[发明专利]一种超高密度随机存储器架构

说明书

本发明公开了一种超高密度随机存储器架构，包括：以垂直叠加的形式生成的第一半导体区域、第二半导体区域和第三半导体区域；在第三半导体区域正上方邻接地形成有漏极，在第一半导体区域正下方邻接地形成有源极，在第二半导体区域的两侧分别形成有一个栅极，其中栅极与第二半导体区域经由氧化物绝缘物隔开；其中，第一半导体区域和第三半导体区域具有第一掺杂类型，第二半导体区域具有第二掺杂类型。

技术领域

本发明涉及半导体技术领域，尤其涉及一种超高密度随机存储器架构。

背景技术

随着大数据时代的来临，数据存储器的需求迎来了爆发式增长。在中国，高速发展的半导体产业对存储器的对外依赖，已经严重影响国家高科技的发展。中国各级政府最近在存储器领域数项千亿级的投资，已经拉开了攻克存储器伟大战役的号角。

DRAM(Dynamic Random Access Memory)也称动态随机存取存储器，是最为常见的系统内存，具有高速度(读写速度小于50ns)，大容量(大于1GB)的特性。DRAM 的内部结构可以说是电子芯片中最简单的，是由许多重复的“单元(cell)”组成。而且，如图1所示，每一个单元由一个电容C0和一个晶体管T0(一般是p沟道 MOSFET)构成(即，1T1C)，其中晶体管T0的栅极和漏极分别连字线WL0和位线 BL0；其中的电容可储存1位(bit)数据量，充放电后电荷的多少(电势高低)分别对应二进制数据0和1。由于电容会有漏电现象，因此过一段时间之后电荷会丢失，导致电势不足而丢失数据，因此必须经常进行充电保持电势，这个充电的动作叫做刷新，因此动态存储器具有刷新特性，这个刷新的操作一直要持续到数据改变或者断电。

除了DRAM以外，近年来出现了几种新型的随机存取存储器，如下述表1所示：

参数/种类	DRAM	RRAM	PCRAM	pSTT‐MRAM
容量	8Gb	128Gb	1Gb	32Gb
读取时间	30ns	40ns	50ns	1‐10ns
写入时间/消除时间	15ns	50ns	50ns	1‐10ns
记忆力	0	>10年	>10年	>20年
元件尺寸(F2)	8	6	6	6