[发明专利]半导体存储器及其制造方法

权利要求书

1.一种半导体存储器，包括以下部分：

源扩散层(形成在所述半导体衬底上，与固定电位线连接)；

柱状半导体层(按阵列状配置，形成在所述源扩散层上，一端与所述源扩散层连接，通过该源扩散层使所述柱状半导体层的规定的半导体层之间共同连接，获得积蓄过剩的多数载流子的具有第一阈值电压的第1数据状态和释放所述过剩的多数载流子的具有第2阈值电压的第2数据状态)；

漏扩散层(形成在所述柱状半导体层的另一端)；

栅电极(通过栅绝缘膜与所述柱状半导体层对置，与所述字线连接)；

字线(与栅电极连接)；和

位线(连接到所述漏扩散层，其中该位线与所述字线正交)。

2.如权利要求1的半导体存储器，其特征在于，所述源扩散层构成为面状，共同连接沿所述位线和所述字线排列为矩阵状的所述多个晶体管的所述多个柱状半导体层。

3.如权利要求1的半导体存储器，其特征在于，所述源扩散层共同连接沿所述位线排列的所述多个晶体管的所述多个柱状半导体层。

4.如权利要求1的半导体存储器，其特征在于，所述源扩散层共同连接沿所述字线排列的所述多个晶体管的所述多个柱状半导体层。

5.所述如权利要求1的半导体存储器，其特征在于，加工所述半导体衬底来形成所述柱状半导体层，并且，横切所述柱状半导体层的下端部来形成所述源扩散层，所述柱状半导体层保持与所述半导体衬底电气隔离的浮置状态。

6.如权利要求1的半导体存储器，其特征在于，所述第1数据状态是，通过从所述栅电极提供预定电位，使沟道电流从所述漏扩散层流向所述柱状半导体层的碰撞离子化所生成的过剩的多数载流子保持于所述柱状半导体层中产生的写入，

所述第2数据状态是，通过从所述栅电极提供预定电位，使所述柱状半导体层和所述漏扩散层之间形成正向偏置，将所述柱状半导体层的过剩的多数载流子引到漏扩散层的写入。

7.如权利要求1的半导体存储器，其特征在于，所述半导体衬底是p型硅衬底，所述晶体管是NMOS晶体管。

8.如权利要求1的半导体存储器，其特征在于，数据写入时，以所述固定电位作为基准电位线，有选择地将高于所述基准电位的第一电位提供给字线，无选择地将低于所述基准电位的第二电位提供给字线，将分别与第1和第2数据对应的高于所述基准电位的第三电位和低于所述基准电位的第四电位提供给位线。

9.如权利要求8的半导体存储器，其特征在于，数据读出时，以所述固定电位线作为基准电位，有选择地将位于所述第1阈值电压与第2阈值电压之间的高于所述基准电位的第五电位提供给字线，检测所选择的存储器单元的导通或非导通。

10.如权利要求8的半导体存储器，其特征在于，数据读出时，以所述固定电位线作为基准电位，有选择地将位于高于所述第1和第2阈值电压并且高于所述基准电位的第五电位提供给字线，检测所选择的存储器单元的导通度。

11.一种半导体存储器，包括以下部分：

柱状半导体层(通过绝缘膜形成于所述半导体衬底上，获得积蓄过剩的多数载流子的具有第一阈值电压的第1数据状态和释放所述过剩的多数载流子的具有第2阈值电压的第2数据状态)；

源扩散层(形成在所述柱状半导体层的一端，与固定电位线连接)；

漏扩散层(形成在所述柱状半导体层的另一端)；

栅电极(通过栅绝缘膜与所述柱状半导体层对置)；

字线(与栅电极连接)；和

位线(连接到所述漏扩散层，其中该位线与所述字线正交)。

12.一种半导体存储器，包括以下部分：

(沿半导体衬底一个方向形成的)柱状半导体层；

栅电极(由第1部分和第2部分构成，在另一方向(与所述方向垂直)上形成，第1、第2部分与所述柱状半导体层正交，在所述柱状半导体层上的下通过绝缘膜夹置它来形成)；和

源扩散层及漏扩散层(形成在所述柱状半导体层的夹置所述栅电极的两侧)；

字线(与栅电极连接)；和

位线(连接到所述漏扩散层，其中该位线与所述字线正交)。