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用于三端子存储器基元的结构制造技术

技术编号:41734666 阅读:3 留言:0更新日期:2024-06-19 12:54
所公开的主题一般地涉及用于存储器装置的结构。更具体地说,本公开涉及具有源极电极、漏极电极和控制电极的三端子电阻式随机存取(ReRAM)存储器结构。本公开提供了一种存储器结构,该存储器结构包括源极电极;漏极电极;横向地位于源极电极和漏极电极之间的控制电极;位于控制电极上方的空穴产生层;位于空穴产生层上方的电介质沟道层,电介质沟道层接触源极电极和漏极电极;位于控制电极的第一侧面上的第一间隔物层;以及位于控制电极的第二侧面上的第二间隔物层。第一间隔物层和第二间隔物层将源极电极和漏极电极与控制电极和空穴产生层隔离开。

【技术实现步骤摘要】

所公开的主题一般地涉及用于存储器装置的结构。更具体地说,本公开涉及具有源极电极、漏极电极和控制电极的三端子电阻式随机存取(reram)存储器结构。


技术介绍

1、半导体器件和集成电路(ic)芯片已经在物理、化学、生物、计算和存储器装置领域中发现多种应用。存储器装置的示例是非易失性(nv)存储器装置。nv存储器装置可编程,并且因其即使在断电之后也能长时间保存数据的能力而已经广泛用于电子产品。nv存储器的示例性类别可以包括电阻式随机存取存储器(reram)、可擦除可编程只读存储器(eprom)、闪存、铁电随机存取存储器(feram)和磁阻式随机存取存储器(mram)。

2、reram装置包括位于底部电极和顶部电极之间的开关层。reram装置可以通过改变开关层两端的电阻来编程,以提供不同的内容存储状态,即高电阻状态(hrs)和低电阻状态(lrs),表示存储的数据位。可以通过施加编程电压来修改开关层,该编程电压足以产生跨开关层的厚度桥接的一个或多个导电细丝,其设置低电阻状态。导电细丝例如可以通过导电物质(例如,金属离子)从一个或两个电极扩散到开关层中而形成。导电细丝也可以通过施加编程电压而被破坏,以将电阻式存储器元件重置为高电阻状态。内容存储状态可以通过在电阻式存储元件被编程之后测量电阻式存储元件两端的电压降来读取。


技术实现思路

1、在本公开的一方面,提供一种存储器结构,包括:源极电极;漏极电极;横向地位于所述源极电极和所述漏极电极之间的控制电极,所述控制电极具有第一侧面和第二侧面;位于所述控制电极上方的空穴产生层;位于所述空穴产生层上方的电介质沟道层,所述电介质沟道层接触所述源极电极和所述漏极电极;位于所述控制电极的所述第一侧面上的第一间隔物层;以及位于所述控制电极的所述第二侧面上的第二间隔物层,其中,所述第一间隔物层和所述第二间隔物层将所述源极电极和所述漏极电极与所述控制电极和所述空穴产生层隔离开。

2、在本公开的另一方面,提供一种存储器结构,包括:具有上表面的源极电极;具有上表面的漏极电极;横向地位于所述源极电极和所述漏极电极之间的控制电极,所述控制电极具有下表面、第一侧面和第二侧面;位于所述控制电极上的空穴产生层;位于所述空穴产生层上的电介质沟道层,所述电介质沟道层具有第一侧面和第二侧面,其中,所述第一侧面接触所述源极电极,并且所述第二侧面接触所述漏极电极;位于所述控制电极的所述第一侧面上的第一间隔物层;位于所述控制电极的所述第二侧面上的第二间隔物层,其中,所述第一间隔物层和所述第二间隔物层将所述源极电极和所述漏极电极与所述控制电极和所述空穴产生层隔离开;位于所述控制电极的所述下表面下方并与所述控制电极的所述下表面直接接触的第一互连结构;位于所述源极电极的所述上表面上方并与所述源极电极的所述上表面直接接触的第二互连结构;以及位于所述漏极电极的所述上表面上方并与所述漏极电极的所述上表面直接接触的第三互连结构。

3、在本公开的又一方面,提供一种存储器结构,包括:第一电介质区;位于所述第一电介质区中的第一互连结构;位于所述第一电介质区上的第二电介质区;位于所述第二电介质区中的源极电极;位于所述第二电介质区中的漏极电极;位于所述第二电介质区中的控制电极,所述控制电极横向地位于所述源极电极和所述漏极电极之间,所述控制电极具有下表面、第一侧面和第二侧面,其中,所述控制电极的所述下表面位于所述第一互连结构上;位于所述第二电介质区中的空穴产生层,所述空穴产生层位于所述控制电极上;位于所述第二电介质区中的电介质沟道层,所述电介质沟道层位于所述空穴产生层上,所述电介质沟道层具有第一侧面和第二侧面,其中,所述第一侧面接触所述源极电极,并且所述第二侧面接触所述漏极电极;位于所述第二电介质区中的第一间隔物层,所述第一间隔物层位于所述控制电极的所述第一侧面上;位于所述第二电介质区中的第二间隔物层,所述第二间隔物层位于所述控制电极的所述第二侧面上,其中,所述第一间隔物层和所述第二间隔物层将所述源极电极和所述漏极电极与所述控制电极和所述空穴产生层隔离开;位于所述第二电介质区上的第三电介质区;位于所述第三电介质区中的第二互连结构,所述第二互连结构位于所述源极电极上;以及位于所述第三电介质区中的第三互连结构,所述第三互连结构位于所述漏极电极上。

