JP2022525725A - 一方向のプレートライン及びビットライン並びにピラーキャパシタを有する高密度低電圧nvm - Google Patents
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Abstract
Description
一部の実施形態において、中心の又はコアの導電性酸化物層114が、材料421及び422のスタックで置き換えられ、421は、例えばCu、Co、Ru、Ta、又はW(又はこれらの組み合わせ)などの金属であり、422は、Cu、Co、Ru、Ta、W、TaN、WN、又はこれらの組み合わせのうちの1つ以上で形成されるビア層である。一部の実施形態において、層421及び422の材料のスタックは、メタルコーティング411a、411b、及び411cによって覆われる。一部の実施形態において、図3A-3Bの側壁バリアシール301がピラーキャパシタ420にも使用され得る。一部の実施形態において、スタックの長さLstackは、5nmから200nmの範囲である。一部の実施形態において、層421の厚さt421は、10nmから60nmの範囲内である。一部の実施形態において、層422の厚さt422は、10nmから60nmの範囲内である。図4A-4Bの実施形態は、ここに記載される実施形態のいずれにも使用されることができる。
前記インプロパー強誘電体は、[PTO/STO]n又は[LAO/STO]nのうちの一方を含み、‘n’は1から100の間である、例92のシステム。
Claims (30)
- ソース、ドレイン、及びゲートを持つトランジスタと、
前記ゲートに結合されたワードラインと、
第1方向に延在するビットラインであり、前記トランジスタの前記ソース又は前記ドレインのうちの一方に結合されたビットラインと、
前記第1方向に延在するプレートラインと、
前記トランジスタの前記ソース又は前記ドレインのうちの一方と前記プレートラインとに隣接する容量構造であり、
屈折金属間化合物を有する第1構造であり、前記トランジスタの前記ソース又は前記ドレインに隣接する第1構造、
第1の導電性酸化物を有する第2構造であり、当該第2構造は、第1、第2、及び第3セクションを有し、該第1セクションは、前記第1方向に直交する第2方向に延在し、該第2セクションは、該第1セクションに平行であり、該第3セクションは、該第3セクションが前記第1方向に延在するようにして該第1セクション及び該第2セクションに隣接し、該第1セクションの一部及び該第2セクションの一部が、前記第1構造に隣接する、第2構造、
ペロブスカイトを有する第3構造であり、当該第3構造は、第1、第2、及び第3セクションを有し、該第1セクションは、前記第2構造の前記第1セクションに隣接し、該第2セクションは、前記第2構造の前記第2セクションに隣接し、該第3セクションは、前記第2構造の前記第3セクションに隣接し、当該第3構造の該第1及び第2セクションは、互いに平行であり且つ前記第2方向に沿って延在する、第3構造、及び
第2の導電性酸化物を有する第4構造であり、当該第4構造は、前記第3構造の前記第1セクションと前記第2セクションとの間にあり、当該第4構造の一部が、前記第3構造の前記第3セクションの一部に隣接する、第4構造、
を有する容量構造と、
を有する装置。 - 前記容量構造は、
前記第2構造の前記第1セクションの側面に隣接する第5構造、及び
前記第2構造の前記第2セクションの側面に隣接する第6の層、
を有し、前記第6構造及び前記第7構造は絶縁材料を有する、
請求項1に記載の装置。 - 前記絶縁材料は、Ti、Al、又はMgの酸化物のうちの1つ以上を含む、請求項2に記載の装置。
- 前記トランジスタは、プレーナトランジスタ又は非プレーナトランジスタのうちの一方である、請求項2に記載の装置。
- 前記ペロブスカイトは、La又はランタニドでドープされている、請求項2に記載の装置。
- 前記屈折金属間化合物は、Ti、V、Cr、Mn、Zr、Nb、Mo、Tc、Ru、Rh、Hf、Ta、W、Re、Os、Ir、Al又はCoのうちの1つ以上を含む導電材料である、請求項2に記載の装置。
