【技术实现步骤摘要】
本申请涉及但不限于半导体技术，尤指一种芯片及其制造方法、电子设备。
技术介绍
1、用于摄像和摄影的传感器是通过将来自外部源的光转换为电信号生成图像的一种传感器。高速摄像的互补金属氧化物半导体传感器(complementary metal oxidesemiconductor(cmos)image sensor，cis)是cis用于摄像和摄影的传感器的一个重要发展方向。对于传统cis来讲，光信号从感光阵列转变为电信号，通过逻辑控制电路逐行传导至接口。逐行传输的接口限制了cis信号的读取速度，从而产生了卷帘快门扭曲(rollingshutter distortion)现象，也就是拍摄高速运动的图像会产生图像扭曲。
技术实现思路
1、以下是对本文详细描述的主题的概述。本概述并非是为了限制本申请的保护范围。
2、在一方面，本申请的示例性实施方式提供了一种芯片，包括：
3、像素芯片层，包括多个像素单元，每个像素单元至少包括光电转换单元、传输晶体管、源极跟随器以及浮动扩散部；
4、存储器芯片层，其设置在所述像素芯片层之下且包括多个存储器，每个存储器包括多个垂直堆叠的晶体管和电容器；以及
5、逻辑电路芯片层，其设置在所述存储器芯片层之下且包括多个用于控制各所述存储器的读出和写入的逻辑电路；
6、其中所述像素芯片层的各像素单元分别与所述存储器芯片层的部分电容器直接相连。
7、在示例性的实施方式中，所述像素芯片层中的一个像素单元
8、在示例性的实施方式中，各所述像素单元中的所述源极跟随器与所述存储器芯片层的电容器阵列直接相连。
9、在示例性的实施方式中，各所述晶体管包括一个垂直延伸的有源柱；每个有源柱包括沟道层以及分别与所述沟道层相连的第一源/漏极和第二源/漏极；相邻两列有源柱之间通过沿第二方向延伸的第一沟槽间隔开，相邻两行有源柱之间通过沿第一方向延伸的第二沟槽间隔开；在一列有源柱下方的衬底中设置有沿所述第二方向延伸的凹槽；所述晶体管还包括环绕所述沟道层的栅极。
10、在示例性的实施方式中，各存储器还包括沿着所述第二方向延伸且在所述第一方向间隔排列的多条位线，每条所述位线位于所述凹槽中并与所述第二源/漏极连接。
11、在示例性的实施方式中，所述多条位线在所述第一方向上被并联连接。
12、在示例性的实施方式中，各存储器还包括沿着所述第一方向延伸且在所述第二方向上间隔排列的多条字线，沿着所述第一方向设置的多个所述晶体管共用一条字线，各所述晶体管的所述栅极是所共用的字线的一部分。
13、在示例性的实施方式中，所述多条字线在所述第二方向上被并联连接。
14、在示例性的实施方式中，还包括多级硅通孔，以将所述像素芯片层的外围区域、所述存储器芯片层的外围区域与逻辑电路芯片层相连。
15、在另一方面，本申请的示例性实施方式提供了一种芯片的制造方法，包括下述步骤：
16、分别制造像素芯片层、存储器芯片层以及逻辑电路芯片层；
17、使所述像素芯片层、所述存储器芯片层以及所述逻辑电路芯片层相连且使所述像素芯片层的各像素单元分别与所述存储器芯片层的部分电容器直接相连。
18、在示例性的实施方式中，使所述像素芯片层、所述存储器芯片层以及逻辑电路芯片层相连包括下述步骤：
19、将所述存储器芯片层的衬底减薄；
20、将所述存储器芯片层翻转；
21、将所述存储器芯片层与所述像素芯片层键合；
22、将所述像素芯片层与所述存储器芯片层键合后的组合翻转使所述像素芯片层在所述存储器芯片层之上；以及
23、使所述存储器芯片层与所述逻辑电路芯片层键合。
24、在示例性的实施方式中，使所述像素芯片层、所述存储器芯片层以及逻辑电路芯片层相连还包括下述步骤：
25、借助多个硅通孔将所述像素芯片层的外围区域、所述存储器芯片层的外围区域与所述逻辑电路芯片层连接。
26、在另一方面，本申请的示例性实施方式提供了一种包括上述芯片的电子设备。
27、在示例性的实施方式中，电子设备可以包括智能电话、计算机、平板电脑、人工智能设备、可穿戴设备、成像系统等。
