[发明专利]一种大容量立体集成SRAM存储器三维扩展方法

说明书

本发明一种大容量立体集成SRAM存储器三维扩展方法，其包括如下步骤，步骤1，确定单位存储芯片的数量；步骤2，在单位存储芯片四周增加TSV孔区域，并且每个单位存储芯片TSV位置坐标均保持一致；步骤3，采用再分布互连线将单位存储器芯片的地址信号，数据信号，读写信号NEW和片选信号CS的端口与该单位存储器芯片上的TSV孔进行互连；步骤4，将所有的单位存储芯片依次堆叠在外围电路上，并将各单位存储器芯片中的数据信号、地址信号、读写使能信号NEW和输出使能信号NOE通过TSV孔互连短接，将各单位存储器芯片的片选信号分别连接到外围电路上；得到三维扩展的大容量立体集成SRAM存储器。

技术领域

本发明涉及微电子技术领域，具体为一种大容量立体集成SRAM存储器三维扩展方法。

背景技术

近年来，随着电子系统中存储器容量不断攀升，电路面积、成本以及访问时间，延迟都在不断增长。为此，大容量、小尺寸，低延迟的存储器研究逐渐受到重视。

不少学者及机构开始着手三维存储器的研究。三维存储器可有效减少存储器面积缩短互连线长，提升集成密度。但目前三维存储器也面临以下问题：

1.目前在三维存储器制备时，中国专利CN 104269404提出在制备传统存储器基础上在栅极上贯穿多个竖直通孔，连接工艺制备中不同层的栅极从而控制存储介质。但这种方法会在进行栅极回蚀时对存储介质造成损伤，使三维存储器的存储能力大大缩减；

2.其次，Johnson等人在文章“512-Mb PROM with a Three-Dimensional Arrayof Diode/anti-fuso memory Cells”中提出在三维存储器的制备中采用交叉点阵列增加多层位线与字线。但制备此装置所需的临界光刻步骤次数繁多，同时因为临界光刻技术成本昂贵，所以采用这种制备方法制备三维存储器成本高额；

3.此外在三维存储器制备中，采用形成新的存储装置，而不采用传统的半导体存储器件，开发新的制作工艺流程，完成三维存储器的制备。这种制备方法的制备流程复杂多样，且工艺可靠性无法保证。

目前三维存储器的设计都只能部分解决或缓解存储器大容量，小面积的矛盾，无法建立一个系统的方法完成三维存储器的设计。尽管三维存储器设计方面依旧存在着诸多问题，但由于其可以很好解决目前存储器发展所面对的小面积、大容量的问题，吸引了国内外诸多研究者对其进行研究。

发明内容

针对现有技术中存在的问题，本发明提供一种大容量立体集成SRAM存储器三维扩展方法，该方法成本低，可以实现SRAM三维存储器扩展，对单片存储器进行三维集成，实现存储器大容量、小面积立体集成。

本发明是通过以下技术方案来实现：

一种大容量立体集成SRAM存储器三维扩展方法，包括如下步骤，

步骤1，根据大容量SRAM存储器的容量和选取的单位存储芯片的容量，得到需要的单位存储芯片的数量；

步骤2，在单位存储芯片四周增加TSV孔区域，所增加的TSV孔不影响单位存储器芯片内部单元结构，并且每个单位存储芯片TSV位置坐标均保持一致；

步骤3，采用再分布互连线将单位存储器芯片的地址信号，数据信号，读写信号NEW和片选信号CS的端口与该单位存储器芯片上的TSV孔进行互连；

步骤4，将所有的单位存储芯片依次堆叠在外围电路上，并将各单位存储器芯片中的数据信号、地址信号、读写使能信号NEW和输出使能信号NOE通过TSV孔互连短接，将各单位存储器芯片的片选信号分别连接到外围电路上；得到三维扩展的大容量立体集成SRAM存储器。