本申請涉及半導(dǎo)體，具體而言，本申請涉及一種存儲單元、存儲器及其制造方法、電子設(shè)備。

背景技術(shù)：

1、半導(dǎo)體存儲從應(yīng)用上可劃分為易失性存儲器(ram，包括dram和sram等)，以及非易失性存儲器(rom和非rom)。

2、以dram為例，傳統(tǒng)已知的dram有多個(gè)重復(fù)的“存儲單元”，每個(gè)存儲單元有一個(gè)電容和晶體管。電容可以存儲1位數(shù)據(jù)，充放電后，電容存儲電荷的多少可以分別對應(yīng)二進(jìn)制數(shù)據(jù)“1”和“0”。晶體管是控制電容充放電的開關(guān)。

3、為了盡可能降低產(chǎn)品的成本，人們希望在有限的襯底上做出盡可能多的存儲單元。自從摩爾定律問世以來，業(yè)界提出了各種半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和工藝優(yōu)化。示例性的，無存儲電容(例如2t0c)的dram技術(shù)被提出。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本申請?zhí)岢鲆环N存儲單元、存儲器及其制造方法、電子設(shè)備，用以提出一種新的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和工藝制作方法，以簡化結(jié)構(gòu)和制作難度。

2、第一個(gè)方面，本申請實(shí)施例提供了一種存儲單元，包括：

3、讀晶體管，為雙柵晶體管，包括第一柵極、第二柵極、第一源/漏極和第二源/漏極；所述第一柵極用于與讀取字線電連接；第一源/漏極用于與第一設(shè)計(jì)電位的端子電連接；

4、寫晶體管，包括第三源/漏極和第四源/漏極；所述第三源/漏極與所述第二柵極電連接；所述第四源/漏極、所述第二源/漏極均用于與位線電連接；

5、其中，所述讀晶體管為平面型晶體管，所述寫晶體管為垂直型晶體管，所述讀晶體管和所述寫晶體管在垂直襯底的方向上堆疊。

6、第二個(gè)方面，本申請實(shí)施例提供了一種存儲器，包括：多條讀取字線、多條位線和陣列排布的如第一個(gè)方面所述的存儲單元；

7、所述讀取字線沿平行于襯底的第一方向延伸，所述讀取字線與沿所述第一方向位于同列的各存儲單元的第一柵極電連接；

8、所述位線沿平行于襯底且垂直于所述第一方向的第二方向延伸，所述位線與沿所述第二方向位于同行的各存儲單元的第四源/漏極、第二源/漏極均電連接。

9、第三個(gè)方面，本申請實(shí)施例提供了一種電子設(shè)備，包括：第二個(gè)方面的存儲器。

10、第四個(gè)方面，本申請實(shí)施例提供一種基于第二個(gè)方面的存儲器的制造方法，包括：

11、在襯底的一側(cè)制造多條沿第一方向延伸的讀取字線，所述第一方向平行于所述襯底；

12、在各所述讀取字線遠(yuǎn)離所述襯底的一側(cè)依次制造第一絕緣層、初始第一半導(dǎo)體層、陣列排布的多個(gè)第二絕緣層和多個(gè)共用電極；對所述初始第一半導(dǎo)體層進(jìn)行圖案化，得到陣列排布的多個(gè)第一半導(dǎo)體層；

13、在所述共用電極遠(yuǎn)離所述襯底的一側(cè)制造沿第二方向延伸的金屬線，對所述金屬線進(jìn)行圖案化，得到第四源/漏極和位線；

14、形成垂直于所述共用電極且沿遠(yuǎn)離所述共用電極方向延伸的第一孔，所述第四源/漏極的一端和所述共用電極的表面露于所述第一孔；

15、在所述第一孔內(nèi)隨形制造第二半導(dǎo)體層、第三柵極絕緣層和寫入字線，使得所述第四源/漏極的一端和所述共用電極均與所述第二半導(dǎo)體層連接。

16、本申請實(shí)施例提供的技術(shù)方案帶來的有益技術(shù)效果包括：

17、讀晶體管為平面型晶體管，即讀晶體管中的第一半導(dǎo)體層的長度是沿平行于襯底的方向延伸；寫晶體管為垂直型晶體管，即寫晶體管中第二半導(dǎo)體層的長度是沿垂直于襯底的方向延伸。讀晶體管與寫晶體管在垂直襯底的方向上堆疊，能夠使得結(jié)構(gòu)更加緊湊。本申請利用兩堆疊的晶體管形成存儲單元，無需制造存儲電容，能夠在有限的襯底上盡可能多的制造存儲單元，有利于提高存儲性能，能夠簡化制造工藝和降低成本。

18、讀晶體管的第二源/漏極與寫晶體管的第四源/漏極均與位線電連接，即讀晶體管和寫晶體管共用位線，與相關(guān)技術(shù)中的讀晶體管與一條位線電連接、且寫晶體管與另一條位線電連接相比，能夠節(jié)省位線數(shù)量和所占面積，能夠提升存儲單元的集成密度，也能夠降低布線的復(fù)雜度。

