CN111863814B 动态随机存取存储器元件及其制造方法 （王振志）

EP0843353A1,1998.05.20本发明提供一种动态随机存取存储器元件线以及形成于该等第一隔离带与该等第二隔离带上方的多个电容器。半导体基材定义纵向方一隔离带的一侧的该等晶体管与位于该条第一2多条位线，形成于所述半导体基材上，每一多条第一隔离带，形成于所述多条位线上并且多条第二隔离带，形成于所述多条位线上并且多条堆叠带，由形成于所述多条位线上的第一半导体一个凹陷对应所述多个列中的一个列与所述多个行多个晶体管，每一个晶体管对应所述凹陷中的一个凹包含一个别的被覆其对应的由所述半导体材料形成的所述柱体的所述基础侧面的介电层、述个别的第一子位线形成于所述第一半导体层处且连接于所述漏极区域与对应所述晶体多条字线，每一条字线对应所述多个列中的一个列并第二绝缘层，形成于所述第二半导体层、所述多条第多个转接通孔接触，每一个转接通孔接触对应多条第且形成以贯穿所述第二绝缘层进而连接其对3多个电容器，每一个电容器对应所述多个转4.根据权利要求3所述的动态随机存取存储器元件，其中所述动态随机存取存储器元多条连接线，每一条连接线对应多条第一子位线线中的一条位线并且形成以贯穿所述第四绝缘层进而连接于其对应的第一子位线与其对述第一绝缘层以及所述第二半导体层，其中每一条第一沟槽具有一个别的第一纵向侧壁、体与位于所述第二纵向侧壁上的所述突出体交错排列；(f)形成多条第一隔离带，每一条第一隔离带填充于所述多条第一沟槽中的一条第一(g)形成多条平行所述纵向方向的第二沟槽，其中每一条第二沟槽形成于所述堆叠带(h)对每一条第二沟槽的所述第三纵向侧壁与所述第四纵向侧壁上的所述第一半导体层以及所述第二半导体层部分掺杂以于所述第一半导体层上形成多个第一导电部分以及(i)移除所述第一绝缘层的多个残留部分，每一个残留部分对应所述多个突出体中的4(j)形成由一半导体材料形成的多个柱体，其中由所述半导体材料形成的所述多个柱(k)形成多个介电层，每一个介电层被覆由所述半导体材料形成所述多个柱体中的一(l)形成多个导体层，每一个导体层被覆多条第二沟槽中的一条第二沟槽的所述第三(n)形成多条第二隔离带，每一条第二隔离带填充于所述多条第二沟槽中的一条第二(p)形成多个转接通孔接触，每一个转接通孔接触对应所述多条第二子位线中的一条第二子位线并且形成以贯穿所述第二绝缘层进而连(r)形成多个电容器，每一个电容器对应所述多个转接通孔接触中的一个转接通孔接触并且形成以贯穿所述第三绝缘层进而连接其7.根据权利要求6所述的制造动态随机存取存储器元件的方法，其中每一个基础侧面8.根据权利要求7所述的制造动态随机存取存储器元件的方法，其中由所述半导体材电层的一第二顶面以及被覆所述介电层的所述栅极导体的第三顶面所组成的一组合面呈9.根据权利要求8所述的制造动态随机存取存储器元件的方法，于步骤(a)与步骤(b)5形成多个导电垫，每一个导电垫对应所述多个行中的一个行以及所列并且形成于其对应的行与其对应的两个列处且形成以贯穿所述第四绝缘层进而连接沿每一条连接线对应所述多条第一子位线中的一条第一子位线以及所述多条位线中的一条位线并且连接于其对应的第一子位线与6[0001]本发明涉及一种动态随机存取存储器(dynamicrandomaccessmemory,DRAM)元效晶体管(fan-shapedfieldeffecttransistor,FanFET)的动态随机存取存储器元件及2为图1中垂直电流型态扇形场效晶体管1沿A[0003]如图1及图2所示，现有技术的垂直电流型态扇形场效晶体管1的包含由半导体材材(未示出于图1及图2中)的横向方向T延伸。半导体基材并且定义如图1所示的法向方向N基础侧面100与锥形侧面101的前侧面104以及与前侧面104相对的后侧面105。于由半导体第二细长部分107之间形成通道区域。