存储器及其制备方法、电子设备与流程
本技术涉及半导体，特别是涉及一种存储器及其制备方法、电子设备。
背景技术：
1、随着半导体技术的发展，存储器的类型越来越多，动态随机存取存储器(dynamicrandom access memory，dram)便是其中的一种，存储器包括多个存储单元。
2、近年来，为克服1t1c(1transistor 1capacitor，单晶体管单电容)结构的存储单元需要制备较大的电容，导致存储单元进一步微缩较难的问题，2t场景的存储单元备受关注，比如，2t0c、2t1c等场景。
技术实现思路
1、本技术实施例提供了一种存储器及其制备方法、电子设备，可以优化存储器的流程。
2、本公开提供一种3d存储器，包括：
3、在垂直基底方向上堆叠的多层存储单元，所述存储单元包括电容器、读晶体管和写晶体管；同一存储单元中的电容器、读晶体管和写晶体管沿行方向间隔分布，且电容器设置于读晶体管和写晶体管之间；电容器包括第一电容电极和第二电容电极；读晶体管包括第一半导体层，写晶体管包括第二半导体层；
4、第一字线和第二字线，间隔设置，在垂直基底方向上，均贯穿堆叠的多层存储单元，各层电容器堆叠且各所述电容器的第一电容电极连接为共用第一字线，各层写晶体管堆叠并共用第二字线。
5、在其中一个实施例中，第二电容电极环绕第一字线的侧壁，且不同层电容器中的第二电容电极在垂直基底方向上间隔排布，第一半导体层位于第一字线背离第二字线的一侧，不同层读晶体管中的第一半导体层在垂直基底方向上间隔排布；第二半导体层环绕第二字线的侧壁，不同层写晶体管中的第二半导体层在垂直基底方向上间隔排布。
6、在其中一个实施例中，第一半导体层包括间隔设置的第一源/漏接触区和第一漏/源接触区，读晶体管还包括：
7、第一电极，位于第一字线背离第二字线的一侧，与第一漏/源接触区相接触；
8、第二电极，位于第一半导体层与第一电极之间，与第一源/漏接触区相接触，第二电极和第一电极均与第一半导体层背离第二电容电极的表面接触；
9、第一栅极，位于第一字线与第一半导体层之间，环绕第一半导体层，与第一半导体层靠近第二电容电极的表面接触，且与第二电容电极连接；
10、第二半导体层包括间隔设置的第二源/漏接触区和第二漏/源接触区，写晶体管还包括：
11、第三电极，位于第二字线背离第一字线的一侧，与第二漏/源接触区相接触；
12、第四电极，与第二源/漏接触区相接触，且与第二电容电极连接，第四电极和第三电极均与第二半导体层背离第二字线的表面接触。
13、在其中一个实施例中，3d存储器还包括：
14、第一位线，在平行基底的平面内沿着列方向延伸，且与读晶体管连接；
15、其中，第一位线与同一列不同读晶体管中的第一电极接触，或者第一位线的侧壁与同一列不同所述读晶体管中的第一漏/源接触区接触。
16、在其中一个实施例中，第二电容电极与不同层写晶体管中的第二源/漏接触区接触。
17、在其中一个实施例中，第一位线的侧壁部分环绕有与第一位线接触的第一半导体层。
18、在其中一个实施例中，3d存储器还包括：
19、控制线，第一电极和第二电极之间，与第一字线间隔设置，在垂直方向上贯穿堆叠的多层存储单元，各层读晶体管堆叠并共用控制线。
20、在其中一个实施例中，3d存储器还包括：
21、第二位线，在平行所述基底的平面内沿着列方向延伸，且与所述写晶体管连接；
22、其中，第二位线与同一列不同写晶体管中的第三电极接触，或者第二位线与同一列不同写晶体管中的第二漏/源接触区接触。
23、在其中一个实施例中，3d存储器还包括：接地线，贯穿堆叠的多层存储单元；
24、其中，接地线与不同层第二电极接触接触，或者接地线与不同层读晶体管中的第一源/漏接触区接触。
25、在其中一个实施例中，第二半导体层在垂直基底方向延伸，且第二半导体层的端部朝向第二字线的轴心线弯折形成第二环形凹槽，在平行于基底的平面上，第二字线延伸填充第二环形凹槽。