28、本申请的像素芯片层的像素单元直接连接到存储器如dram中的电容器，即每个像素单元对应连接若干dram的电容器，从而无需再借助逻辑电路芯片层的中介作用来将像素芯片层的像素单元产生的电信号传输至存储器芯片中，而是直接将像素单元产生的电信号经由像素芯片中的源极跟随器等元件直接输送至存储器中的电容器中进行存储，避免了数据传输的延迟，实现数据的高速存储与读取，每秒传输帧数(frames per second)可以大于1000fps。另外，像素单元与dram存储器之间的连接的数据宽度也大于与逻辑电路相连的数据宽带，从而也能够提高存储和读取的速度。
29、本申请的芯片可以作为摄像和摄影用的芯片。
30、本申请的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本申请而了解。本申请的其他优点可通过在说明书以及附图中所描述的方案来实现和获得。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种芯片，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的芯片，其特征在于，所述像素芯片层中的一个像素单元对应1个电容器阵列。
3.根据权利要求2所述的芯片，其特征在于，各所述像素单元中的所述源极跟随器与所述存储器芯片层的电容器阵列直接相连。
4.根据权利要求1所述的芯片，其特征在于，各所述晶体管包括一个垂直延伸的有源柱；每个有源柱包括沟道层以及分别与所述沟道层相连的第一源/漏极和第二源/漏极；相邻两列有源柱之间通过沿第二方向延伸的第一沟槽间隔开，相邻两行有源柱之间通过沿第一方向延伸的第二沟槽间隔开；在一列有源柱下方的衬底中设置有沿所述第二方向延伸的凹槽；所述晶体管还包括环绕所述沟道层的栅极。
5.根据权利要求4所述的芯片，其特征在于，各存储器还包括沿着所述第二方向延伸且在所述第一方向间隔排列的多条位线，每条所述位线位于所述凹槽中并与所述第二源/漏极连接。
6.根据权利要求5所述的芯片，其特征在于，所述多条位线在所述第一方向上被并联连接。
7.根据权利要求4所述的芯片，其特征在于，各存储器还包括沿着所述第一方
8.根据权利要求4所述的芯片，其特征在于，所述多条字线在所述第二方向上被并联连接。
9.根据权利要求1所述的芯片，其特征在于，还包括多级硅通孔，以将所述像素芯片层的外围区域、所述存储器芯片层的外围区域与所述逻辑电路芯片层相连。
10.一种芯片的制造方法，其特征在于，包括下述步骤：
11.根据权利要求10所述的制造方法，其特征在于，使所述像素芯片层、所述存储器芯片层以及逻辑电路芯片层相连包括下述步骤：
12.根据权利要求10所述的制造方法，其特征在于，使所述像素芯片层、所述存储器芯片层以及逻辑电路芯片层相连还包括下述步骤：
13.一种电子设备，其特征在于，包括根据权利要求1-9中任一项所述的芯片。
14.根据权利要求13所述的电子设备，其特征在于，所述电子设备包括存储装置、智能电话、计算机、平板电脑、人工智能设备、可穿戴设备或移动电源。
...【技术特征摘要】
1.一种芯片，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的芯片，其特征在于，所述像素芯片层中的一个像素单元对应1个电容器阵列。
3.根据权利要求2所述的芯片，其特征在于，各所述像素单元中的所述源极跟随器与所述存储器芯片层的电容器阵列直接相连。
4.根据权利要求1所述的芯片，其特征在于，各所述晶体管包括一个垂直延伸的有源柱；每个有源柱包括沟道层以及分别与所述沟道层相连的第一源/漏极和第二源/漏极；相邻两列有源柱之间通过沿第二方向延伸的第一沟槽间隔开，相邻两行有源柱之间通过沿第一方向延伸的第二沟槽间隔开；在一列有源柱下方的衬底中设置有沿所述第二方向延伸的凹槽；所述晶体管还包括环绕所述沟道层的栅极。
5.根据权利要求4所述的芯片，其特征在于，各存储器还包括沿着所述第二方向延伸且在所述第一方向间隔排列的多条位线，每条所述位线位于所述凹槽中并与所述第二源/漏极连接。
6.根据权利要求5所述的芯片，其特征在于，所述多条位线在所述第一方向上被并联连接。
7.根据权利要求4所述的芯片，其特征在于，各存储器还包括沿...
【专利技术属性】
技术研发人员：李玉科，毛淑娟，于伟，王桂磊，
申请(专利权)人：北京超弦存储器研究院，
类型：发明
国别省市：
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