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【技术保护点】

1.一种存储器结构,包括:

2.根据权利要求1所述的存储器结构,其中,所述电介质沟道层具有第一侧面和第二侧面,所述第一侧面接触所述源极电极,并且所述第二侧面接触所述漏极电极。

3.根据权利要求2所述的存储器结构,还包括:

4.根据权利要求3所述的存储器结构,其中,所述第二互连结构与所述源极电极和所述电介质沟道层重叠,并且所述第三互连结构与所述漏极电极和所述电介质沟道层重叠。

5.根据权利要求4所述的存储器结构,还包括:

6.根据权利要求5所述的存储器结构,还包括位于所述第二电介质区上的第三电介质区,其中,所述第二互连结构和所述第三互连结构位于所述第三电介质区中。

7.根据权利要求1所述的存储器结构,其中,所述源极电极具有上表面,所述漏极电极具有上表面,并且所述电介质沟道层具有上表面,并且其中,所述源极电极的所述上表面和所述漏极电极的所述上表面与所述电介质沟道层的所述上表面基本共面。

8.根据权利要求2所述的存储器结构,其中,所述第一间隔物层与所述电介质沟道层的所述第一侧面的下部重叠,并且所述第二间隔物层与所述电介质沟道层的所述第二侧面的下部重叠。

9.根据权利要求8所述的存储器结构,其中,所述源极电极接触所述电介质沟道层的所述第一侧面的上部,并且所述漏极电极接触所述电介质沟道层的所述第二侧面的上部。

10.根据权利要求1所述的存储器结构,其中,所述空穴产生层包括氢掺杂电介质材料或氢掺杂金属。

11.根据权利要求10所述的存储器结构,其中,所述空穴产生层包括氢掺杂二氧化硅、氢化铂或氢化钯。

12.根据权利要求1所述的存储器结构,其中,所述电介质沟道层包括钨、钼、钒或锶钴合金的氧化物。

13.一种存储器结构,包括:

14.根据权利要求13所述的存储器结构,其中,所述源极电极的所述上表面和所述漏极电极的所述上表面与所述电介质沟道层的所述上表面基本共面。

15.根据权利要求13所述的存储器结构,其中,所述第一间隔物层与所述电介质沟道层的所述第一侧面的下部重叠,并且所述第二间隔物层与所述电介质沟道层的所述第二侧面的下部重叠。

16.根据权利要求15所述的存储器结构,其中,所述源极电极接触所述电介质沟道层的所述第一侧面的上部,并且所述漏极电极接触所述电介质沟道层的所述第二侧面的上部。

17.根据权利要求16所述的存储器结构,其中,所述第二互连结构与所述源极电极和所述电介质沟道层重叠,并且所述第三互连结构与所述漏极电极和所述电介质沟道层重叠。

18.根据权利要求13所述的存储器结构,其中,所述空穴产生层包括氢掺杂电介质材料或氢掺杂金属。

19.根据权利要求18所述的存储器结构,其中,所述空穴产生层包括氢掺杂二氧化硅、氢化铂或氢化钯。

20.一种存储器结构,包括:

...

【技术特征摘要】

1.一种存储器结构,包括:

2.根据权利要求1所述的存储器结构,其中,所述电介质沟道层具有第一侧面和第二侧面,所述第一侧面接触所述源极电极,并且所述第二侧面接触所述漏极电极。

3.根据权利要求2所述的存储器结构,还包括:

4.根据权利要求3所述的存储器结构,其中,所述第二互连结构与所述源极电极和所述电介质沟道层重叠,并且所述第三互连结构与所述漏极电极和所述电介质沟道层重叠。

5.根据权利要求4所述的存储器结构,还包括:

6.根据权利要求5所述的存储器结构,还包括位于所述第二电介质区上的第三电介质区,其中,所述第二互连结构和所述第三互连结构位于所述第三电介质区中。

7.根据权利要求1所述的存储器结构,其中,所述源极电极具有上表面,所述漏极电极具有上表面,并且所述电介质沟道层具有上表面,并且其中,所述源极电极的所述上表面和所述漏极电极的所述上表面与所述电介质沟道层的所述上表面基本共面。

8.根据权利要求2所述的存储器结构,其中,所述第一间隔物层与所述电介质沟道层的所述第一侧面的下部重叠,并且所述第二间隔物层与所述电介质沟道层的所述第二侧面的下部重叠。

9.根据权利要求8所述的存储器结构,其中,所述源极电极接触所述电介质沟道层的所述第一侧面的上部,并且所述漏极电极接触所述电介质沟道层的所述第二侧面的上部。

10.根据权利要求1所述的存储器...

【专利技术属性】
技术研发人员:黎佳俊卓荣发陈学深
申请(专利权)人:格芯新加坡私人有限公司
类型:发明
国别省市:

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