JP7066585B2 - 記憶装置 - Google Patents
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Description
第1の実施形態の記憶装置は、第1の導電層と、第2の導電層と、第1の導電層と第2の導電層との間に設けられ、マグネシウム(Mg)、シリコン(Si)、ハフニウム(Hf)、タングステン(W)、及び、ルテニウム(Ru)から成る群から選ばれる少なくとも一つの第1の元素を含む酸化アルミニウムを含み、酸化アルミニウムは強誘電体である第1の層と、を備える。
第2の実施形態の記憶装置は、絶縁層と導電層とが第1の方向に交互に積層された積層体と、積層体の中に設けられ、第1の方向に延びる半導体層と、導電層と半導体層との間に設けられ、マグネシウム(Mg)、シリコン(Si)、ハフニウム(Hf)、タングステン(W)、及び、ルテニウム(Ru)から成る群から選ばれる少なくとも一つの第1の元素を含む酸化アルミニウムを含み、酸化アルミニウムは強誘電体である第1の層と、を備える。
第3の実施形態の記憶装置は、強誘電体層を誘電体層とするキャパシタと、メモリセル選択用のトランジスタとを組み合わせた1トランジスタ1キャパシタ型(1T1C型)の記憶装置である点で、第1の実施形態の記憶装置と異なっている。例えば、強誘電体層については第1の実施形態と同様である。以下、第1の実施形態と重複する内容については、一部記述を省略する。
第4の実施形態の記憶装置は、強誘電体を利用したFTJ(ferroelectric tunnel junction)構造を用いたFTJメモリである点で、第1の実施形態の記憶装置と異なっている。例えば、強誘電体層については第1の実施形態と同様である。以下、第1の実施形態と重複する内容については、一部記述を省略する。
11 層間絶縁層(絶縁層)
16 ゲート電極(第2の導電層)
18 強誘電体層(第1の層)
20 界面層(第2の層)
40 下部キャパシタ電極(第1の導電層)
42 上部キャパシタ電極(第2の導電層)
50 積層体
52 下部電極(第1の導電層)
54 上部電極(第2の導電層)
WL ワード線(導電層)
Claims (24)
- 第1の導電層と、
第2の導電層と、
前記第1の導電層と前記第2の導電層との間に設けられ、マグネシウム(Mg)、シリコン(Si)、ハフニウム(Hf)、タングステン(W)、及び、ルテニウム(Ru)から成る群から選ばれる少なくとも一つの第1の元素を含む酸化アルミニウムを含み、前記酸化アルミニウムは強誘電体である第1の層と、
を備え、
前記第1の層の中の前記酸化アルミニウムのc軸の方向が、前記第1の導電層と前記第2の導電層とを結ぶ方向に対し、±10度の範囲に入る、記憶装置。 - 前記酸化アルミニウムはκ(カッパ)-酸化アルミニウムである請求項1記載の記憶装置。
- 第1の導電層と、
第2の導電層と、
前記第1の導電層と前記第2の導電層との間に設けられ、マグネシウム(Mg)、シリコン(Si)、ハフニウム(Hf)、タングステン(W)、及び、ルテニウム(Ru)から成る群から選ばれる少なくとも一つの第1の元素を含む酸化アルミニウムを含み、前記酸化アルミニウムはκ(カッパ)-酸化アルミニウムである第1の層と、
を備え、
前記第1の層の中の前記酸化アルミニウムのc軸の方向が、前記第1の導電層と前記第2の導電層とを結ぶ方向に対し、±10度の範囲に入る、記憶装置。 - 前記第1の導電層と前記第1の層との間に、酸化物又は酸窒化物を含む第2の層を、更に備える請求項1ないし請求項3いずれか一項記載の記憶装置。
- 複数の導電層が第1の方向に配列された積層体と、
前記積層体の中に設けられ、前記第1の方向に延びる半導体層と、
前記導電層と前記半導体層との間に設けられ、マグネシウム(Mg)、シリコン(Si)、ハフニウム(Hf)、タングステン(W)、及び、ルテニウム(Ru)から成る群から選ばれる少なくとも一つの第1の元素を含む酸化アルミニウムを含み、前記酸化アルミニウムは強誘電体である第1の層と、
を備え、
前記第1の層の中の前記酸化アルミニウムのc軸の方向が、前記導電層と前記半導体層とを結ぶ方向に対し、±10度の範囲に入る、記憶装置。 - 前記酸化アルミニウムはκ(カッパ)-酸化アルミニウムである請求項5記載の記憶装置。
