[发明专利]存储器单元

说明书

本发明揭示一种存储器单元，其包含选择装置及与所述选择装置串联电耦合的电容器。所述电容器包含两个导电电容器电极，其具有介于其之间的铁电材料。所述电容器具有从所述电容器电极中的一者穿过所述铁电材料而到另一电容器电极的本征电流泄漏路径。存在从所述一个电容器电极到所述另一电容器电极的平行电流泄漏路径。所述平行电流泄漏路径电路平行于所述本征路径，且具有比所述本征路径低的总电阻。本发明揭示其它方面。

分案申请的相关信息

本案是分案申请。该分案的母案是申请日为2016年01月13日、申请号为201680010690.6、发明名称为“存储器单元”的发明专利申请案。

技术领域

本文所揭示的实施例涉及存储器单元。

背景技术

存储器是一种类型的集成电路，且其用于计算机系统中以存储数据。可将存储器制造成个别存储器单元的一或多个阵列。可使用数字线(其也可称为位线、数据线、感测线或数据/感测线)及存取线(其也可称为字线)来对存储器单元写入或从存储器单元读取。数字线可沿阵列的列导电地互连存储器单元，且存取线可沿阵列的行导电地互连存储器单元。可通过数字线与存取线的组合来唯一地寻址每一存储器单元。

存储器单元可为易失性或非易失性的。非易失性存储器单元可在较长时间段(其包含关闭计算机时)内存储数据。易失性存储器耗散且因此在许多实例中需要被每秒多次刷新/重写。无论如何，存储器单元经配置以在至少两个不同可选择状态中保存或存储存储器。在二进制系统中，将状态视为“0”或“1”。在其它系统中，至少一些个别存储器单元可经配置以存储信息的两个以上电平或状态。

电容器是可用于存储器单元中的一种类型的电子组件。电容器具有由电绝缘材料分离的两个电导体。作为电场的能量可静电地存储于此材料内。一种类型的电容器是铁电电容器，其具有铁电材料作为绝缘材料的至少部分。铁电材料的特征在于具有两个稳定极化状态。铁电材料的极化状态可通过施加适合编程电压来改变且在移除所述编程电压之后保持(至少达一段时间)。每一极化状态具有不同于另一极化状态的电荷存储电容，且其可在无需使所述极化状态反转的情况下理想地用于写入(即，存储)及读取存储器状态，直到期望使此极化状态反转。不太令人满意的是，在具有铁电电容器的某一存储器中，读取存储器状态的动作会使极化反转。因此，在确定极化状态之后，进行存储器单元的重写以在其确定之后使存储器单元即时进入预读取状态中。无论如何，并入铁电电容器的存储器单元理想地是非易失性的，这归因于形成电容器的部分的铁电材料的双稳态特性。

一种类型的存储器单元具有与铁电电容器串联电耦合的选择装置。即使当选择装置闲置时(即，当非作用中或“切断”时)，电流通常通过选择装置来泄漏到相邻衬底材料。这导致铁电电容器的相邻电极处的电压下降，因此在两个电容器电极之间产生电压差。这导致当存储器单元闲置时跨越铁电材料来施加电场。即使此电场较小，其也会使铁电材料中的个别偶极开始翻转且一直到所有偶极被翻转，从而擦除存储器单元的经编程状态。这可在短时间内发生，借此破坏或妨碍存储器单元的非易失性。

发明内容

本申请的一个方面针对一种存储器单元，其包括：选择装置；及电容器，其耦合到所述选择装置，所述电容器包括第一电极和第二电极，所述电容器具有在所述第一电极和所述第二电极之间穿过铁电材料的第一电流泄漏路径，所述电容器具有在所述第一电极和所述第二电极之间穿过非晶半导体材料的第二电流泄漏路径，所述铁电材料包括从由锆、氧化锆、铪、钛酸锶钡、Hf_xSi_yO_z及Hf_xZr_yO_z构成的组中选出的一或多种材料，其中所述一或多种材料任选地掺杂有掺杂物，所述掺杂物包括由硅、铝、镧、钇、铒、钙、镁、锶及稀土元素构成的组中的一或多者。