动态随机存取记忆胞及其制造方法

摘要

一种动态随机存取记忆胞及其制造方法，其中动态随机存取记忆胞系由基底、条状字元线、电容器、闸介电层、导电层、阻障层、介电层及位元线所构成。其中，基底中系具有一孔洞。此外，条状字元线系配置于基底上，且在此条状字元线中系具有开口以暴露出孔洞。另外，电容器系配置于孔洞中。此外，闸介电层系配置在开口侧壁。另外，导电层系填入于开口中。此外，阻障层系配置在导电层与电容器顶部及导电层与闸介电层之间。另外，介电层系配置于条状字元线上，且此介电层中具有沟渠。此外，位元线系填入于沟渠中。

主权项

1.一种动态随机存取记忆胞的制造方法,包括: 于一基底上形成一闸极导电层; 于该闸极导电层上形成一图案化之罩幕层,以暴露 出部分该闸极导电层; 以该图案化之罩幕层为蚀刻罩幕,蚀刻该闸极导电 层及该基底,以于该基底中形成一孔洞,并且于该 闸极导电层中形成暴露出该孔洞之一开口; 于该孔洞中形成一电容器; 于该开口之裸露的该闸极导电层侧壁形成一闸介 电层; 于该闸介电层上及裸露之该电容器顶部形成一第 一阻障层; 于该开口中填入一导电层,且该导电层的掺杂型态 系与该电容器中之电极的掺杂型态相反; 图案化该罩幕层及该闸极导电层,以在该罩幕层及 该闸极导电层中形成一第一沟渠,其中所保留下来 之该闸极导电层系作为一字元线; 于该基底上形成一介电层,其中该介电层系至少填 满该第一沟渠; 图案化该介电层,以于该介电层中形成暴露出该导 电层顶部之一第二沟渠;以及 于该第二沟渠中形成一位元线。 2.如申请专利范围第1项所述之动态随机存取记忆 胞的制造方法,其中该第一阻障层的材质包括氮化 矽。 3.如申请专利范围第2项所述之动态随机存取记忆 胞的制造方法,其中该第一阻障层的形成方法包括 对该闸介电层进行一氮化步骤。 4.如申请专利范围第1项所述之动态随机存取记忆 胞的制造方法,其中该第一阻障层的厚度系介于10 埃之间。 5.如申请专利范围第1项所述之动态随机存取记忆 胞的制造方法,其中该电容器的形成方法包括: 于该孔洞周围之该基底中形成一第一电极层; 该孔洞表面形成一电容介电层;以及 于该孔洞中填入一第二电极层。 6.如申请专利范围第5项所述之动态随机存取记忆 胞的制造方法,其中该第二电极层之掺杂型态为第 一型掺杂型态,且该导电层之掺杂型态为第二型掺 杂型态。 7.如申请专利范围第1项所述之动态随机存取记忆 胞的制造方法,其中该位元线的形成方法包括: 于该第二沟渠表面形成一第二阻障层;以及 于该第二沟渠中填入一导电材料层。 8.如申请专利范围第7项所述之动态随机存取记忆 胞的制造方法,其中该第二阻障层的材质系选自氮 化钛、钛/氮化钛及钛钨合金所组成之族群。 9.如申请专利范围第7项所述之动态随机存取记忆 胞的制造方法,其中在该第二沟渠形成之后以及形 成该第二阻障层之前,更包括于该导电层顶部形成 一第一型掺杂区。 10.如申请专利范围第7项所述之动态随机存取记忆 胞的制造方法,其中在该第二沟渠形成之后以及形 成该第二阻障层之前,更包括于该第二沟渠表面形 成一多晶矽层。 11.如申请专利范围第10项所述之动态随机存取记 忆胞的制造方法,其中该多晶矽层之掺杂型态为第 一型掺杂型态,且该导电层之掺杂型态为第二型掺 杂型态。 12.如申请专利范围第10项所述之动态随机存取记 忆胞的制造方法,其中在该第二沟渠形成之后以及 在形成该多晶矽层之前,更包括于该导电层表面形 成一第三阻障层,且该多晶矽层系形成于该第三阻 障层上。 13.如申请专利范围第12项所述之动态随机存取记 忆胞的制造方法,其中该第三阻障层的材质包括氮 化矽。 14.如申请专利范围第1项所述之动态随机存取记忆 胞的制造方法,其中该闸介电层的形成方法包括: 于该开口表面形成一闸介电材料层;以及 移除该开口底部之该闸介电材料层。 15.如申请专利范围第1项所述之动态随机存取记忆 胞的制造方法,其中在该第一沟渠形成之后以及在 该介电层形成之前,更包括于该第一沟渠所裸露之 该该闸极导电层的侧壁形成一矽化金属层。 