动态存储器、其制作方法、读取方法及存储装置制造方法及图纸

本申请实施例提供了一种动态存储器、制作方法、读取方法及存储装置。该动态存储器在进行写入操作时通过字线向主栅极施加第一电平，并通过位线向待写入的存储单元的源极传输存储信号，源极将存储信号传递至漏极，漏极将存储信号传递至背栅极，背栅极与漏极的节点电容作为存储单元的存储电容，由此实现了数据的写入；在进行读取操作时，利用背栅极上的电压对于晶体管阈值电压的影响，通过字线对背栅极施加第二电平，然后通过检测晶体管输出电流的大小来实现数据的读出，因此，存储单元中仅需要设置一个晶体管即可实现数据的读写，无需另外设置晶体管或者电容器件，极大的简化了存储单元的结构，有利于提高动态存储器的集成度和存储密度。储密度。储密度。

【技术实现步骤摘要】
动态存储器、其制作方法、读取方法及存储装置


[0001]本申请涉及存储
，具体而言，本申请涉及一种动态存储器、其制作方法、读取方法及存储装置。

技术介绍

[0002]用于动态随机存取存储器(DRAM)的存储单元通常是由一个晶体管和一个电容器组成，即1T1C的结构。由于晶体管存在跨沟道泄漏现象，这会使得电容器中存储的电荷逐渐流失，因此存储的数据需要频繁刷新才能保证存储数据的有效性。
[0003]目前主流的DRAM中，为了降低刷新率，常规设计是电容需要做到足够大，这会使得DRAM的结构不紧凑、集成度较低。

