[發明專利]存儲器件、半導體單元及其操作方法和電子設備

無效

• 申請號: 201380020841.2
• 申請日: 2013-04-08
• 公開（公告）號: CN104246896A
• 公開（公告）日: 2014-12-24
• 發明（設計）人: 柳澤佑輝;兼松成;巖崎松夫
• 申請（專利權）人: 索尼公司
• 主分類號: G11C17/16
• 分類號: G11C17/16;G11C13/00;H01L27/24
• 代理公司: 北京信慧永光知識產權代理有限責任公司 11290
• 代理人: 褚海英;曹正建

1.一種半導體單元，其具有至少一個存儲器件，所述至少一個存儲器件各自包括：

第一導電類型的第一半導體層；

第二導電類型的第二半導體層和第三半導體層，所述第二半導體層和第三半導體層布置成在所述第一半導體層中彼此分離；

第一介電膜和第一導電膜，二者均設置在所述第一半導體層上與所述第二半導體層和第三半導體層之間的區域相對應的區域中，所述第一介電膜位于低于所述第一導電膜的層中；

第一電極，其與所述第二半導體層電連接；

第二電極，其與所述第三半導體層電連接；

第三電極，其與所述第一導電膜電連接，所述第三電極電連接至所述第一電極，其中，

在所述至少一個存儲器件中，在向所述第一電極和第二電極之間施加不低于預定閾值的電壓時，在所述第二半導體層和第三半導體層之間的區域中形成絲，并由此進行信息的寫入操作，所述絲為用于電連接所述第二半導體層和所述第三半導體層的導電路徑。

2.如權利要求1所述的半導體單元，其中，

至少一個選擇晶體管以一一對應關系與所述至少一個存儲器件串聯連接，所述至少一個選擇晶體管各自用于從所述所述至少一個存儲器件中選取將被驅動的存儲器件，并且

所述選擇晶體管被導通，并由此在所述將被驅動的存儲器件中的所述第一電極和所述第二電極之間生成不低于閾值的電位差。

3.如權利要求2所述的半導體單元，其中，在所述將被驅動的存儲器件中，與所述將被驅動的存儲器件相對應的所述選擇晶體管被導通，以允許向所述第一電極和所述第二電極分別施加具有相反極性的電壓，并由此在所述第一電極和所述第二電極之間生成不低于閾值的電位差。

4.如權利要求2所述的半導體單元，其中，在所述將被驅動的存儲器件中，與所述將被驅動的存儲器件相對應的所述選擇晶體管被導通，從而不允許向所述第一電極和所述第二電極分別施加具有相反極性的電壓，并由此在所述第一電極和所述第二電極之間生成不低于閾值的電位差。

5.如權利要求2所述的半導體單元，其中，所述至少一個選擇晶體管各自包括：

第一導電類型的第四半導體層，

第二導電類型的第五半導體層和第六半導體層，所述第五半導體層和第六半導體層布置成在所述第四半導體層中彼此分離；

第二介電膜和第二導電膜，二者均設置在所述第四半導體層上與所述第五半導體層和所述第六半導體層之間的區域相對應的區域中，所述第二介電膜位于低于所述第二導電膜的層中；

第四電極，其與所述第五半導體層電連接；

第五電極，其與所述第六半導體層電連接；

第六電極，其與所述第二導電膜電連接，并且

所述至少一個存儲器件各自中的所述第二電極與所述至少一個選擇晶體管各自中的所述第五電極電連接。

6.如權利要求5所述的半導體單元，其中，在因寫入操作而在所述將被驅動的存儲器件中形成所述絲時，在與所述將被驅動的存儲器件相對應的選擇晶體管的所述第六半導體層和所述第四半導體層之間形成的寄生二極管被正向導通。

7.如權利要求5所述的半導體單元，其中，在所述第四半導體層中設置有電流提取部，在進行所述寫入操作時，所述電流提取部用于局部地提取在所述將被驅動的存儲器件和與所述將被驅動的存儲器件相對應的選擇晶體管之間流動的寫入電流。

8.如權利要求5所述的半導體單元，其中，在所述第四半導體層中的所述第六半導體層周圍設置有第二導電類型的擴散層。

9.如權利要求5所述的半導體單元，其中，

所述第一半導體層形成于第二類型的第七半導體層中，并且

所述第一半導體層通過所述第七半導體層與所述第四半導體層電分離。

10.如權利要求9所述的半導體單元，其中，在所述第二電極和所述第五電極之間的區域中，由所述第六半導體層、所述第四半導體層以及所述第七半導體層形成雙極型晶體管。

11.如權利要求10所述的半導體單元，其中，在進行寫入操作時所述雙極型晶體管進行操作，并由此，在所述將被驅動的存儲器件和與所述將被驅動的存儲器件相對應的選擇晶體管之間流動的寫入電流通過所述雙極型晶體管不僅流向所述第四半導體層，也流向所述第七半導體層。