发明名称 动态随机存取记忆体结构及其制备方法
摘要 一种具有直立式浮动本体记忆胞之动态随机存取记忆体结构,其包含一具有复数个圆柱体之半导体基板、一设置于该圆柱体顶部之上导电区、一设置于该上导电区下方之圆柱体内的本体、一设置于该本体下方之圆柱体内的下导电区、一环绕该圆柱体之侧壁的闸氧化层以及一环绕于该闸氧化层表面之闸极结构。该上导电区系作为汲极,该下导电区系作为源极,且该本体可储存载子。较佳地,该动态随机存取记忆体结构另包含一设置于该基板表面之导电层,且该下导电区与该导电层相连接。
申请公布号 TWI293207 申请公布日期 2008.02.01
申请号 TW095100997 申请日期 2006.01.11
申请人 茂德科技股份有限公司 发明人 王廷熏
分类号 H01L27/108(2006.01) 主分类号 H01L27/108(2006.01)
代理机构 代理人 王宗梅 新竹市科学园区力行路19号
主权项 1.一种动态随机存取记忆体结构,包含: 一具有复数个柱体之基板; 一上导电区,设置于该柱体顶部; 一可储存载子之本体,设置于该上导电区下方之柱 体内; 一下导电区,设置于该本体下方之柱体内; 一闸氧化层,设置于该柱体之侧壁;以及 一闸极结构,设置于该闸氧化层表面。 2.根据请求项1之动态随机存取记忆体结构,其中该 柱体系呈圆柱状。 3.根据请求项1之动态随机存取记忆体结构,其中该 闸氧化层环绕该柱体之侧壁,且该闸极结构环绕该 闸氧化层。 4.根据请求项1之动态随机存取记忆体结构,其中该 上导电区系作为汲极,且该下导电区系作为源极。 5.根据请求项1之动态随机存取记忆体结构,其另包 含一设置于该基板表面之导电层,且该下导电区与 该导电层相连接。 6.根据请求项1之动态随机存取记忆体结构,其另包 含一设置于该基板表面及该柱体底部之氧化层,且 该下导电区系设置该柱体内之氧化层上。 7.根据请求项6之动态随机存取记忆体结构,其另包 含一设置于相邻二柱体间之第一导电区块,用以电 气连接二柱体内之下导电区。 8.根据请求项7之动态随机存取记忆体结构,其中该 第一导电区块具有一顶端,其高于该柱体底部之氧 化层,且该第一导电区块系由多晶矽构成。 9.根据请求项1之动态随机存取记忆体结构,其另包 含一第二导电区块,设置于相邻二柱体之间以电气 连接二柱体之闸极结构。 10.一种动态随机存取记忆体阵列,包含: 复数个记忆胞,以复数行与复数列方式排列设置于 一基板上,各记忆胞包含; 一柱体,设置于该基板上; 一上导电区,设置于该柱体顶部; 一可储存载子之本体,设置于该上导电区下方之柱 体内; 一下导电区,设置于该本体下方之柱体内; 一闸氧化层,设置于该柱体之侧壁;以及 一闸极结构,设置于该闸氧化层表面; 复数条位元线,各位元线耦接一列之记忆胞之上导 电区;以及 复数个字元线,各字元线耦接一行之记忆胞之闸极 结构。 11.根据请求项10之动态随机存取记忆体阵列,其另 包含一第二导电区块,设置于相邻二柱体之间以电 气连接二柱体之闸极结构,且该字元线耦接该第二 导电区块。 12.根据请求项10之动态随机存取记忆体阵列,其中 一预定区块内之记忆胞的下导电区彼此耦接。 13.根据请求项12之动态随机存取记忆体阵列,其另 包含一设置于相邻二柱体间之第一导电区块,用以 电气连接二柱体内之下导电区。 14.根据请求项12之动态随机存取记忆体阵列,其另 包含一设置于该基板表面之导电层,且该下导电区 与该导电层相连接。 15.根据请求项10之动态随机存取记忆体阵列,其中 该闸氧化层环绕该柱体之侧壁,且该闸极结构环绕 该闸氧化层。 16.根据请求项10之动态随机存取记忆体阵列,其中 该上导电区系作为汲极,且该下导电区系作为源极 。 17.