System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 存储器、电子设备制造技术_技高网

存储器、电子设备制造技术

技术编号:40911416 阅读:3 留言:0更新日期:2024-04-18 14:40
本申请实施例提供一种存储器、电子设备,涉及存储器技术领域,用于在实现单极性存储器的同时,提高存储器的面积利用率。该存储器包括第一电路结构层、第二电路结构层和多个互连结构。第一电路结构层包括第一反相器。第二电路结构层包括第二反相器。第一反相器的多个晶体管和第二反相器的多个晶体管极性相同。第一反相器的多个晶体管,及第二反相器的多个晶体管均沿平行于参考面的第一方向依次排列。第一反相器的多个晶体管在参考面上的正投影与第二反相器的多个晶体管在参考面上正投影交叠,且第一反相器和第二反相器通过多个互连结构电连接。上述存储器应用于电子设备中,以提高电子设备的存储能力。

【技术实现步骤摘要】

本申请涉及存储器,尤其涉及一种存储器、电子设备


技术介绍

1、静态随机存储器(static random access memory,sram)是一种基于触发器逻辑电路的半导体存储器。只要处于上电状态,sram中写入的信息就不会消失,不需要刷新电路。如图1所示,传统的硅(si)基sram包括6个金属氧化物半导体场效应晶体管(metaloxide semiconductor field effect transistor,mosfet)。其中,q1、q2、q5和q6为电子型金属氧化物半导体场效应晶体管(n-type metal oxide semiconductor field effecttransistor,nmosfet),q3和q4为空穴型金属氧化物半导体场效应晶体管(p-type metaloxide semiconductor field effect transistor,pmosfet)。

2、在计算机存储体系结构中,sram的存储速度较快,主要用于高速缓存,一般集成在中央处理器(central processing unit,cpu)中。随着计算机性能的不断提升,sram作为数据交换的重要媒介,在cpu中所占的面积越来越大,导致功耗、性能、面积和成本(powerperformance area cost,ppac)发生严重的退化。

3、为此,学界和业界都提出利用3d(three dimensions)堆叠的方式,在不断改进芯片工艺的同时,提高芯片的面积利用率。sram相对于其他逻辑计算单元,是一个相对独立的模块,利用后道工艺(back-end-of-line,beol)或叠层工艺更容易将sram与逻辑器件进行3d集成。

4、然而,对于传统的硅基sram来说,采用beol工艺或叠层工艺的实现3d集成的难度非常大,对工艺温度的要求也很高。虽然,氧化物半导体具有可堆叠和低温工艺的优势,但氧化物半导体为单极性沟道材料,应用于sram中,会使sram的电路设计更加复杂,导致sram内的器件(例如晶体管)以及器件间连接走线占用的面积随之增大。


技术实现思路

1、本申请实施例提供一种存储器、电子设备,用于在实现单极性存储器的同时,提高存储器的面积利用率。

2、为达到上述目的,本申请的实施例采用如下技术方案:

3、第一方面,提供了一种存储器,该存储器包括第一电路结构层,第二电路结构层和多个互连结构。第一电路结构层包括第一反相器。第二电路结构层与所述第一电路结构层层叠设置,包括第二反相器。多个互连结构位于所述第一电路结构层和所述第二电路结构层之间。

4、其中,所述第一反相器和所述第二反相器均包括多个晶体管,且所述第一反相器的多个晶体管和所述第二反相器的多个晶体管极性相同;所述第一反相器的多个晶体管,及所述第二反相器的多个晶体管均沿平行于参考面的第一方向依次排列。所述参考面为所述第一电路结构层的下表面所在的平面;所述第一反相器的多个晶体管在所述参考面上的正投影与所述第二反相器的多个晶体管在所述参考面上正投影交叠,且所述第一反相器和所述第二反相器通过所述多个互连结构电连接。

5、在本申请实施例所提供的存储器中,第一反相器和第二反相器中的多个晶体管的极性相同,从而在制备存储器的过程中,可以利用单极性沟道材料(例如,氧化物半导体材料,有机半导体材料等)制备多个晶体管,进而使得存储器能够利用后道工艺或叠层工艺制备,简化工艺,实现存储器与控制该存储器的逻辑器件的3d集成,减小存储器的占用面积,提高存储器的面积利用率。