- 前記トランジスタはダイのバックエンドに位置し、又は前記トランジスタはダイのフロントエンドに位置する、請求項2に記載の装置。
- 前記第1の導電性酸化物又は前記第2の導電性酸化物は、Ir、Ru、Pd、Ps又はReのうちの1つ以上の酸化物を含む、請求項1乃至7のいずれか一項に記載の装置。
- 前記ペロブスカイトは、LaCoO3、SrCoO3、SrRuO3、LaMnO3、SrMnO3、YBa2Cu3O7、Bi2Sr2CaCu2O8、又はLaNiO3のうちの1つを含む、請求項1に記載の装置。
- 前記ペロブスカイトは、La、Sr、Co、Ru、Mn、Y、Na、Cu、又はNiのうちの1つを含む、請求項1に記載の装置。
- 前記容量構造は、形状が円筒形である、請求項1に記載の装置。
- 前記ペロブスカイトは、前記第3構造を通るリークを制御するためにSc又はMnでドープされている、請求項1に記載の装置。
- メモリビットセルを形成する方法であって、
ソース、ドレイン、及びゲートを持つトランジスタを形成することと、
前記ゲートに結合されたワードラインを形成することと、
第1方向に延在するビットラインであり、前記トランジスタの前記ソース又は前記ドレインのうちの一方に結合されたビットライン、を形成することと、
前記第1方向に延在するプレートラインを形成することと、
前記トランジスタの前記ソース又は前記ドレインのうちの一方に隣接する容量構造を形成することであり、
屈折金属間化合物を有する第1構造であり、前記トランジスタの前記ソース又は前記ドレインに隣接する第1構造、を形成すること、
第1の導電性酸化物を有する第2構造であり、当該第2構造は、第1、第2、及び第3セクションを有し、該第1セクションは、前記第1方向に直交する第2方向に延在し、該第2セクションは、該第1セクションに平行であり、該第3セクションは、該第3セクションが前記第1方向に延在するようにして該第1セクション及び該第2セクションに隣接し、該第1セクションの一部及び該第2セクションの一部が、前記第1構造に隣接する、第2構造、を形成すること、
ペロブスカイトを有する第3構造であり、当該第3構造は、第1、第2、及び第3セクションを有し、該第1セクションは、前記第2構造の前記第1セクションに隣接し、該第2セクションは、前記第2構造の前記第2セクションに隣接し、該第3セクションは、前記第2構造の前記第3セクションに隣接し、当該第3構造の該第1及び第2セクションは、互いに平行であり且つ前記第2方向に沿って延在する、第3構造、を形成すること、及び
第2の導電性酸化物を有する第4構造であり、当該第4構造は、前記第3構造の前記第1セクションと前記第2セクションとの間にあり、当該第4構造の一部が、前記第3構造の前記第3セクションの一部に隣接する、第4構造、を形成すること、
を有する、容量構造を形成することと、
を有する方法。 - 前記容量構造を形成することは、
前記第2構造の前記第1セクションの側面に隣接する第5構造を形成すること、及び
前記第2構造の前記第2セクションの側面に隣接する第6の層を形成すること、
を有し、前記第6構造及び前記第7構造はバリア材料を有する、
請求項13に記載の方法。 - 前記バリア材料は、Ti、Al、又はMgの酸化物のうちの1つ以上を含み、
前記トランジスタは、プレーナトランジスタ又は非プレーナトランジスタのうちの一方であり、
前記ペロブスカイトは、La又はランタニドでドープされており、
前記屈折金属間化合物は、Ti、V、Cr、Mn、Zr、Nb、Mo、Tc、Ru、Rh、Hf、Ta、W、Re、Os、Ir、Al又はCoのうちの1つ以上を含み、且つ
前記トランジスタはダイのバックエンドに位置し、又は前記トランジスタはダイのフロントエンドに位置する、
請求項14に記載の方法。 - 前記ペロブスカイトは、LaCoO3、SrCoO3、SrRuO3、LaMnO3、SrMnO3、YBa2Cu3O7、Bi2Sr2CaCu2O8、又はLaNiO3のうちの1つを含む、請求項13に記載の方法。
- 前記ペロブスカイトは、La、Sr、Co、Ru、Mn、Y、Na、Cu、又はNiのうちの1つを含む、請求項13に記載の方法。