一种动态随机存取记忆体结构之制备方法,包含 下列步骤: 形成一下导电区于一半导体基板之中; 去除一预定部分之半导体基板以形成复数个柱体, 其底部低于该下导电区之底面; 形成一第一氧化层于该半导体基板表面及该柱体 内之下导电区下方; 形成一第一导电区块于相邻二柱体之间以电气连 接二柱体内之下导电区; 形成一第二氧化层,其覆盖该第一导电区块; 形成一闸氧化层于该柱体之侧壁; 形成一闸极结构于该闸氧化层表面;以及 形成一上导电区于该柱体之顶部。 18.根据请求项17之动态随机存取记忆体结构之制 备方法,其中形成一下导电区于一半导体基板之中 系进行一布植制程以将离子布植于该半导体基板 之内。 19.根据请求项17之动态随机存取记忆体结构之制 备方法,其中去除一预定部分之半导体基板以形成 复数个柱体包含: 形成一遮罩层于该半导体基板上;以及 进行一蚀刻制程以去除未被该遮罩层覆盖之半导 体基板直到该下导电区下方。 20.根据请求项17之动态随机存取记忆体结构之制 备方法,其中形成一第一氧化层于该半导体基板表 面及该柱体内之导电层下方包含: 形成一环状介电层,其包覆一预定部分之柱体侧壁 ; 进行一热氧化制程以形成该第一氧化层于未被该 环状介电层包覆之柱体内及该半导体基板表面;以 及 去除该环状介电层。 21.根据请求项20之动态随机存取记忆体结构之制 备方法,其中该环状介电层包覆该下导电区之底面 以上之柱体侧壁。 22.根据请求项17之动态随机存取记忆体结构之制 备方法,其中形成一闸极结构于该闸氧化层表面包 含: 形成一多晶矽层于该半导体基板上;以及 进行一非等向性蚀刻制程以形成该闸极结构,其具 有间隙壁之形貌。 23.根据请求项17之动态随机存取记忆体结构之制 备方法,其另包含形成一第二导电区块于二柱体之 间以电气连接二柱体之闸极结构。 24.根据请求项17之动态随机存取记忆体结构之制 备方法,其中形成一上导电区于该柱体之顶部系进 行一布植制程以将离子布植于该柱体之顶部。 25.一种动态随机存取记忆体结构之制备方法,包含 下列步骤: 提供一半导体基板,其具有复数个柱体; 形成一第一氧化层于该半导体基板表面及该柱体 内之导电层下方; 形成一第一导电区块于该柱体之间,该第一导电区 块具有一顶端,其高于该柱体内之氧化层; 形成至少一下导电区于该柱体内之第一氧化层上; 形成一第二氧化层,其覆盖该第一导电区块; 形成一闸氧化层于该柱体之侧壁; 形成一闸极结构于该闸氧化层表面;以及 形成一上导电区于该柱体之顶部。 26.根据请求项25之动态随机存取记忆体结构之制 备方法,其中形成一第一氧化层于该半导体基板表 面及该柱体内之导电层下方包含: 形成一环状介电层,其包覆一预定部分之柱体侧壁 ; 进行一热氧化制程以形成该第一氧化层于未被该 环状介电层包覆之柱体内及该半导体基板表面;以 及 去除该环状介电层。 27.根据请求项25之动态随机存取记忆体结构之制 备方法,其中该第一导电区块系由多晶矽构成,而 形成一下导电区于该柱体内之第一氧化层上系进 行一热处理制程以驱使该第一导电区块内之离子 扩散进入该柱体内以形成该下导电区。 28.根据请求项25之动态随机存取记忆体结构之制 备方法,其中形成一闸极结构于该闸氧化层表面包 含: 形成一多晶矽层于该半导体基板上;以及 进行一非等向性蚀刻制程以形成该闸极结构,其具 有间隙壁之形貌。 29.根据请求项25之动态随机存取记忆体结构之制 备方法,其另包含形成一第二导电区块于二柱体之 间以电气连接二柱体之闸极结构。 30.根据请求项25之动态随机存取记忆体结构之制 备方法,其中形成一上导电区于该柱体之顶部系进 行一布植制程以将离子布植于该柱体之顶部。 图式简单说明: 图1至图6例示本发明第一实例之动态随机存取记 忆体结构; 图7及图8例示本发明第二实施例之动态随机存取 记忆体结构; 图9至图14例示本发明第三实施例之动态随机存取 记忆体结构;以及 图15至图18例示本发明第四实施例之动态随机存取 记忆体结构。
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