19、讀晶體管為雙柵晶體管，即讀晶體管采用雙柵控制，能夠使得讀取信息更加靈活，提升存儲單元的使用性能。

20、本申請附加的方面和優(yōu)點(diǎn)將在下面的描述中部分給出，這些將從下面的描述中變得明顯，或通過本申請的實(shí)踐了解到。

技術(shù)特征：

1.一種存儲單元，其特征在于，包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的存儲單元，其特征在于，所述讀晶體管位于襯底和所述寫晶體管之間；所述第二柵極和所述第三源/漏極為同一電極且位于所述讀晶體管的第一半導(dǎo)體層和所述寫晶體管的第二半導(dǎo)體層之間；

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的存儲單元，其特征在于，

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的存儲單元，其特征在于，所述第四源/漏極環(huán)繞所述第二半導(dǎo)體層的側(cè)壁，并具有延伸線，所述延伸線作為所述位線；所述延伸線與所述第四源/漏極均由同一導(dǎo)電層圖案化形成。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的存儲單元，其特征在于，所述第一源/漏極與所述第一半導(dǎo)體層的源接觸區(qū)域連接；所述第二源/漏極靠近所述襯底的一端與所述第一半導(dǎo)體層的漏接觸區(qū)域連接，所述第二源/漏極遠(yuǎn)離所述襯底的一端與所述延伸線連接。

6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的存儲單元，其特征在于，所述共用電極在所述襯底上的正投影落入所述第一半導(dǎo)體層在所述襯底上的正投影內(nèi)；所述第一半導(dǎo)體層沿平行于襯底的方向的兩端均超出所述公共電極并露出上表面；所述第一源/漏極與所述第一半導(dǎo)體層的一端的上表面接觸，所述第二源/漏極與所述第一半導(dǎo)體層的另一端的上表面接觸。

7.一種存儲器，其特征在于，包括多條讀取字線、多條位線和陣列排布的如權(quán)利要求1至6中任一所述的存儲單元；

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的存儲器，其特征在于，相鄰兩列存儲單元之間設(shè)置有一源漏結(jié)構(gòu)，每列的各存儲單元沿所述第一方向排列；所述源漏結(jié)構(gòu)沿所述第一方向延伸；所述源漏結(jié)構(gòu)與相鄰兩列的各存儲單元的第一源/漏極電連接；

9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的存儲器，其特征在于，還包括多個(gè)沿所述第一方向延伸的第一隔離結(jié)構(gòu)，各所述讀取字線和各所述第一隔離結(jié)構(gòu)位于同層且沿第二方向交替排布。

10.一種電子設(shè)備，其特征在于，包括如權(quán)利要求7至9中任一所述的存儲器。

11.一種存儲器的制造方法，其特征在于，包括：

12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的制造方法，其特征在于，在各所述讀取字線遠(yuǎn)離所述襯底的一側(cè)依次制造第一絕緣層、初始第一半導(dǎo)體層、陣列排布的多個(gè)第二絕緣層和多個(gè)共用電極，包括：

13.根據(jù)權(quán)利要求11所述的制造方法，其特征在于，對所述初始第一半導(dǎo)體層進(jìn)行圖案化，得到陣列排布的多個(gè)第一半導(dǎo)體層之后，且在所述共用電極遠(yuǎn)離所述襯底的一側(cè)制造沿第二方向延伸的金屬線之前，還包括：

14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的制造方法，其特征在于，在所述第一介質(zhì)層中形成多個(gè)第二孔，使得所述第一半導(dǎo)體層未與源漏結(jié)構(gòu)連接的另一端露于所述第二孔中之后，且在所述共用電極遠(yuǎn)離所述襯底的一側(cè)制造沿第二方向延伸的金屬線之前，還包括：

技術(shù)總結(jié)
本申請實(shí)施例提供了一種存儲單元、存儲器及其制造方法、電子設(shè)備。該存儲單元包括讀晶體管和寫晶體管，其中讀晶體管為雙柵晶體管，讀晶體管包括第一柵極、第二柵極、第一源/漏極和第二源/漏極；第一柵極用于與讀取字線電連接；第一源/漏極用于與參考電壓端電連接；寫晶體管包括第三源/漏極和第四源/漏極；第三源/漏極與第二柵極電連接；第四源/漏極、第二源/漏極均用于與位線電連接。本申請讀晶體管為平面型晶體管，寫晶體管為垂直型晶體管，讀晶體管和寫晶體管在垂直襯底的方向上堆疊，能夠提升存儲單元的集成密度。

技術(shù)研發(fā)人員：孟敬恒,李玉科,王桂磊,趙超
受保護(hù)的技術(shù)使用者：北京超弦存儲器研究院
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/19