由半导体材料形成的柱体10的其他部分形成本体区长部分107相对地排列于由半导体材料形成的柱体10内[0006]为了实现较小的尺寸，现有技术的动态随机存取存储器元件利用各种垂直晶体2的单元尺寸已经是这些现有技术的动态随机存取存储器元件的极据本发明的动态随机存取存储器元件可以具有小于4F7[0009]每一个晶体管对应所述等凹陷中的一个凹陷，并且包含由半导体材料形成的柱的被覆对应的由半导体材料形成的柱体的基础侧面的栅极氧化物/介电多层结构、自个的述自个的第一子位线形成于第一半导体层处且连接于漏极区域与对应所述个晶体管的位极氧化物/介电多层结构的第二顶面以及栅极导体的第三顶面所组成的组合面可以呈现半8做为多条第一子位线中的一条第一子位线。每一条第一子位线对应多个柱体中的一个柱做为多条第二子位线中的一条第二子位线。每一条第二子位线对应多个柱体中的一个柱9电多层结构。每一个栅极氧化物/介电多层结构被覆由半导体材料形成多个柱体中的一个[0020]图4根据本发明的较佳具体实例的动态随机存取存储器元件内部的部分结构的外[0021]图5为图4中根据本发明的动态随机存取存储器元件的晶体管沿B-B线的剖面视[0025]图9通过根据本发明的方法所制造的动态随机存取存储器元件的半成品的顶视[0027]图11通过根据本发明的方法所制造的动态随机存取存储器元件的半成品的另一[0029]图13通过根据本发明的方法所制造的动态随机存取存储器元件的半成品的另一[0031]图15通过根据本发明的方法所制造的动态随机存取存储器元件的半成品的另一[0033]图17通过根据本发明的方法所制造的动态随机存取存储器元件的半成品的另一[0035]图19通过根据本发明的方法所制造的动态随机存取存储器元件的半成品的另一[0037]图21通过根据本发明的方法所制造的动态随机存取存储器元件的半成品的另一[0038]图23根据本发明的动态随机存取存储器元件的一变形移除顶部结构或单元的顶图；图25根据本发明的动态随机存取存储器元件的另一变形移除顶部结构或单元的顶视[0079]请参阅图3，图3根据本发明的一较佳具体实例的动态随机存取存储器元件2的等沿横向方向T的多个存储器单元串20。每一个存储器单元串20由并联至多条位线(BL0至BLm-1)中对应的一条位线(BL0至BLm-1)的多个存储器单元块202所构成。每一个存储器单1)以及多个电容器(C0至Cn-1)。每一个存储器单元块202由多个晶体管(Q0至Qn-1)中的一施例的晶体管2。图4根据本发明的较佳具体实例的动态随机存取存储器元件2内部的部分根据本发明的动态随机存取存储器元件2的顶视图。图8为图7中根据本发明的动态随机存取存储器元件2沿C-C线的剖面视图。根据本发明的动态随机存取存储器元件2主要由多个[0082]如图4至图8及图14所示，根据本发明的较佳实施例的动态随机存取存储器元件2[0084]多条位线22形成于半导体基材21上。每一条位线22对应多个行214中的一个行于第一半导体层31上的第一绝缘层32以及形成于第一绝缘层32上的第二半导体层33所构[0087]每一条堆叠带25对应多条第一隔离带23中的一条第一隔离带23与多条第二隔离离带23的一侧的该等凹陷252与位于该条第一隔离带23的另一侧的该等凹陷252交错排列。每一个凹陷252对应多个列212中的一个列212与多个行214中的一[0088]每一个晶体管26对应所述等凹陷252中的一个凹陷252，并且包含由半导体材料与基础侧面2620相对的锥形侧面2621、自个的垂直半导体基材21的法向方向N的第一顶面的前侧面2624以及自个的与前侧面2624相对的后侧面2625。由半导体材料260形成的每一个柱体262并且具有自个的第一细长部分2626夹在第一顶面2622、基础侧面2620、前侧面板状部分2628位于基础侧面2620上且位于第一细长部分2626与第二细长部分2627之间形料260也可以覆盖在第一隔离带23的第一纵向边缘232以及第二纵向边缘[0090]每一个晶体管26并且包含自个的被覆对应的由半导体材料260形成的柱体262的的栅极导体266、自个的第一子位线267以及自个的第二子位线268。该自个的第一子位线267形成于第一半导体层31处且连接于漏极区域DR与对应所述个晶体管26的位线22之间。