26、在其中一个实施例中，每层存储单元包括阵列排布的多个存储单元；3d存储器还包括：
27、第一隔离结构，在垂直基底方向上贯穿堆叠的多层存储单元，第一隔离结构沿行方向延伸，沿列方向间隔排布，且位于同层沿列方向相邻的两个存储单元之间。
28、上述3d存储器，包括：在垂直基底方向上堆叠的多层存储单元，所述存储单元包括电容器、读晶体管和写晶体管；同一存储单元中的电容器、读晶体管和写晶体管沿行方向间隔分布，且电容器设置于读晶体管和写晶体管之间；电容器包括第一电容电极和第二电容电极；读晶体管包括第一半导体层，写晶体管包括第二半导体层；第一字线和第二字线，间隔设置，且在垂直基底方向上均贯穿堆叠的多层存储单元，在垂直基底方向上，各层电容器堆叠并共用第一字线，各层写晶体管堆叠并共用第二字线；该3d存储器结构紧凑，工艺简单且节约空间。
29、本技术还提供一种3d存储器的制备方法，3d存储器包括在垂直基底方向上堆叠的多层存储单元、第一字线和第二字线，存储单元包括：电容器、读晶体管和写晶体管，电容器包括第一电容电极和第二电容电极，第二电容电极环绕第一电容电极，读晶体管包括第一半导体层，写晶体管包括第二半导体层，所述制备方法包括：
30、提供基底；
31、于基底上形成叠层结构，叠层结构包括依次交替叠置的电极层和支撑层；
32、于叠层结构中形成间隔设置且贯穿叠层结构的第一通孔、第二通孔和第三通孔，第三通孔位于第一通孔和第二通孔之间；
33、沿第一通孔的四周侧壁横向刻蚀电极层，以形成位于相邻支撑层之间或相邻支撑层与基底之间的第一凹槽，第一凹槽与第三通孔隔离；
34、于第一凹槽的侧壁形成第一半导体层；
35、沿第二通孔的四周侧壁横向刻蚀电极层，以形成位于相邻支撑层之间或相邻支撑层与基底之间的第二凹槽，第二凹槽与第三通孔隔离；
36、于第二凹槽的侧壁形成第二半导体层；
37、于所述第二通孔中填充形成第二字线，各层写晶体管堆叠并共用第二字线；
38、于第三通孔中填充形成第一字线，各层电容器堆叠并共用第一字线。
39、上述3d存储器的制备方法，3d存储器包括在垂直基底方向上堆叠的多层存储单元、第一字线和第二字线，存储单元包括：电容器、读晶体管和写晶体管，在贯穿叠层结构的第二通孔中填充形成第二字线，各层写晶体管堆叠并共用第二字线；在贯穿叠层结构的第三通孔中填充形成第一字线，层电容器堆叠并共用第一字线，第一字线与第二字线隔离。其中，第二通孔和第三通孔间隔设置，工艺简单，存储器的密度大，成本低。
40、本技术提供一种存储器，包括：
41、至少一层存储单元，存储单元包括读晶体管、写晶体管、电容器，第一位线，第一字线，第二位线，第二字线；
42、电容器包括第一电容电极和第二电容电极，第一电容电极用于与第一字线连接，第一电容电极沿着垂直方向延伸具有侧壁，第二电容电极环绕第一电极的侧壁；
43、环形的第二电极的外侧壁具有两个间隔的接触区域，两个间隔的接触区域分别作为读晶体管的第二栅极和写晶体管的第一栅极；
44、其中，写晶体管的沟道为环沟道，环沟道环绕沿着垂直方向延伸的写字线的侧壁，环沟道的侧壁的部分区域与第二电容电极的外侧壁接触。
45、本公开提供一种电子设备，包括如上述任一所述的3d存储器；或者上述任一所述的存储器。
技术特征：
1.一种3d存储器，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的3d存储器，其特征在于，所述第二电容电极环绕所述第一字线的侧壁，且不同层所述电容器中的第二电容电极在垂直基底方向上间隔排布。
3.根据权利要求1所述的3d存储器，其特征在于，所述第一半导体层位于所述第一字线背离所述第二字线的一侧，不同层所述读晶体管中的所述第一半导体层在垂直所述基底方向上间隔排布；所述第一半导体层包括间隔设置的第一源/漏接触区和第一漏/源接触区，所述读晶体管还包括：
4.根据权利要求3所述的3d存储器，其特征在于，还包括：
