发明名称 DRAM单胞配置及其制造方法
摘要 此种记忆体单胞含有一个突起(V),半导体基体(l)之各个突起(V)是配置在各列和各行中,其中这些突起(V)之相邻之各列相对于平行于各行而延伸之y-轴而言是互相具有移动对称性的。此种突起(V)包括一个选择电晶体之至少一个第一源极/汲极区(S/Dl)以及配置于其下方之通道区(Ka),通道区(Ka)由闸极电极(Ga)以环形方式围绕着。记忆体电容器连接在第一源极/汲极区(S/Dl)和位元线(B)之间。位元线(B)以及记忆体电容器基本上是配置于半导体基体(l)上方。选择电晶体之第二源极/汲极区(S/D2)埋置于半导体基体(l)中且互相连接。字线可以自动校准之方式而由互相邻接之闸极电极(Ga)所形成。这些突起(V)可藉由蚀刻而只以一个遮罩来产生。记忆体单胞能以4F2之面积制成,其中F是以当时技术所可制成之最小之结构大小。
申请公布号 TW441095 申请公布日期 2001.06.16
申请号 TW088104331 申请日期 1999.03.19
申请人 西门斯股份有限公司 发明人 格罗贝尔班德;罗斯勒伍夫根;侯夫曼佛雷;马汀依芙玛瑞;贝塔格诺里依曼瑞奇
分类号 H01L27/108 主分类号 H01L27/108
代理机构 代理人 何金涂 台北巿大安区敦化南路二段七十七号八楼;李明宜 台北巿大安区敦化南路二段七十七号八楼
主权项 1.一种DRAM单胞配置,其特征为:-半导体基体(1)具有一些配置于各列和各行中之突起(V),其中这些突起(V)之相邻之各列相对于平行于各行而延伸之y-轴(y)而言是互相具有移动(translation)对称性的,-在每一突起(V)中配置一个选择电晶体之至少一个第一源极/汲极区(S/D1)以及一个配置于其下方之通道区(Ka),-此突起(V)至少在通道区(Ka)中设置一种闸极介电质(Gd),-此种设有闸极介电质(Gd)之突起(V)是由选择电晶体之闸极电极(Ga)以环形方式围绕着,-各选择电晶体之沿着平行于各列而延伸之x-轴(x)而相邻之各闸极电极(Ga)是互相邻接的且形成一条位元线,-选择电晶体之第二源极/汲极区(S/D2)埋置于半导体基体(1)中,-第一源极/汲极区(S/D1)在电性上是与记忆体电容器之第一电极相连接,-记忆体电容器之第二电极是藉由电容器介电质(Kd)而与第一电极相隔离,电容器第一电极配置于第二电极上方且在电性上是与一基体上平行于y-轴(y)而延伸之位元线(B)相连接。2.如申请专利范围第1项之DRAM单胞配置,其中-此突起(V)之所有边缘具有一些同时垂直于x-轴(x)和y-轴(y)之长度。3.如申请专利范围第1或第2项之DRAM单胞配置,其中-沿着各列而配置之各突起(V)之间的平行于x-轴(x)之间距是小于沿着各行而配置之各突起(V)之间的平行于y-轴(y)之间距。4.如申请专利范围第1项之DRAM单胞配置,其中-第一源极/汲极区(S/D1)是与电容器第一电极相同。5.如申请专利范围第1项之DRAM单胞配置,其中-电容器第二电极是位元线(B)之一部份。6.一种DRAM单胞配置之制造方法,其特征为:-在半导体基体(1)中产生一些配置于各列和各行中之突起(V),其中各突起(V)之相邻之各列相对于平行各行而延伸之y-轴(y)而言具有移动对称性,-须产生一种垂直式选择电晶体之至少一个第一源极/汲极区(S/D1)以及配置于其下方之通道区(Ka)以作为各突起(V)之一之一部份,-此突起(V)至少在通道区(Ka)中设有一种闸极介电质(Gd),-须产生此选择电晶体之闸极电极(Ga),其以环形方式围绕此突起(V),-须产生一条字线,其形式是选择电晶体之各沿着x-轴(x)(其与各列相平行)而相邻且相邻接之闸极电极(Ga),-选择电晶体之第二源极/汲极区(S/D2)埋置于半导体基体(1)中,-须产生第一源极/汲极区(S/D1)以及记忆体电容器之第一电极,使它们在电性上互相连接,-在电容器第一电极上产生电容器介电质(Kd),-在电容器介电质(Kd)上产生记忆体电容器之第二电极以及一条电性上互相连接之基本上平行于各列而延伸之位元线(B)。