- 複数の導電層が第1の方向に配列された積層体と、
前記積層体の中に設けられ、前記第1の方向に延びる半導体層と、
前記導電層と前記半導体層との間に設けられ、マグネシウム(Mg)、シリコン(Si)、ハフニウム(Hf)、タングステン(W)、及び、ルテニウム(Ru)から成る群から選ばれる少なくとも一つの第1の元素を含む酸化アルミニウムを含み、前記酸化アルミニウムはκ(カッパ)-酸化アルミニウムである第1の層と、
を備え、
前記第1の層の中の前記酸化アルミニウムのc軸の方向が、前記導電層と前記半導体層とを結ぶ方向に対し、±10度の範囲に入る、記憶装置。 - 前記半導体層と前記第1の層との間に、酸化物又は酸窒化物を含む第2の層を、更に備える請求項5ないし請求項7いずれか一項記載の記憶装置。
- 前記酸化アルミニウムのa軸長及びb軸長は、標準軸長の99.5%以下である請求項1ないし請求項8いずれか一項記載の記憶装置。
- 前記酸化アルミニウムは、マンガン(Mn)、クロム(Cr)、バナジウム(V)、及び、コバルト(Co)から成る群から選ばれる少なくとも一つの第2の元素を含む請求項1ないし請求項9いずれか一項記載の記憶装置。
- 前記酸化アルミニウムは、イオウ(S)、塩素(Cl)、炭素(C)、及び、窒素(N)から成る群から選ばれる少なくとも一つの第3の元素を含む請求項1ないし請求項10いずれか一項記載の記憶装置。
- 第1の導電層と、
第2の導電層と、
前記第1の導電層と前記第2の導電層との間に設けられ、マグネシウム(Mg)、シリコン(Si)、ハフニウム(Hf)、タングステン(W)、及び、ルテニウム(Ru)から成る群から選ばれる少なくとも一つの第1の元素を含む酸化アルミニウムを含み、前記酸化アルミニウムは強誘電体である第1の層と、
を備え、
前記酸化アルミニウムのa軸長及びb軸長は、標準軸長の99.5%以下である記憶装置。 - 第1の導電層と、
第2の導電層と、
前記第1の導電層と前記第2の導電層との間に設けられ、マグネシウム(Mg)、シリコン(Si)、ハフニウム(Hf)、タングステン(W)、及び、ルテニウム(Ru)から成る群から選ばれる少なくとも一つの第1の元素を含む酸化アルミニウムを含み、前記酸化アルミニウムはκ(カッパ)-酸化アルミニウムである第1の層と、
を備え、
前記酸化アルミニウムのa軸長及びb軸長は、標準軸長の99.5%以下である記憶装置。 - 複数の導電層が第1の方向に配列された積層体と、
前記積層体の中に設けられ、前記第1の方向に延びる半導体層と、
前記導電層と前記半導体層との間に設けられ、マグネシウム(Mg)、シリコン(Si)、ハフニウム(Hf)、タングステン(W)、及び、ルテニウム(Ru)から成る群から選ばれる少なくとも一つの第1の元素を含む酸化アルミニウムを含み、前記酸化アルミニウムは強誘電体である第1の層と、
を備え、
前記酸化アルミニウムのa軸長及びb軸長は、標準軸長の99.5%以下である記憶装置。 - 複数の導電層が第1の方向に配列された積層体と、
前記積層体の中に設けられ、前記第1の方向に延びる半導体層と、
前記導電層と前記半導体層との間に設けられ、マグネシウム(Mg)、シリコン(Si)、ハフニウム(Hf)、タングステン(W)、及び、ルテニウム(Ru)から成る群から選ばれる少なくとも一つの第1の元素を含む酸化アルミニウムを含み、前記酸化アルミニウムはκ(カッパ)-酸化アルミニウムである第1の層と、
を備え、
前記酸化アルミニウムのa軸長及びb軸長は、標準軸長の99.5%以下である記憶装置。 - 第1の導電層と、
第2の導電層と、
前記第1の導電層と前記第2の導電層との間に設けられ、マグネシウム(Mg)、シリコン(Si)、ハフニウム(Hf)、タングステン(W)、及び、ルテニウム(Ru)から成る群から選ばれる少なくとも一つの第1の元素を含む酸化アルミニウムを含み、前記酸化アルミニウムは強誘電体である第1の層と、
を備え、
前記酸化アルミニウムは、マンガン(Mn)、クロム(Cr)、バナジウム(V)、及び、コバルト(Co)から成る群から選ばれる少なくとも一つの第2の元素を含む、記憶装置。 - 第1の導電層と、
第2の導電層と、
前記第1の導電層と前記第2の導電層との間に設けられ、マグネシウム(Mg)、シリコン(Si)、ハフニウム(Hf)、タングステン(W)、及び、ルテニウム(Ru)から成る群から選ばれる少なくとも一つの第1の元素を含む酸化アルミニウムを含み、前記酸化アルミニウムはκ(カッパ)-酸化アルミニウムである第1の層と、