16.如申请专利范围第1项所述之动态随机存取记忆 胞的制造方法,其中该介电层以及该第二沟渠的形 成方法包括: 于该基底上形成一第一介电材料层,且该第一介电 材料层系至少填满该第一沟渠; 移除部分该第一介电材料层; 于该第一介电材料层上形成一第二介电材料层,其 中该第一介电材料层与该第二介电材料层具有不 同之蚀刻选择比;以及 以该第一介电材料层为蚀刻终止层,蚀刻该第二介 电材料层,以形成该第二沟渠。 17.如申请专利范围第16项所述之动态随机存取记 忆胞的制造方法,其中该第一介电材料层的材质包 括氮化矽,且该第二介电材料层的材质包括氧化矽 。 18.如申请专利范围第1项所述之动态随机存取记忆 胞的制造方法,其中在于该基底上形成该闸极导电 层之前,更包括于该基底上形成一衬层,且在蚀刻 该闸极导电层及该基底时,更包括蚀刻该衬层。 19.一种动态随机存取记忆胞,包括: 一基底,该基底中具有至少一孔洞; 一条状字元线,配置于该基底上,且在该条状字元 线中系具有一开口,以暴露出该孔洞; 一电容器,配置于该孔洞中; 一闸介电层,配置在该开口侧壁; 一导电层,填入于该开口中,且该导电层的掺杂型 态系与该电容器中之电极的掺杂型态相反; 一第一阻障层,配置在该导电层与该电容器顶部之 间,以及配置在该导电层与该闸介电层之间; 一介电层,配置于该条状字元线上,且该介电层中 具有一沟渠,其中该沟渠系暴露出该导电层顶部; 以及 一位元线,填入于该沟渠中。 20.如申请专利范围第19项所述之动态随机存取记 忆胞,其中该第一阻障层的材质包括氮化矽。 21.如申请专利范围第19项所述之动态随机存取记 忆胞,其中该第一阻障层的厚度系介于2至10埃之间 。 22.如申请专利范围第19项所述之动态随机存取记 忆胞,其中该电容器系由位于该孔洞周围之该基底 中的一第一电极层、位于该孔洞中之一第二电极 层、位于该孔洞表面与该第二电极层之间的一电 容介电层所构成。 23.如申请专利范围第22项所述之动态随机存取记 忆胞,其中该第二电极层之掺杂型态为第一型掺杂 型态,且该导电层之掺杂型态为第二型掺杂型态。 24.如申请专利范围第19项所述之动态随机存取记 忆胞,其中该位元线系由一第二阻障层与一导电材 料层所构成,且该第二阻障层配置于该沟渠表面, 而且该导电材料层填入于该沟渠中。 25.如申请专利范围第24项所述之动态随机存取记 忆胞,其中该第二阻障层的材质系选自氮化钛、钛 /氮化钛及钛钨合金所组成之族群。 26.如申请专利范围第24项所述之动态随机存取记 忆胞,更包括一第一型掺杂区配置于该导电层顶部 。 27.如申请专利范围第24项所述之动态随机存取记 忆胞,其中该位元线更包括一多晶矽层配置于该沟 渠表面与该第二阻障层之间。 28.如申请专利范围第27项所述之动态随机存取记 忆胞,其中该多晶矽层之掺杂型态为第一型掺杂型 态,且该导电层为第二型掺杂型态。 29.如申请专利范围第27项所述之动态随机存取记 忆胞,更包括一第三阻障层,配置于该多晶矽层与 该导电层表面之间。 30.如申请专利范围第29项所述之动态随机存取记 忆胞,其中该第三阻障层的材质包括氮化矽。 31.如申请专利范围第19项所述之动态随机存取记 忆胞,更包括一矽化金属层,配置在该条状字元线 外侧的侧壁上。 32.如申请专利范围第19项所述之动态随机存取记 忆胞,更包括一衬层,配置在该条状字元线与该基 底之间。 图式简单说明: 图1A与图1B分别是习知一种沟渠式动态随机存取记 忆体之上视示意图及剖面示意图,其中图1B是图1A 由I-I'剖面所得之剖面示意图。 图2是依照本发明之一较佳实施例的一种动态随机 存取记忆体胞阵列之上视示意图。 图3A至图3G是依照本发明之一较佳实施例的一种动 态随机存取记忆体胞之制造流程剖面示意图,其中 图3A至图3F为图2由II-II'剖面所得之剖面示意图,图3 G为图2由III-III'剖面所得之剖面示意图。