[发明专利]反铁电电容器存储器单元

说明书

本文描述了反铁电(AFE)存储器单元以及对应的方法和装置。例如，在一些实施例中，本文公开的AFE存储器单元包括采用位于两个电容器电极之间的AFE材料的电容器。向这种电容器的一个电极施加电压允许提升另一电极处的电荷，其中，两个电极之间的AFE材料的非线性行为可以有利地彰显其本身，因为假设向第一电极施加给定电压，那么对于提升之前的所述电容器的第二电极上的电荷的不同值而言，在第二电极处的电荷提升的倍数可以是显著不同的。将第二电容器电极连接至存储器单元的存储节点可以允许提升存储节点上的电荷，使得所述存储器单元的不同逻辑状态变得更加清晰可辨，从而实现提高的保持时间。

背景技术

嵌入式存储器用于很多不同的计算机产品中。一种类型的嵌入式存储器是嵌入式动态随机存取存储器(嵌入式DRAM或E-DRAM)，其是集成在专用集成电路或微处理器的同一管芯或多芯片模块上的DRAM。提高的保持时间和提高的性能以及关于尺寸缩放方面的改进对于E-DRAM而言是期望的属性。

附图说明

通过以下具体实施方式并结合附图能够容易地理解实施例。为了便于说明，类似的附图标记表示类似的结构元件。在附图的图中，通过示例方式而非限制方式示出了实施例。

图1是根据本公开的一些实施例的两个晶体管和一个反铁电(AFE)电容器(2T-1AFE-CAP)存储器单元的示意图。

图2是根据本公开的一些实施例的可以用于2T-1AFE-CAP存储器单元中的示例性晶体管的透视图。

图3是根据本公开的一些实施例的实施图2所示的晶体管的2T-1AFE-CAP存储器单元的示例性布置的截面侧视图。

图4是根据本公开的一些实施例的按阵列布置的多个2T-1AFE-CAP存储器单元的示意图。

图5是根据本公开的各种实施例的用于读取AFE-CAP存储器单元的示例性方法的流程图。

图6是根据本公开的一些实施例的2T-1AFE-CAP存储器单元中的改善的读取信号和保持的图示。

图7是根据本公开的各种实施例的用于对AFE-CAP存储器单元编程的示例性方法的流程图。

图8示出了可以存储在AFE电容器中的电荷与存储在标准电容器中的电荷的对比。

图9是根据本公开的各种实施例的用于制造AFE-CAP存储器单元的示例性方法的流程图。

图10A和图10B是包括根据本文公开的实施例中的任何实施例的一个或多个AFE-CAP存储器单元的晶片和管芯的顶视图。

图11是可以包括根据本文公开的实施例中的任何实施例的一个或多个AFE-CAP存储器单元的集成电路(IC)装置的截面侧视图。

图12是可以包括根据本文公开的实施例中的任何实施例的一个或多个AFE-CAP存储器单元的IC装置组件的截面侧视图。

图13是可以包括根据本文公开的实施例中的任何实施例的一个或多个AFE-CAP存储器单元的示例性计算装置的方框图。

具体实施方式

概述

存储器单元的性能可以取决于很多因素。一个因素是单元的保持时间，其是指单元能够保持其内的电荷(即，在所谓的“存储节点”中)以使得在单元被读取时，存储节点上的电荷仍然被感测放大器正确解释的最低时间量。例如，具有256毫秒(ms)的保持时间的存储器单元能够使存储节点中的正确信息保持至少256ms。