動(dòng)態(tài)隨機(jī)存取存儲器（DRAM）
存儲器密度在過去20年取得了令人驚嘆的增長速度。1990年代,芯片存儲容量從4Mb迅速提高到256Mb。今天,盡管512Mb芯片的尺寸微縮仍然是研究的重點(diǎn)（因?yàn)椴捎枚M(jìn)制代碼輸入,所以字節(jié)數(shù)永遠(yuǎn)是2的冪次方）,最新技術(shù)已經(jīng)達(dá)到了1Gb。4Gb的樣品也已經(jīng)開發(fā)出來了,不過芯片尺寸相當(dāng)大,而且目前似乎還不需要這么大的單一芯片,它可以存儲的數(shù)據(jù)相當(dāng)于32,000張標(biāo)準(zhǔn)大小的報(bào)紙、1600張照片或長達(dá)64小時(shí)的音像制品。
簡單地說,存儲器可以將每個(gè)字節(jié)保存為1或0兩種狀態(tài),而且必須能夠讀取或“感應(yīng)”到這些狀態(tài)。動(dòng)態(tài)隨機(jī)存取存儲器（DRAM）是最常見的存儲器類型,其字節(jié)存儲與電容器充放電直接相關(guān)。如果電容器被充電,狀態(tài)為1;如果電容器不含電荷,狀態(tài)則為0。
DRAM存儲單元包含MOSFET（又稱為陣列存取晶體管或狀態(tài)轉(zhuǎn)換晶體管）。各存儲單元組成一個(gè)很大的陣列,位線和字線構(gòu)成其地址。其中,字線與狀態(tài)轉(zhuǎn)換晶體管的柵極相連;狀態(tài)轉(zhuǎn)換晶體管的源/漏極一端與字線相連,另一端與存儲電容器相接。寫數(shù)據(jù)時(shí),先提高字線電位,狀態(tài)轉(zhuǎn)換晶體管打開,通過位線往存儲電容器中“寫”入高/低電位;然后降低字線電位,狀態(tài)轉(zhuǎn)換晶體管關(guān)閉,電壓/電荷被限制和保存在存儲電容器中,完成數(shù)據(jù)存儲動(dòng)作。在標(biāo)準(zhǔn)DRAM中,讀取數(shù)據(jù)通常通過位線預(yù)充電（介于高低電壓之間）、打開狀態(tài)轉(zhuǎn)換晶體管、感應(yīng)存儲電容器與寄生位線電容之間電荷分享引起的位線信號電壓變化等一系列動(dòng)作完成。
存儲密度的快速提高很大程度上是新光刻技術(shù)引起的。新光刻技術(shù)可以轉(zhuǎn)移的圖形越來越小。但是,它同時(shí)給半導(dǎo)體工業(yè)帶來了新的挑戰(zhàn)。半導(dǎo)體工業(yè)必須能夠不斷地將電容器做得足夠小,在不占據(jù)更多空間的同時(shí)使電容器可以存儲足夠的電荷。2001ITRS曾指出：“盡可能縮小存儲單元大小的壓力和盡可能提高存儲單元電容的需求產(chǎn)生了矛盾,它迫使存儲器設(shè)計(jì)者通過設(shè)計(jì)和材料的更新找到創(chuàng)造性的解決方案,在縮小存儲單元尺寸的同時(shí)達(dá)到最低電容要求�！�
一種方法是將電容器做在深溝道中。采用溝道式存儲電容器的DRAM存儲單元特別適合與垂直晶體管進(jìn)行整合,因?yàn)榇鎯﹄娙萜魃戏降牟糠譁系纻?cè)壁可用作通道,位線則位于硅襯底表面的上方。圖1為從目前的溝道式存儲單元到垂直晶體管溝道式存儲單元的發(fā)展過程示意圖。
