[其他]動態隨機存取存儲單元及其制造方法

無效

• 申請號: 88101174
• 申請日: 1988-03-01
• 公開（公告）號: CN88101174A
• 公開（公告）日: 1988-12-07
• 發明（設計）人: 克拉倫斯·騰萬生;羅伯特·阿·都靈;阿斯維應·海·沙夏
• 申請（專利權）人: 得克薩斯儀器公司
• 主分類號: H01L21/76
• 分類號: H01L21/76;H01L27/10;G11C11/24
• 代理公司: 上海專利事務所
• 代理人: 傅遠

本發明涉及集成電路領域，更具體地說，本發明涉及動態隨機存取存儲器領域。

尋求越來越小的存儲單元，以獲得越來越大的存儲容量的集成電路存儲器，是一個眾所周知的目的，對于更高密度的存儲器的制造方法的探索，已經導致有些人在集成電路基片表面上形成的單個深腔（溝槽）中置入包括晶體管和存儲電容器在內的整個存儲單元。例如，美國專利申請679，663，該專利申請被轉讓給本申請的受讓人，這里提出來作為參考。在一個溝槽中包括晶體管和電容器兩者產生了寄生電容問題，特別是，位線和字線對存儲單元的容性耦合大得足以破壞存儲在存儲單元內的數據，另外，上述申請中的晶體管結構所提供的是一種環形的源極，漏極和溝道區，由于這種晶體管結構中面積增大，產生了位線以及存儲節點的泄漏問題。有幾種存儲單元設計采用封閉在溝槽內的多晶硅晶體管，但是，多晶硅晶體管的溝槽泄漏特性比在塊狀硅中形成的晶體管的溝道泄漏特性要差，作為采用多晶硅晶體管的存儲單元的一個例子，可以參見已公布的歐洲專利申請108，390。

本發明所描述的實施例提供了多種結構，以及制造這些結構的方法，這些結構中包括在單個溝槽內形成存儲單元的結構，溝槽在半導體基片的表面內形成，溝槽底部填以多晶硅以形成存儲電容器的一塊極板，基片作為該電容器的另一極板，該溝槽的其余部分隨后填充絕緣材料，如二氧化硅。隨后，在二氧化硅中蝕刻圖形，暴露出溝槽的側壁部分和頂部，直至多晶硅電容器極板。然后，在多晶硅電容器極板和基片之間形成接觸，摻雜原子通過接觸擴散，在溝槽的側壁上形成源極區，柵極絕緣體由氧化形成，漏極在溝槽的表面形成，接近于溝槽的開口處，導電材料隨后在溝槽上部的暴露部分中形成，由此形成一個把存儲電容器的上極板連接至位于半導體基片表面的漏極區的晶體管。

圖1是本發明一個實施例為側面示意圖;

圖2是說明圖1中單元的電氣功能的示意圖;

圖3A至3I是描述制造圖1中結構所必需的工藝步驟的側面示意圖;

圖4是表示圖1中存儲單元表面布局配置的平面示意圖;

圖5是用于圖1中存儲單元的另一種布局的平面圖;

圖6是本發明實施例的兩個存儲單元的側面示意圖;

圖7A至7I是表示用于制造圖6中存儲單元的工藝步驟的側面示意圖;

圖8是描述實現圖6中存儲單元所采用一種布局的平面示意圖;

圖9A至9M是說明用以制造存儲單元的另一工藝的側面示意圖，該工藝是本發明的一個實施例，該存儲單元是本發明的另一實施例。

下面詳細敘述三種類型的動態隨機存取存儲單元，所有這些都是本發明的實施例以及制造它們的方法，所有存儲單元都是一個晶體管加一個電容器的存儲單元，其中一個在溝槽中的導電填充物作為電容器的一塊極板，而以基片作為電容器的另一極板。圖1就是這些存儲單元之一，其電氣特性在圖2中說明，制造它的步驟在圖3A至3I中說明。圖4和5是在存儲器陣列系統中使用圖1的存儲單元的布局圖形。圖6是另一種存儲單元結構的兩個存儲單元的側面示意圖，制造這些單元的方法在圖7A至7I中描述，這類存儲單元的布局圖形在圖8中描述。圖9A至9M表示另一種制造單元的工藝，這些單元是本發明的另一實施例。

圖1的存儲單元1包括一個平行于紙面伸展的多晶硅層54，它作為存儲器陣列的一條字線。此外，多晶硅層54延伸到溝槽中作為控制溝道52中的溝道電流的晶體管柵極。N+區24和N區51作為存儲單元1的通道晶體管的漏極和源極。源極51通過隱埋橫向接觸50連接至多晶硅電容器極板34，隱埋橫向接觸50是一多晶硅區。存儲單元電容器的另一極板由基片20擔任。基片20是一重摻雜的P+區，目的是用重摻雜的多晶硅電容器極板來提供更大的電容量。圖2是說明存儲單元1（圖1）的各部分的電氣作用的電氣示意圖。