技术实现思路

[0004]本申请针对现有方式的缺点，提出一种动态存储器、其制作方法、读取方法及存储装置，用以解决现有的DRAM中的存储单元中的电容需要做到足够大，所引起的DRAM结构不紧凑、集成度较低的问题。
[0005]第一个方面，本申请实施例提供了一种动态存储器，包括多条字线、多条位线和多个存储单元，所述存储单元包括一晶体管，所述晶体管包括：
[0006]主栅极，与所述字线电连接；
[0007]源极，与所述主栅极绝缘且与所述位线电连接；
[0008]漏极，与所述主栅极绝缘；
[0009]背栅极，与所述主栅极绝缘且与所述漏极电连接；
[0010]其中，所述背栅极与所述源极构成存储电容。
[0011]可选地，所述的动态存储器还包括衬底，多条所述字线、多条所述位线和多个所述存储单元设置在所述衬底的一侧；多个所述存储单元分为多个存储单元组，多个所述存储单元组在垂直于所述衬底的方向上排布；每个所述存储单元组包括多个在平行于所述衬底的方向上呈阵列排布的所述存储单元，其中位于同一行的各所述存储单元中的晶体管的栅极与同一所述字线电连接，位于同一列的各所述存储单元中的晶体管的源极与同一所述位线电连接。
[0012]可选地，所述晶体管还包括：
[0013]有源层，位于所述衬底的一侧，所述有源层包括所述源极、所述漏极和位于所述源极和所述漏极之间的沟道；
[0014]背栅介质层，位于所述背栅极和所述有源层之间，所述背栅极位于所述衬底和所述有源层之间，所述背栅极在所述衬底上的正投影与所述有源层在所述衬底上的正投影交叠；
[0015]顶栅介质层，位于所述有源层和所述主栅极之间，所述主栅极位于所述顶栅介质层远离所述衬底的一侧，所述主栅极在所述衬底上的正投影覆盖所述沟道在所述衬底上的
正投影。
[0016]可选地，所述晶体管还包括绝缘层，所述绝缘层位于所述主栅极远离所述衬底的一侧；所述位线位于所述绝缘层远离所述衬底的一侧，所述位线通过贯穿所述绝缘层的第一过孔与所述源极电连接,。
[0017]可选地，所述背栅极和所述漏极通过贯穿所述绝缘层和所述有源层的第二过孔电连接，所述第二过孔内填充的材料与所述第一过孔内填充的材料相同。
[0018]可选地，所述字线与所述主栅极同层设置。
[0019]可选地，所述有源层的材料包括金属氧化物。
[0020]第二个方面，本申请实施例提供了一种存储装置，该存储装置包括上述的动态存储器。
[0021]第三个方面，本申请实施例提供了一种动态存储器的制作方法，所述动态存储器包括多条位线以及多条字线，所述制作方法包括：
[0022]提供一衬底，通过构图工艺在所述衬底上形成多个背栅极；
[0023]在所述背栅极远离所述衬底的一侧形成背栅介质层；
[0024]通过构图工艺在所述背栅介质层远离所述衬底的一侧形成多个有源层，每个所述有源层在所述衬底上的正投影与一个所述背栅极在所述衬底上的正投影交叠，所述有源层包括源极、漏极以及位于所述源极和漏极之间的沟道，其中所述源极与一条所述位线电连接，所述漏极与所述背栅极电连接；
[0025]在所述有源层远离所述衬底的一侧形成顶栅介质层；
[0026]通过构图工艺在所述顶栅介质层远离所述衬底的一侧形成多个主栅极，所述主栅极与一条所述字线电连接，且在所述衬底上的正投影覆盖所述沟道在所述衬底上的正投影。
[0027]可选地，所述的动态存储器的制作方法还包括：
[0028]在所述主栅极远离所述衬底的一侧形成绝缘层，并形成贯穿所述绝缘层的第一过孔；
[0029]通过构图工艺在所述绝缘层远离所述衬底的一侧形成位线，所述位线通过所述第一过孔与所述源极电连接。
[0030]可选地，所述的动态存储器的制作方法还包括：在形成贯穿所述绝缘层的第一过孔的同时，形成贯穿所述绝缘层和所述有源层的第二过孔，所述漏极与所述背栅极通过所述第二过孔电连接，所述第一过孔内填充的材料与所述第二过孔内填充的材料相同。
[0031]可选地，所述的动态存储器的制作方法还包括：通过构图工艺在所述有源层远离所述衬底的一侧形成多个主栅极的同时还形成多条所述字线。
[0032]第四个方面，本申请实施例提供了一种读写方法，用于对上述的动态存储器进行读写，所述读写方法包括：
[0033]在写入状态时，通过所述字线向待写入的存储单元的主栅极施加第一电平以使晶体管导通，并通过位线向所述待写入的存储单元的源极传输存储信号，以将所述存储信号写入所述待写入的存储单元作为存储数据；
[0034]在读取状态时，通过所述字线向待读取的存储单元的主栅极施加第二电平，以使所述位线感测所述待读取的存储单元的源极电位，以作为所述待读取的存储单元的存储数
据。
[0035]本申请实施例提供的技术方案带来的有益技术效果包括：
[0036]本申请实施例提供的动态存储器、其制作方法、读取方法及存储装置，在进行写入操作时通过字线向主栅极施加第一电平，并通过位线向待写入的存储单元的源极传输存储信号，源极将存储信号传递至漏极，漏极将存储信号传递至背栅极，背栅极与漏极的节点电容作为存储单元的存储电容，由此实现了数据的写入；在进行读取操作时，利用背栅极上的电压对于晶体管阈值电压的影响，通过字线对背栅极施加第二电平，然后通过检测晶体管输出电流的大小来实现数据的读出，因此，存储单元中仅需要设置一个晶体管即可实现数据的读写，无需另外设置晶体管或者电容器件，极大的简化了存储单元的结构，有利于提高动态存储器的集成度和存储密度。
[0037]本申请附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，这些将从下面的描述中变得明显，或通过本申请的实践了解到。
附图说明
[0038]本申请上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
[0039]图1为现有技术中一种存储单元的电路示意图；
[0040]图2为本申请实施例提供的一种动态存储器的电路示意图；
[0041]图3为本申请实施例提供的一种存单元的电路示意图；
[0042]图4为本申请实施例提供的一种动态存储器的结构示意图；
[0043]图5为本申请实施例提供的一种存储单元的结构示意图；
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种动态存储器，包括多条字线、多条位线和多个存储单元，其特征在于，所述存储单元包括一晶体管，所述晶体管包括：主栅极，与所述字线电连接；源极，与所述主栅极绝缘且与所述位线电连接；漏极，与所述主栅极绝缘；背栅极，与所述主栅极绝缘且与所述漏极电连接；其中，所述背栅极与所述源极构成存储电容。2.根据权利要求1所述的动态存储器，其特征在于，还包括衬底，多条所述字线、多条所述位线和多个所述存储单元设置在所述衬底的一侧；多个所述存储单元分为多个存储单元组，多个所述存储单元组在垂直于所述衬底的方向上排布；每个所述存储单元组包括多个在平行于所述衬底的方向上呈阵列排布的所述存储单元，其中位于同一行的各所述存储单元中的晶体管的栅极与同一所述字线电连接，位于同一列的各所述存储单元中的晶体管的源极与同一所述位线电连接。3.根据权利要求2所述的动态存储器，其特征在于，所述晶体管还包括：有源层，位于所述衬底的一侧，所述有源层包括所述源极、所述漏极和位于所述源极和所述漏极之间的沟道；背栅介质层，位于所述背栅极和所述有源层之间，所述背栅极位于所述衬底和所述有源层之间，所述背栅极在所述衬底上的正投影与所述有源层在所述衬底上的正投影交叠；顶栅介质层，位于所述有源层和所述主栅极之间，所述主栅极位于所述顶栅介质层远离所述衬底的一侧，所述主栅极在所述衬底上的正投影覆盖所述沟道在所述衬底上的正投影。4.根据权利要求3所述的动态存储器，其特征在于，所述晶体管还包括绝缘层，所述绝缘层位于所述主栅极远离所述衬底的一侧；所述位线位于所述绝缘层远离所述衬底的一侧，所述位线通过贯穿所述绝缘层的第一过孔与所述源极电连接。5.根据权利要求4所述的动态存储器，其特征在于，所述背栅极和所述漏极通过贯穿所述绝缘层和所述有源层的第二过孔电连接，所述第二过孔内填充的材料与所述第一过孔内填充的材料相同。6.根据权利要求5所述的动态存储器，其特征在于，所述字线与所述主栅极同层设置。7.根据权利要求3
‑
6中任一项所述的动态存储器，其特征在于，所述有源层的材料包括金属氧化物。8.一种存储装置，其特征在于，包括权利要求1<...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱正勇，康卜文，王桂磊，赵超，
申请(专利权)人：北京超弦存储器研究院，
类型：发明
国别省市：