7.如申请专利范围第6项之方法,其中-上述之突起(V)是藉由蚀刻而只以一个遮罩(M1)产生。8.如申请专利范围第6或第7项之方法,其中-须产生上述之各突起(V),使沿着各列而配置之各突起(V)之间的平行于x-轴(x)之间距小于沿着各行而配置之突起(V)之间的平行于y-轴(y)之间距,-须产生闸极电极(Ga),其中a)导电性材料基体上是以保形(conform)方式沈积至一种厚度,使沿着各列而配置之各突起(V)之间的空间中填满导电性材料,但沿着各行而配置之各突起(V)之间的空间中只有一部份填入此导电性材料,b)须对导电性材料进行非等向性之回(back)蚀刻直至导电层之位于第一源极/汲极区(S/D1)上方且沿着,各行而相邻之这些突起(V)之间的部份被去除为止。9.如申请专利范围第8项之方法,其中-须产生此遮罩(M1)之第一部份(M1a),其中须沈积材料且藉由条形之第一光漆遮罩(P1)而被结构化,其条形区平行于y-轴(y)而延伸,-须沈积另一种材料且进行回蚀刻直至在遮罩(M1)之第一部份(M1a)之边缘上产生此遮罩(M1)之间隔层形式之第二部份(M1b),-藉助于条形之第二光漆遮罩(P2)(其条形区平行于x-轴(x)而延伸且条形区相互间之间距等于第一光漆遮罩(P1)之条形区间的间距)而使遮罩(M1)之第一部份(M1a)和第二部份(M1b)被结构化,这样就可产生此遮罩(M1),-此突起(V)藉助于遮罩(M1)而产生。10.如申请专利范围第6或第7项之方法,其中-在半导体基体(1)中或其上产生一层由第1导电型所掺杂之第一层(S1),其上产生一层由第二导电型(其是和第一导电型相反)所掺杂之第二层(S2)且其上产生一层由第一导电型所掺杂之第三层(S3),-须产生上述之各突起(V),使第三层(S3)和第二层(S2)被切割。11.如申请专利范围第8项之方法,其中-在半导体基体(1)中或其上产生一层由第1导电型所掺杂之第一层(S1),其上产生一层由第二导电型(其是和第一导电型相反)所掺杂之第二层(S2)且其上产生一层由第一导电型所掺杂之第三层(S3),-须产生上述之各突起(V),使第三层(S3)和第二层(S2)被切割。12.如申请专利范围第6或第7项之方法,其中-在产生闸极电极(Ga)之后须产生一种隔离结构(1),其中须沈积一种绝缘材料且将之整平,直至第一源极/汲极区(S/D1)裸露为止,-须沈积电容器介电质(Ka),-产生第二导电层且以条形之方式将之结构化,使产生一些平行于y-轴(y)而延伸之位元线(B),这些位元线(B)覆盖源极/汲极区(S/D1)且在源极/汲极区(S/D1)上方用作电容器第二电极。13.如申请专利范围第8项之方法,其中-在产生闸极电极(Ga)之后须产生一种隔离结构(1),其中须沈积一种绝缘材料且将之整平,直至第一源极/汲极区(S/D1)裸露为止,-须沈积电容器介电质(Ka),-产生第二导电层且以条形之方式将之结构化,使产生一些平行于y-轴(y)而延伸之位元线(B),这些位元线(B)覆盖源极/汲极区(S/D1)且在源极/汲极区(S/D1)上方用作电容器第二电极。图式简单说明:第一图a在产生第一层,第二层,第三层,遮罩之第一部份以及遮罩之第二部份之后此基体之横切面。第一图b在第一图a之制程之后此基体之与第一图a之横切面相垂直之横切面。第二图a在突起,第一源极/汲极区,通道区,第二源极/汲极区,闸极介电质,闸极电极和字线产生之后第一图a之横切面。第二图b在第二图a之制程之后第一图b之横切面。第三图a在隔离结构,电容器介电质和位元线产生之后第二图a之横切面。第三图b在第三图a之制程之后第二图b之横切面。第四图在基体之俯视图,其中显示第一光漆遮罩和第二光漆遮罩之位置。这些图式未依比例绘制。
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