- 前記容量構造は、形状が円筒形である、請求項13に記載の方法。
- 前記ペロブスカイトは、前記第3構造を通るリークを制御するためにSc又はMnでドープされている、請求項13に記載の方法。
- 前記第1の導電性酸化物又は前記第2の導電性酸化物は、Ir、Ru、Pd、Ps又はReのうちの1つ以上の酸化物を含む、請求項13乃至19のいずれか一項に記載の方法。
- 人工知能(AI)プロセッサ、並びに
前記AIプロセッサに結合された不揮発性メモリであり、当該不揮発性メモリは複数のビットセルを含み、前記ビットセルの1つは、
ソース、ドレイン、及びゲートを持つトランジスタと、
前記ゲートに結合されたワードラインと、
第1方向に延在するビットラインであり、前記トランジスタの前記ソース又は前記ドレインのうちの一方に結合されたビットラインと、
前記第1方向に延在するプレートラインと、
前記トランジスタの前記ソース又は前記ドレインのうちの一方に隣接する容量構造であり、
屈折金属間化合物を有する第1構造であり、前記トランジスタの前記ソース又は前記ドレインに隣接する第1構造、
第1の導電性酸化物を有する第2構造であり、当該第2構造は、第1、第2、及び第3セクションを有し、該第1セクションは、前記第1方向に直交する第2方向に延在し、該第2セクションは、該第1セクションに平行であり、該第3セクションは、該第3セクションが前記第1方向に延在するようにして該第1セクション及び該第2セクションに隣接し、該第1セクションの一部及び該第2セクションの一部が、前記第1構造に隣接する、第2構造、
ペロブスカイトを有する第3構造であり、当該第3構造は、第1、第2、及び第3セクションを有し、該第1セクションは、前記第2構造の前記第1セクションに隣接し、該第2セクションは、前記第2構造の前記第2セクションに隣接し、該第3セクションは、前記第2構造の前記第3セクションに隣接し、当該第3構造の該第1及び第2セクションは、互いに平行であり且つ前記第2方向に沿って延在する、第3構造、及び
第2の導電性酸化物を有する第4構造であり、当該第4構造は、前記第3構造の前記第1セクションと前記第2セクションとの間にあり、当該第4構造の一部が、前記第3構造の前記第3セクションの一部に隣接する、第4構造、
を有する容量構造と、
を含む、不揮発性メモリ、
を有するシステム。 - 前記容量構造は、請求項2乃至12のいずれか一項に従っている、請求項21に記載のシステム。
- ソース、ドレイン、及びゲートを持つトランジスタと、
前記ゲートに結合されたワードラインと、
第1方向に延在するビットラインであり、前記トランジスタの前記ソース又は前記ドレインのうちの一方に結合されたビットラインと、
前記第1方向に延在するプレートラインと、
前記トランジスタの前記ソース又は前記ドレインのうちの一方に隣接する容量構造であり、
屈折金属間化合物を有する第1構造であり、前記トランジスタの前記ソース又は前記ドレインに隣接する第1構造、
第1の導電性酸化物を有する第2構造であり、当該第2構造は、第1、第2、及び第3セクションを有し、該第1セクションは、前記第1方向に直交する第2方向に延在し、該第2セクションは、該第1セクションに平行であり、該第3セクションは、該第3セクションが前記第1方向に延在するようにして該第1セクション及び該第2セクションに隣接し、該第1セクションの一部及び該第2セクションの一部が、前記第1構造に隣接する、第2構造、
六方晶系強誘電体を有する第3構造であり、当該第3構造は、第1、第2、及び第3セクションを有し、該第1セクションは、前記第2構造の前記第1セクションに隣接し、該第2セクションは、前記第2構造の前記第2セクションに隣接し、該第3セクションは、前記第2構造の前記第3セクションに隣接し、当該第3構造の該第1及び第2セクションは、互いに平行であり且つ前記第2方向に沿って延在する、第3構造、及び
第2の導電性酸化物を有する第4構造であり、当該第4構造は、前記第3構造の前記第1セクションと前記第2セクションとの間にあり、当該第4構造の一部が、前記第3構造の前記第3セクションの一部に隣接する、第4構造、
