[发明专利]半导体装置以及相关控制逻辑组合件、控制逻辑装置、电子系统及方法

说明书

一种半导体装置包括包括叠组的堆叠结构，所述叠组各自包括包括存储器元件的存储器元件层级及与存储器元件层级电连通且包括控制逻辑装置的控制逻辑层级。所述叠组中的一或多者的所述控制逻辑层级的所述控制逻辑装置中的至少一者包括至少一个装置，所述至少一个装置展现由其相邻竖直晶体管共享的栅电极。还描述控制逻辑组合件、控制逻辑装置、电子系统、形成控制逻辑装置的方法以及操作半导体装置的方法。

优先权要求

本申请案要求2017年12月29日申请的第15/858,188号美国专利申请案“半导体装置以及相关控制逻辑组合件、控制逻辑装置、电子系统及方法(SEMICONDUCTOR DEVICES,AND RELATED CONTROL LOGIC ASSEMBLIES,CONTROL LOGIC DEVICES,ELECTRONICSYSTEMS,AND METHODS)”的申请日的权益。

技术领域

本公开的实施例涉及半导体装置设计及制造领域。更具体地说，本公开的实施例涉及包含共享栅电极的控制逻辑、包含所述控制逻辑装置的控制逻辑组合件及半导体装置、形成所述控制逻辑装置的方法、操作所述半导体装置的方法以及包含所述半导体装置的电子系统。

背景技术

半导体装置设计师通常希望通过减小个别特征的尺寸及通过减小相邻特征之间的分隔距离来增大半导体装置内的特征的集成度或密度。另外，半导体装置设计师通常希望设计不仅紧凑而且提供性能优势以及简化设计的架构。

半导体装置的一个实例为存储器装置。存储器装置一般被提供为计算机或其它电子装置中的内部集成电路。存在多种类型的存储器，包含(但不限于)随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、动态随机存取存储器(DRAM)、同步动态随机存取存储器(SDRAM)、闪存存储器及可变电阻存储器。可变电阻存储器的非限制性实例包含电阻性随机存取存储器(ReRAM)、导电桥随机存取存储器(导电桥RAM)、磁性随机存取存储器(MRAM)、相变材料(PCM)存储器、相变随机存取存储器(PCRAM)、自旋力矩转移随机存取存储器(STTRAM)、氧空位类存储器及可编程导体存储器。

存储器装置的典型存储器单元包含一个例如晶体管等存取装置及一个例如电容器等存储器存储结构。半导体装置的现代应用可使用大量布置成存储器阵列的存储器单元，从而展现存储器单元的行及列。存储器单元可经由沿着存储器阵列的存储器单元的行及列布置的数字线(例如，位线)及字线(例如，存取线)进行电存取。存储器阵列可为二维(2D)的，以便展现单个叠组(例如，单个层、单个层级)的存储器单元，或可为三维(3D)的，以便展现多个叠组(例如，多个层级、多个层)的存储器单元。

位于存储器装置的存储器阵列下面的基底控制逻辑结构内的控制逻辑装置已用以控制存储器装置的存储器单元上的操作(例如，存取操作、读取操作、写入操作)。控制逻辑装置的组合件可设置为借助于布线及互连结构与存储器阵列的存储器单元电连通。然而，随着3D存储器阵列的叠组的数目增大，将3D存储器阵列的不同叠组的存储器单元电连接到基底控制逻辑结构内的控制逻辑装置的组合件可造成与增大促进电连接所需的布线及互连结构的量及尺寸相关联的大小及间隔复杂化。此外，基底控制逻辑结构内使用的不同控制逻辑装置的量、尺寸及布置还可能会不合期望地阻碍存储器装置的大小的降低、存储器装置的存储密度的增大及/或制造成本的降低。

因此，将需要具有促进较高填集密度的改善的半导体装置、控制逻辑组合件及控制逻辑装置，以及形成所述半导体装置、控制逻辑组合件及控制逻辑装置的方法。

发明内容