6、多个晶体管的极性相同,还可以使多个晶体管排布紧凑,存储单元无需使用额外的空间间隔开不同极性的晶体管,从而可以进一步减小存储单元的占用面积,提高存储器的面积利用率。

7、相比于整个存储单元设置在同一电路结构层的情况,本申请实施例将存储单元的第一反相器设置于第一电路结构层中,将第二反相器设置于第二电路结构层中,实现了存储单元的3d堆叠,从而还能够进一步提高存储器的面积利用率。

8、同时,在本申请实施例所提供的存储器中,第一反相器中的多个晶体管沿第一方向依次排列,多个晶体管排布规律,从而使得第一反相器在第一电路结构层中的占用面积可以较小。第二反相器中的多个晶体管沿第一方向依次排列,多个晶体管排布规律,从而使得第二反相器在第二电路结构层中的占用面积可以较小。第一反相器与第二反相器占用面积较小,使得存储单元在参考面上的正投影的面积较小。

9、第一反相器的多个晶体管在参考面上的正投影与第二反相器的多个晶体管在参考面上正投影交叠。这样,一方面有利于实现第一反相器与第二反相器通过多个互连结构电连接,简化第一反相器和第二反相器之间的连接形式。另一方面还可以进一步缩小每个存储单元的占用面积,提高存储器的面积利用率。

10、在一些实施例中,所述晶体管包括沿第二方向依次排列的第一极、栅极和第二极,所述第二方向平行于所述参考面且垂直于所述第一方向。在向所述参考面的正投影中,所述第一反相器的晶体管的栅极与所述第二反相器的晶体管的第一极交叠,所述第一反相器的晶体管的第二极与所述第二反相器的晶体管的栅极交叠。

11、这样,第一反相器的晶体管和第二反相器的晶体管的重叠面积较大,存储单元的占用面积较小。同时,第一反相器的晶体管的栅极与第二反相器的晶体管的第一极交叠,第一反相器的晶体管的第二极与第二反相器的晶体管的栅极交叠,还有利于使互连结构垂直于第一电路结构层和第二电路结构层,简化多个互连结构,从而使得互连结构在参考面上的正投影较小,互连结构的占用面积较小。

12、在一些实施例中,在向所述参考面的正投影中,所述第一反相器的晶体管的第一极与所述第二反相器的晶体管的第二极相互错开。这样设置,可以方便第一反相器和第二反相器中的多个晶体管与其他走线(例如,电源电压线、接线等)电连接。

13、在一些实施例中,所述第一反相器包括第一晶体管、第二晶体管、第三晶体管和第四晶体管;沿所述第一方向,所述第三晶体管、第一晶体管、第四晶体管和第二晶体管依次排列;所述第一晶体管与所述第四晶体管共用栅极;所述第一电路结构层还包括第一连接线和第二连接线,所述第三晶体管的第二极和所述第一晶体管的第二极通过所述第一连接线电连接,所述第四晶体管的第二极与所述第二晶体管的第二极通过所述第二连接线电连接。

14、在一些实施例中,所述第二反相器包括第五晶体管、第六晶体管、第七晶体管和第八晶体管;沿所述第一方向,所述第五晶体管、第七晶体管、第六晶体管和第八晶体管依次排列;所述第六晶体管与所述第七晶体管共用栅极;所述第二电路结构层还包括第三连接线和第四连接线,所述第五晶体管的第一极与所述第七晶体管的第一极通过所述第三连接线电连接,所述第六晶体管的第一极与所述第八晶体管的第一极通过所述第四连接线电连接。

15、在一些实施例中,所述多个互连结构包括第一互连结构、第二互连结构、第三互连结构本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种存储器,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的存储器,其特征在于,所述晶体管包括沿第二方向依次排列的第一极、栅极和第二极,所述第二方向平行于所述参考面且垂直于所述第一方向;

3.根据权利要求2所述的存储器,其特征在于,在向所述参考面的正投影中,所述第一反相器的晶体管的第一极与所述第二反相器的晶体管的第二极相互错开。

4.根据权利要求2或3所述的存储器,其特征在于,所述第一反相器包括第一晶体管、第二晶体管、第三晶体管和第四晶体管;沿所述第一方向,所述第三晶体管、第一晶体管、第四晶体管和第二晶体管依次排列;所述第一晶体管与所述第四晶体管共用栅极;

