极的相邻栅极为同一字线的部分。8.根据权利要求7所述的设备,其中所述多个FET结构进一步包括跨越所述第一垂直FeFET堆叠及所述第二 FeFET堆叠线性延伸的多个字线平行触点,其中单个字线触点耦合沿着所述同一水平轴的来自所述第一多个栅极及所述第二多个栅极的所述相邻栅极。9.根据权利要求6所述的设备,其中沿着所述同一水平轴的来自所述第一多个栅极及所述第二多个栅极的相邻栅极为不同字线的部分。10.根据权利要求9所述的设备,其进一步包括包含额外多个栅极的多个额外垂直FeFET堆叠,所述额外垂直FeFET堆叠与所述第一垂直FeFET堆叠及所述第二垂直FeFET堆叠水平地堆叠。11.根据权利要求10所述的设备,其进一步包括沿着所述第一垂直FeFET堆叠、所述第二垂直FeFET堆叠及所述多个额外垂直FeFET堆叠延伸的多个相互平行字线触点,其中沿着所述同一水平轴的来自所述第一多个栅极及所述第二多个栅极的相邻栅极耦合到所述相互平行字线触点中的不同者。12.根据权利要求11所述的设备,其中: 所述相邻栅极中的一者延伸到所述第一垂直FeFET堆叠的第一端,且与所述相互字线触点中的第一者耦合;且 所述相邻栅极中的另一者延伸到所述第二垂直FeFET堆叠的第二端,且与所述相互字线触点中的第二者耦合。13.根据权利要求11所述的设备,其中所述多个字线触点从所述第一多个栅极及所述第二多个栅极偏移,且进一步跨越所述第一垂直FeFET堆叠、所述第二垂直FeFET堆叠及所述多个额外垂直FeFET堆叠线性延伸。14.一种设备,其包括: 铁电场效应晶体管FeFET存储器阵列,其具有耦合在多个存取线的交叉点处的多个FeFET,其中所述FeFET存储器阵列经配置以针对用于所述多个FeFET中的每一 FeFET的电流路径具有实质上均匀串联电阻。15.根据权利要求14所述的设备,其进一步包括: 多个位线触点,其耦合到所述多个FeFET的位线; 多个源极线触点,其耦合到所述多个FeFET的源极线;及 多个字线触点,其耦合到所述多个FeFET的字线,其中所述位线触点及所述源极线触点耦合在所述FeFET存储器阵列的对置端上。16.根据权利要求14所述的设备,其中所述FeFET存储器阵列包括三维存储器阵列,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所述交叉点处的多个铁电场效应晶体管FeFET存储器单元。17.根据权利要求16所述的设备,其中所述多个位线中的每一位线耦合到一漏极区域,所述漏极区域具有与铁电材料耦合的至少两个侧,使得每一漏极区域由相邻栅极共享以形成所述多个FeFET存储器单元。18.根据权利要求17所述的设备,其中所述相邻栅极及字线经配置以独立地存取与同一位线相关联的所述多个FeFET。19.一种操作三维铁电场效应晶体管FeFET存储器阵列的方法,所述方法包括: 将电压的组合施加到多个字线及数字线以用于三维FeFET存储器阵列的多个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。20.根据权利要求19所述的方法,其中施加电压的组合包括采用来自由V/3选择方案及V/2选择方案组成的群组的选择方案。
【专利摘要】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。
【IPC分类】H01L29/78, H01L21/335
【公开号】CN105308751
【申请号】CN201480033124
【发明人】D·V·尼尔摩·拉玛斯瓦米, 亚当·D·约翰逊
【申请人】美光科技公司
【公开日】2016年2月3日
【申请日】2014年5月15日
【公告号】EP2997602A1, US9281044, US20140340952, US20160118405, WO2014186529A1
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