包含竖直间隔晶体管及存储装置的微电子装置及存储器装置及相关电子系统的制作方法

    技术2026-01-30  6


    在各种实施例中,本公开大体上涉及微电子装置设计及制造领域。更具体来说,本公开涉及包含个别地包括竖直间隔晶体管及存储装置的存储器单元的微电子装置及相关存储器装置及电子系统。


    背景技术:

    1、微电子装置设计者通常期望通过减小个别特征的尺寸及通过减小相邻特征之间的间隔距离来提高微电子装置内特征的集成水平或密度。另外,微电子装置设计者通常寻求设计不仅小型而且提供性能优势以及简化设计的架构。

    2、半导体装置的一个实例是存储器装置。存储器装置通常提供为计算机或其它电子装置中的内部集成电路。存在许多类型的存储器,其包含(但不限于)随机存取存储器(ram)、只读存储器(rom)、动态随机存取存储器(dram)、同步动态随机存取存储器(sdram)、快闪存储器及电阻可变存储器。电阻可变存储器的非限制性实例包含电阻式随机存取存储器(rram)、导电桥随机存取存储器(导电桥ram)、磁随机存取存储器(mram)、相变材料(pcm)存储器、相变随机存取存储器(pcram)、自旋力矩转移随机存取存储器(sttram)、基于氧空位的存储器及可编程导体存储器。

    3、存储器装置的典型存储器单元包含一个存取装置(例如晶体管)及一个存储器存储结构(例如电容器)。半导体装置的现代应用可采用布置成展现存储器单元的行及列的存储器阵列的大量存储器单元。存储器单元可通过沿存储器阵列的存储器单元的行及列布置的数字线(例如位线、数据线)及字线(例如存取线)来电存取。存储器阵列可呈二维(2d)以便展现存储器单元的单个层面(例如单个层级、单个层阶),或可呈三维(3d)以便展现存储器单元的多个层面(例如多个层阶、多个层级)。

    4、为了改进存储器单元的操作参数,一些已形成所谓的2晶体管-1电容器存储器单元,其中存储装置与两个晶体管连通,且一些已期望增大存储装置的电容。然而,增加每一存储器单元的晶体管的数目会不合意地增大由存储器单元占用的面积且降低阵列的存储器单元的堆积密度。另外,增大存储装置的电容增大由存储器单元占用的面积。


    技术实现思路

    1、在一些实施例中,一种微电子装置包含:第一晶体管结构;第二晶体管结构,其竖直上覆于所述第一晶体管结构;存储装置,其竖直上覆于所述第二晶体管结构;第一导电接触结构,其接触所述第一晶体管结构、所述第二晶体管结构及所述存储装置的第一电极;及第二导电接触结构,其经配置以与所述第一晶体管结构及所述第二晶体管结构电连通。

    2、在额外实施例中,一种存储器装置包含存储器单元阵列,所述存储器单元阵列的每一存储器单元包含与第二晶体管竖直间隔的第一晶体管及竖直上覆于所述第一晶体管及所述第二晶体管的电容器。所述电容器包含第一电极材料、第二电极材料及在所述第一电极材料与所述第二电极材料之间的介电材料,其中所述第一电极材料、所述第二电极材料及所述介电材料个别地包含通过绝缘材料的层阶彼此间隔的竖直层阶。所述存储器装置进一步包含与所述第一晶体管、所述第二晶体管及所述第一电极接触的导电接触结构。

    3、在另外实施例中,一种电子装置包含:输入装置;输出装置;处理器装置,其可操作地耦合到所述输入装置及所述输出装置;及存储器装置,其可操作地耦合到所述处理器装置且包括至少一个微电子装置结构。所述至少一个微电子装置包含:晶体管竖直堆叠,其包括晶体管竖直对,所述晶体管竖直对中的每一者的所述晶体管彼此竖直间隔;及堆叠结构,其包含竖直上覆于所述晶体管竖直堆叠的电容器,所述电容器中的每一者经配置以与所述晶体管的相应竖直对电连通以形成存储器单元,所述堆叠结构在竖直方向上具有比所述晶体管竖直堆叠更大的厚度。