を有する容量構造と、
を有する装置。 - 前記六方晶系強誘電体は、YMnO3又はLuFeO3のうちの一方を含み、又は
前記六方晶系強誘電体は、h-RMnO3型のものであり、ここで、Rは、セリウム(Ce)、ジスプロシウム(Dy)、エルビウム(Er)、ユーロピウム(Eu)、ガドリニウム(Gd)、ホルミウム(Ho)、ランタン(La)、ルテチウム(Lu)、ネオジム(Nd)、プラセオジム(Pr)、プロメチウム(Pm)、サマリウム(Sm)、スカンジウム(Sc)、テルビウム(Tb)、ツリウム(Tm)、イッテルビウム(Yb)又はイットリウム(Y)のうちの1つを含む希土類元素である、
請求項23に記載の装置。 - 屈折金属間化合物を有する第1構造であり、トランジスタのソース又はドレインに隣接する第1構造と、
第1の導電性酸化物を有する第2構造であり、当該第2構造は、第1、第2、及び第3セクションを有し、該第1セクションは、前記第1方向に直交する第2方向に延在し、該第2セクションは、該第1セクションに平行であり、該第3セクションは、該第3セクションが前記第1方向に延在するようにして該第1セクション及び該第2セクションに隣接し、該第1セクションの一部及び該第2セクションの一部が、前記第1構造に隣接する、第2構造と、
強誘電体材料を有する第3構造であり、当該第3構造は、第1、第2、及び第3セクションを有し、該第1セクションは、前記第2構造の前記第1セクションに隣接し、該第2セクションは、前記第2構造の前記第2セクションに隣接し、該第3セクションは、前記第2構造の前記第3セクションに隣接し、当該第3構造の該第1及び第2セクションは、互いに平行であり且つ前記第2方向に沿って延在する、第3構造と、
を有する容量構造体。 - 前記強誘電体材料は、ペロブスカイト、六方晶系強誘電体、又はインプロパー強誘電体のうちの1つである、請求項25に記載の容量構造体。
- 前記ペロブスカイトは、LaCoO3、SrCoO3、SrRuO3、LaMnO3、SrMnO3、YBa2Cu3O7、Bi2Sr2CaCu2O8、又はLaNiO3のうちの1つを含み、
前記六方晶系強誘電体は、YMnO3又はLuFeO3のうちの一方を含み、又は
前記六方晶系強誘電体は、h-RMnO3型のものであり、ここで、Rは、希土類元素、すなわち、セリウム(Ce)、ジスプロシウム(Dy)、エルビウム(Er)、ユーロピウム(Eu)、ガドリニウム(Gd)、ホルミウム(Ho)、ランタン(La)、ルテチウム(Lu)、ネオジム(Nd)、プラセオジム(Pr)、プロメチウム(Pm)、サマリウム(Sm)、スカンジウム(Sc)、テルビウム(Tb)、ツリウム(Tm)、イッテルビウム(Yb)、又はイットリウム(Y)であり、
前記インプロパー強誘電体は、[PTO/STO]n又は[LAO/STO]nのうちの一方を含み、‘n’は1から100の間である、
請求項26に記載の容量構造体。 - 第2の導電性酸化物を有する第4構造であり、当該第4構造は、前記第3構造の前記第1セクションと前記第2セクションとの間にあり、当該第4構造の一部が、前記第3構造の前記第3セクションの一部に隣接する、第4構造、
を有する請求項25に記載の容量構造体。 - 第4構造を有し、当該第4構造は、
第1の材料の層と第2の材料の層とのスタックであり、前記第1の材料は、Cu、Co、Ru、Ta、又はWのうちの1つを含み、前記第2の材料は、Cu、Co、Ru、Ta、W、TaN、又はWNのうちの1つを含む、スタックと、
前記スタックの3つのセクションの周囲の層であり、Ti及びAlを有する層と、
を有し、
前記第4構造は、前記第3構造の前記第1セクションと前記第2セクションとの間にある、
請求項25に記載の容量構造体。 - 前記屈折構造は第1の屈折構造であり、当該容量構造体は、第2の屈折金属間化合物を有する第5構造を有し、該第5構造は、プレートラインに隣接するとともに、前記第4構造に隣接する、請求項28又は29に記載の容量構造体。
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