所述自个的第二子位线268形成于第二半导体层33处且连接源极区域SR。每一条字线27对贯穿第二绝缘层28进而连接其对应的第二子位的底电极306与自个的顶电极302之间的自个的高介电值介[0093]于一具体实施例中，由半导体材料260形成的柱体262的基础侧面2620可以是平一顶面2622、栅极氧化物/介电多层结构264的第二顶面以及栅极导体266的第三顶面所组[0095]进一步，根据本发明的动态随机存取存储器元件2还包含第四绝缘层34以及多条贯穿第四绝缘层34进而连接于对应的第一子位线267与对应的位线22之间。多条连接线35[0099]请参阅图9至图20，该等附图示意地示出由根据本发明的一较佳具体实例的方法所制造如图4至图8所示的动态随机存取存储器[0100]请参阅图9及图10，图9由根据本发明的方法所制造的动态随机存取存储器元件22的半成品的另一顶视图。图12为图11中动态随机存取存储器元件2的半成品沿E-E线的剖的行214以及其对应的两个列212处，且贯穿第四绝缘层34进而接触沿其对应的行214排列体366。位于每一条第一沟槽36的第一纵向侧壁362上的该等突出体366与位于第二纵向侧壁364上的该等突出体366交错排列。2的半成品的顶视图。图16为图15中动态随机存取存储器元件2的半成品沿G-G线的剖面视一条第一隔离带23具有自个的第一纵向边缘232以及自个的第二纵向方向L的第二沟槽37。每一条第二沟槽37形成于该等堆叠带25中的一条堆叠带25的一具有自个的第三纵向侧壁372以及自个的第四纵向一半导体层31上形成多个第一导电部分312以及于第二半导体层33上形成多个第二导电部陷252对应多个列212中的一个列212与多个行214中2的半成品的另一顶视图。图18为图17中动态随机存取存储器元件2的半成品沿H-H线的剖[0108]请再参阅图4及图5，由半导体材料260形成的每一个柱体262配合多个凹陷252中个的垂直半导体基材21的法向方向N的第一顶面2622、自个的与第一顶面2622相对的底面对的后侧面2625。由半导体材料260形成的每一个柱体262并且具有自个的第一细长部分材料260形成的每一个柱体262并且具有自个的板状部分2628位于基础侧面2620上且位于第一细长部分2626与第二细长部分2627之间形成自个的通道区域CR。由半导体材料260形在多条第二沟槽37的第三纵向侧壁372与第四纵向侧壁3[0109]每一个第一导电部分312做为多条第一子位线267中的一条第一子位线267。每一域DR与对应所述个柱体262的位线22之间。每一个第二导电部分332做为多条第二子位线结构264。每一个栅极氧化物/介电多层结构264被覆由半导体材料260形成多个柱体262中被覆于已被覆第一导电部分312以及第二导电部分332的半导体材料层40被覆多条第二沟槽37中的一条第二沟槽37的第三纵向侧壁372与第四纵向侧壁374中个栅极氧化物/介电多层结构264以及半导体材料2的半成品的另一顶视图。图20为图19中动态随机存取存储器元件2的半成品沿I-I线的剖成多个栅极导体266以及多条字线27。每一个栅极导体266被覆多个栅极氧化物/介电多层则已被覆于第一导电部分312以及第二导连接在其相应的第一子位线267与其对应的2的半成品的另一顶视图。图21为图22中动态随机存取存储器元件2的半成品沿J-J线的剖隔离带24填充于多条第二沟槽37中的一的方法形成多个转接通孔接触29。每一个转接通孔接触29对应多个第二子位线268中的一态随机存取存储器元件2的一变形移除顶部结构或单元的顶视图。图24根据本发明的较佳具体实例的动态随机存取存储器元件2的另一变形移除顶部结构或单元的顶视图。图25根据本发明的较佳具体实例的动态随机存取存储器元件2的另一变形移除顶部结构或单元的23的第一纵向边缘232上的晶体管26映射排列在该条第一隔离带23的第二纵向边缘234上的组合，也就是说根据本发明的较佳具体实例的动态随机存取存储器元件2排列在相邻第