    技术特征:

    1.一种微电子装置,其包括:

    2.根据权利要求1所述的微电子装置,其进一步包括耦合到所述第二导电接触结构的导电线。

    3.根据权利要求2所述的微电子装置,其中通过所述第一晶体管结构及所述第二晶体管结构将所述导电线与所述存储装置竖直分离。

    4.根据权利要求2所述的微电子装置,其中所述导电线竖直介于所述第一晶体管结构与所述存储装置之间。

    5.根据权利要求1到4中任一权利要求所述的微电子装置,其中所述第一导电接触结构竖直延伸穿过所述第一晶体管结构及所述第二晶体管结构。

    6.根据权利要求1到4中任一权利要求所述的微电子装置,其中所述存储装置的竖直高度大于所述第一晶体管结构及所述第二晶体管结构的竖直高度。

    7.根据权利要求1到4中任一权利要求所述的微电子装置,其中所述第二晶体管结构位于所述第一晶体管结构的水平边界内。

    8.根据权利要求1到4中任一权利要求所述的微电子装置,其中所述存储装置包括:

    9.根据权利要求1到4中任一权利要求所述的微电子装置,其中所述第一导电接触结构在第一水平方向及第二水平方向上与所述第二导电接触结构水平偏移。

    10.一种存储器装置,其包括:

    11.根据权利要求10所述的存储器装置,其进一步包括第二导电接触结构,所述第二

    12.根据权利要求11所述的存储器装置,其中所述第二导电接触结构中的至少一者在第一水平方向及第二水平方向上与最接近其的所述第二导电接触结构中的至少一个其它者水平偏移。

    13.根据权利要求10到12中任一权利要求所述的存储器装置,其中所述第一晶体管及所述第二晶体管个别地位于所述电容器的水平边界内。

    14.根据权利要求10到12中任一权利要求所述的存储器装置,其进一步包括经配置以与所述第一晶体管及所述第二晶体管电连通的导电线,所述导电线通过所述第一晶体管及所述第二晶体管与所述电容器竖直间隔。

    15.根据权利要求10到12中任一权利要求所述的存储器装置,其中所述第一晶体管及所述第二晶体管个别地包括环绕式栅极gaa晶体管。

    16.一种电子系统,其包括:

    17.根据权利要求16所述的电子系统,其中所述电容器个别地包括第一电极材料的竖直间隔部分。

    18.根据权利要求16所述的电子系统,其中所述电容器中的每一者的底部电极与竖直下伏于所述电容器的所述晶体管竖直对电连通。

    19.根据权利要求16到18中任一权利要求所述的电子系统,其进一步包括导电接触结构,所述导电接触结构与竖直下伏于所述晶体管竖直堆叠的导电线接触且经配置以将所述晶体管电连接到所述导电线。

    20.根据权利要求16到18中任一权利要求所述的电子系统,其中所述存储器单元的竖直尺寸大于所述存储器单元的水平尺寸。


    技术总结
    本申请涉及包含竖直间隔晶体管及存储装置的微电子装置及存储器装置及相关电子系统。一种微电子装置包括:第一晶体管结构;第二晶体管结构,其竖直上覆于所述第一晶体管结构;存储装置,其竖直上覆于所述第二晶体管结构;第一导电接触结构,其接触所述第一晶体管结构、所述第二晶体管结构及所述存储装置的第一电极;及第二导电接触结构,其经配置以与所述第一晶体管结构及所述第二晶体管结构电连通。

    技术研发人员:F·A·席赛克·艾吉
    受保护的技术使用者:美光科技公司
    技术研发日:
    技术公布日:2024/10/24
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