5.根据权利要求4所述的存储器,其特征在于,所述第二反相器包括第五晶体管、第六晶体管、第七晶体管和第八晶体管;沿所述第一方向,所述第五晶体管、第七晶体管、第六晶体管和第八晶体管依次排列;所述第六晶体管与所述第七晶体管共用栅极;

6.根据权利要求5所述的存储器,其特征在于,所述多个互连结构包括第一互连结构、第二互连结构、第三互连结构和第四互连结构;

7.根据权利要求5或6所述的存储器,其特征在于,所述第一电路结构层还包括第一选通晶体管,沿所述第一方向,所述第一选通晶体管位于所述第三晶体管远离所述第一晶体管的一侧;

8.根据权利要求7所述的存储器,其特征在于,所述多个互连结构包括第五互连结构,所述第二选通晶体管的第一极与所述第二晶体管的栅极通过所述第五互连结构电连接。

9.根据权利要求7或8所述的存储器,其特征在于,还包括:

10.根据权利要求7~9中任一项所述的存储器,其特征在于,

11.根据权利要求7~10中任一项所述的存储器,其特征在于,还包括:

12.根据权利要求7~10中任一项所述的存储器,其特征在于,还包括:

13.根据权利要求4所述的存储器,其特征在于,所述第二反相器包括第五晶体管、第六晶体管、第七晶体管和第八晶体管,沿所述第一方向,所述第七晶体管、第六晶体管、第八晶体管和第五晶体管依次排列;所述第五晶体管与所述第八晶体管共用栅极,所述第六晶体管与所述第七晶体管共用栅极;

14.根据权利要求13所述的存储器,其特征在于,所述多个互连结构包括第一互连结构、第二互连结构、第三互连结构、第四互连结构和第五互连结构;

15.根据权利要求13或14所述的存储器,其特征在于,所述第一电路结构层还包括第一选通晶体管和第二选通晶体管,沿所述第一方向,所述第一选通晶体管位于所述第三晶体管远离所述第一晶体管的一侧,所述第二选通晶体管位于所述第二晶体管远离所述第四晶体管的一侧;

16.根据权利要求15所述的存储器,其特征在于,还包括:

17.根据权利要求16所述的存储器,其特征在于,还包括:

18.根据权利要求15~17中任一项所述的存储器,其特征在于,

19.根据权利要求15~18中任一项所述的存储器,其特征在于,还包括:

20.根据权利要求15~18中任一项所述的存储器,其特征在于,还包括:

21.一种电子设备,其特征在于,包括:线路板和如权利要求1~20中任一项所述的存储器;所述存储器与所述线路板电连接。

...

【技术特征摘要】

1.一种存储器,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的存储器,其特征在于,所述晶体管包括沿第二方向依次排列的第一极、栅极和第二极,所述第二方向平行于所述参考面且垂直于所述第一方向;

3.根据权利要求2所述的存储器,其特征在于,在向所述参考面的正投影中,所述第一反相器的晶体管的第一极与所述第二反相器的晶体管的第二极相互错开。

4.根据权利要求2或3所述的存储器,其特征在于,所述第一反相器包括第一晶体管、第二晶体管、第三晶体管和第四晶体管;沿所述第一方向,所述第三晶体管、第一晶体管、第四晶体管和第二晶体管依次排列;所述第一晶体管与所述第四晶体管共用栅极;

5.根据权利要求4所述的存储器,其特征在于,所述第二反相器包括第五晶体管、第六晶体管、第七晶体管和第八晶体管;沿所述第一方向,所述第五晶体管、第七晶体管、第六晶体管和第八晶体管依次排列;所述第六晶体管与所述第七晶体管共用栅极;

6.根据权利要求5所述的存储器,其特征在于,所述多个互连结构包括第一互连结构、第二互连结构、第三互连结构和第四互连结构;

7.根据权利要求5或6所述的存储器,其特征在于,所述第一电路结构层还包括第一选通晶体管,沿所述第一方向,所述第一选通晶体管位于所述第三晶体管远离所述第一晶体管的一侧;

8.根据权利要求7所述的存储器,其特征在于,所述多个互连结构包括第五互连结构,所述第二选通晶体管的第一极与所述第二晶体管的栅极通过所述第五互连结构电连接。

9.根据权利要求7或8所述的存储器,其特征在于,还包括:

10.根据权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员:李骏康詹士杰吴颖许俊豪
申请(专利权)人:华为技术有限公司
类型:发明
国别省市:

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