5.根据权利要求3所述的3d存储器，其特征在于，所述第二电容电极与不同层所述写晶体管中的所述第二源/漏接触区接触。
6.根据权利要求4所述的3d存储器，其特征在于，所述第一位线的侧壁部分环绕有与所述第一位线接触的所述第一半导体层。
7.根据权利要求3所述的3d存储器，其特征在于，还包括：
8.根据权利要求3所述的3d存储器，其特征在于，还包括：
9.根据权利要求3所述的3d存储器，其特征在于，还包括：接地线，贯穿堆叠的多层存储单元；
10.根据权利要求1所述的3d存储器，其特征在于，第二半导体层在垂直所述基底方向延伸，且所述第二半导体层的端部朝向所述第二字线的轴心线弯折形成第二环形凹槽，在平行于所述基底的平面上，所述第二字线延伸填充所述第二环形凹槽。
11.根据权利要求1所述的3d存储器，其特征在于，每层所述存储单元包括阵列排布的多个存储单元；所述3d存储器还包括：
12.一种3d存储器的制备方法，其特征在于，所述3d存储器包括在垂直基底方向上堆叠的多层存储单元、第一字线和第二字线，所述存储单元包括：电容器、读晶体管和写晶体管，所述电容器包括第一电容电极和第二电容电极，所述第二电容电极环绕所述第一电容电极，所述读晶体管包括第一半导体层，所述写晶体管包括第二半导体层，所述制备方法包括：
13.根据权利要求12所述的制备方法，其特征在于，所述于所述第三通孔中填充形成第一字线之前，还包括：
14.根据权利要求13所述的制备方法，其特征在于，所述第三凹槽与所述第二凹槽靠近所述第三凹槽的一侧相连通，且所述第三凹槽与所述第一凹槽靠近所述第三凹槽的一侧相连通，所述第二电容电极与所述第二半导体层接触。
15.根据权利要求12所述的制备方法，其特征在于，还包括：
16.根据权利要求15所述制备方法，其特征在于，所述读晶体管包括第一栅介质层，所述于所述第一凹槽的侧壁形成所述第一半导体层，包括：
17.根据权利要求15所述制备方法，其特征在于，所述读晶体管包括第二电极，所述于所述第一凹槽的侧壁形成第一半导体层之后，包括：
18.根据权利要求17所述的制备方法，其特征在于，所述于所述第一凹槽的侧壁形成第一半导体层之后，包括：
19.根据权利要求15所述的制备的方法，其特征在于，所述于所述第一凹槽的侧壁形成第一半导体层之后，包括：
20.根据权利要求12所述的制备方法，其特征在于，还包括：
21.根据权利要求12所述的制备方法，其特征在于，所述于所述第二通孔中填充形成第二字线，包括：
22.根据权利要求12所述的制备方法，其特征在于，同一电极层中形成有阵列排布的多个存储单元，所述制备方法还包括：
23.一种存储器，其特征在于，包括：
24.根据权利要求23所述的存储器，其特征在于，所述读晶体管还包括沿着行方向依次分布的第一栅介质层和第一半导体层，所述读晶体管的第一半导体层为筒状结构，所述筒状结构为中空，筒状结构的底部和开口依次在行方向分布，所述筒状结构的底部朝向所述第二电容电极，并通过第一栅介质层间隔，所述筒状结构的开口内填充有沿着纵向延伸的参考线的分支，所述分支与所述第一半导体层的内表面接触，所述参考线用于接入参考电位。
25.一种电子设备，其特征在于，包括如权利要求1至11任一所述的3d存储器；或者包括如权利要求23或24任一所述的存储器。
技术总结
本申请实施例涉及一种存储器及其制备方法、电子设备。存储器包括：在垂直基底方向上堆叠的多层存储单元，存储单元包括电容器、读晶体管和写晶体管；电容器包括第一电容电极和第二电容电极；读晶体管包括第一半导体层，写晶体管包括第二半导体层；第一字线和第二字线，间隔设置且在垂直基底方向上均贯穿堆叠的多层存储单元，在垂直基底方向上，各层电容器堆叠并共用第一字线，各层写晶体管堆叠并共用第二字线。结构紧凑，工艺简单且节约空间。
技术研发人员：朱正勇,康卜文,王祥升,王桂磊,赵超
受保护的技术使用者：北京超弦存储器研究院
技术研发日：
技术公布日：2024/9/23