を備え、
前記酸化アルミニウムは、マンガン(Mn)、クロム(Cr)、バナジウム(V)、及び、コバルト(Co)から成る群から選ばれる少なくとも一つの第2の元素を含む、記憶装置。 - 複数の導電層が第1の方向に配列された積層体と、
前記積層体の中に設けられ、前記第1の方向に延びる半導体層と、
前記導電層と前記半導体層との間に設けられ、マグネシウム(Mg)、シリコン(Si)、ハフニウム(Hf)、タングステン(W)、及び、ルテニウム(Ru)から成る群から選ばれる少なくとも一つの第1の元素を含む酸化アルミニウムを含み、前記酸化アルミニウムは強誘電体である第1の層と、
を備え、
前記酸化アルミニウムは、マンガン(Mn)、クロム(Cr)、バナジウム(V)、及び、コバルト(Co)から成る群から選ばれる少なくとも一つの第2の元素を含む、記憶装置。 - 複数の導電層が第1の方向に配列された積層体と、
前記積層体の中に設けられ、前記第1の方向に延びる半導体層と、
前記導電層と前記半導体層との間に設けられ、マグネシウム(Mg)、シリコン(Si)、ハフニウム(Hf)、タングステン(W)、及び、ルテニウム(Ru)から成る群から選ばれる少なくとも一つの第1の元素を含む酸化アルミニウムを含み、前記酸化アルミニウムはκ(カッパ)-酸化アルミニウムである第1の層と、
を備え、
前記酸化アルミニウムは、マンガン(Mn)、クロム(Cr)、バナジウム(V)、及び、コバルト(Co)から成る群から選ばれる少なくとも一つの第2の元素を含む、記憶装置。 - 第1の導電層と、
第2の導電層と、
前記第1の導電層と前記第2の導電層との間に設けられ、マグネシウム(Mg)、シリコン(Si)、ハフニウム(Hf)、タングステン(W)、及び、ルテニウム(Ru)から成る群から選ばれる少なくとも一つの第1の元素を含む酸化アルミニウムを含み、前記酸化アルミニウムは強誘電体である第1の層と、
を備え、
前記酸化アルミニウムは、イオウ(S)、塩素(Cl)、炭素(C)、及び、窒素(N)から成る群から選ばれる少なくとも一つの元素をさらに含む、記憶装置。 - 第1の導電層と、
第2の導電層と、
前記第1の導電層と前記第2の導電層との間に設けられ、マグネシウム(Mg)、シリコン(Si)、ハフニウム(Hf)、タングステン(W)、及び、ルテニウム(Ru)から成る群から選ばれる少なくとも一つの第1の元素を含む酸化アルミニウムを含み、前記酸化アルミニウムはκ(カッパ)-酸化アルミニウムである第1の層と、
を備え、
前記酸化アルミニウムは、イオウ(S)、塩素(Cl)、炭素(C)、及び、窒素(N)から成る群から選ばれる少なくとも一つの元素をさらに含む、記憶装置。 - 複数の導電層が第1の方向に配列された積層体と、
前記積層体の中に設けられ、前記第1の方向に延びる半導体層と、
前記導電層と前記半導体層との間に設けられ、マグネシウム(Mg)、シリコン(Si)、ハフニウム(Hf)、タングステン(W)、及び、ルテニウム(Ru)から成る群から選ばれる少なくとも一つの第1の元素を含む酸化アルミニウムを含み、前記酸化アルミニウムは強誘電体である第1の層と、
を備え、
前記酸化アルミニウムは、イオウ(S)、塩素(Cl)、炭素(C)、及び、窒素(N)から成る群から選ばれる少なくとも一つの元素をさらに含む、記憶装置。 - 複数の導電層が第1の方向に配列された積層体と、
前記積層体の中に設けられ、前記第1の方向に延びる半導体層と、
前記導電層と前記半導体層との間に設けられ、マグネシウム(Mg)、シリコン(Si)、ハフニウム(Hf)、タングステン(W)、及び、ルテニウム(Ru)から成る群から選ばれる少なくとも一つの第1の元素を含む酸化アルミニウムを含み、前記酸化アルミニウムはκ(カッパ)-酸化アルミニウムである第1の層と、
を備え、
前記酸化アルミニウムは、イオウ(S)、塩素(Cl)、炭素(C)、及び、窒素(N)から成る群から選ばれる少なくとも一つの元素をさらに含む、記憶装置。 - 前記第1の層の厚さは1nm以上15nm以下である請求項1ないし請求項23いずれか一項記載の記憶装置。
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