CN102446719A - 提高浮体动态随机存储单元写入速度的方法 - Google Patents

提高浮体动态随机存储单元写入速度的方法 Download PDF

Info

Publication number
CN102446719A
CN102446719A CN2011102652398A CN201110265239A CN102446719A CN 102446719 A CN102446719 A CN 102446719A CN 2011102652398 A CN2011102652398 A CN 2011102652398A CN 201110265239 A CN201110265239 A CN 201110265239A CN 102446719 A CN102446719 A CN 102446719A
Authority
CN
China
Prior art keywords
writing speed
dynamic random
memory cell
atoms
boron atom
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN2011102652398A
Other languages
English (en)
Other versions
CN102446719B (zh
Inventor
俞柳江
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shanghai Huali Microelectronics Corp
Original Assignee
Shanghai Huali Microelectronics Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Shanghai Huali Microelectronics Corp filed Critical Shanghai Huali Microelectronics Corp
Priority to CN201110265239.8A priority Critical patent/CN102446719B/zh
Publication of CN102446719A publication Critical patent/CN102446719A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN102446719B publication Critical patent/CN102446719B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Semiconductor Memories (AREA)

Abstract

本发明提高浮体动态随机存储单元写入速度的方法通过对NMOS器件的浮体效应存储单元的栅极进行硼的反向注入，在后续的热扩散过程中，增加栅氧中的硼含量，使得由碰撞产生的电子空穴对中的电子，更容易通过栅氧进入栅极，从而使得更多的空穴被扫到衬底，提高了浮体效应存储单元的衬底电流，从而提高了浮体效应存储单元的写入速度。

Description

提高浮体动态随机存储单元写入速度的方法
技术领域
本发明涉及一种半导体工艺，尤其涉及一种提高浮体动态随机存储单元写入速度的方法。
背景技术
嵌入式动态存储技术的发展已经使得大容量DRAM在目前的系统级芯片（SOC）中非常普遍。大容量嵌入式动态存储器（eDRAM）给SoC带来了诸如改善带宽和降低功耗等只能通过采用嵌入技术来实现的各种好处。传统嵌入式动态存储器（eDRAM）的每个存储单元除了晶体管之外，还需要一个深沟槽电容器结构，电容器的深沟槽使得存储单元的高度比其宽度大很多，造成制造工艺困难。其制作工艺与CMOS超大规模集成电路工艺非常不兼容，限制了它在嵌入式系统芯片（SOC）中的应用。
浮体效应存储单元（Floating Body Cell，即FBC）是一种有可能替代eDRAM的动态存储器。FBC是利用浮体效应（Floating Body Effect，即FBE）的动态随机存储器单元，其原理是利用绝缘体上硅（Silicon on Insulator，即SOI）器件中氧埋层（BOX）的隔离作用所带来的浮体效应，将被隔离的浮体（Floating Body）作为存储节点，实现写“1”和写“0”。图1A~1B是FBC的工作原理示意图。在图1A中以NMOS为例，在栅极（G）和漏极（D）端加正偏压，器件导通，由于横向电场作用，电子在漏极附近与硅原子碰撞电离，产生电子空穴对，一部分空穴被纵向电场扫入衬底，形成衬底电流，由于有氧埋层的存在，衬底电流无法释放，使得空穴在浮体积聚，定义为第一种存储状态，可定义为写“1”，写“0”的情况如图1B所示，在栅极上施加正偏压，在漏极上施加负偏压，通过PN结正向偏置，空穴从浮体发射出去，定义为第二种存储状态。由于衬底电荷的积聚，会改变器件的阈值电压（Vt），可以通过电流的大小感知这两种状态造成阈值电压的差异，即实现读操作。由于浮体效应存储单元去掉了传统DRAM中的电容器，使得其工艺流程完全与CMOS工艺兼容，同时可以构成密度更高的存储器，因此有希望替代现有的传统eDRAM应用于嵌入式系统芯片中。
浮体效应存储单元在写“1”时，即载流子在衬底积聚的过程中，写“1”的速度是由衬底电流的大小决定的。提高浮体效应存储单元的衬底电流，就可以提高浮体效应存储单元的写入速度，从而提高浮体效应存储单元的性能。
发明内容
本发明公开了一种提高浮体动态随机存储单元写入速度的方法，用以使得由碰撞产生的电子空穴对中的电子，更容易通过栅氧进入栅极，从而使得更多的空穴被扫到衬底，提高了浮体效应存储单元的衬底电流，从而提高了浮体效应存储单元的写入速度。
本发明的上述目的是通过以下技术方案实现的：
    一种提高浮体动态随机存储单元写入速度的方法，对一晶体管进行漏源重掺杂工艺，采用磷等五族原子进行掺杂，其中，在采用磷等五族原子进行掺杂的过程中同时注入一定剂量的硼原子进行掺杂。
如上所述的提高浮体动态随机存储单元写入速度的方法，其中，所述晶体管为NMOS管。
如上所述的提高浮体动态随机存储单元写入速度的方法，其中，增大磷原子注剂量作为对反向注入硼原子的剂量进行补偿，以确保总的五族原子注入后剂量分布保持不变。
如上所述的提高浮体动态随机存储单元写入速度的方法，其中，完成磷等五族原子及硼原子的注入后进行热扩散，热扩散过程中硼原子会扩散到栅氧中，在栅氧中形成缺陷。
如上所述的提高附体动态随机存储单元写入速度的方法，其中，对晶体管的栅极加正电压，栅氧中硼原子形成的缺陷有助于碰撞电离的电子在纵向电场作用下穿过栅氧，同时，会有更多的碰撞电离产生的空穴被扫入衬底，从而加大了衬底电流。
综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明提高浮体动态随机存储单元写入速度的方法通过对NMOS器件的浮体效应存储单元的栅极进行硼的反向注入，在后续的热扩散过程中，增加栅氧中的硼含量，使得由碰撞产生的电子空穴对中的电子，更容易通过栅氧进入栅极，从而使得更多的空穴被扫到衬底，提高了浮体效应存储单元的衬底电流，从而提高了浮体效应存储单元的写入速度。
附图说明
通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明及其特征、外形和优点将会变得更明显。在全部附图中相同的标记指示相同的部分。并未刻意按照比例绘制附图，重点在于示出本发明的主旨。
图1A~1B是FBC的工作原理示意图；
图2是本发明提高附体动态随机存储单元写入速度的方法的原理图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步的说明：
图2是本发明提高附体动态随机存储单元写入速度的方法的原理图，请参见图2，一种提高浮体动态随机存储单元写入速度的方法，对一晶体管进行漏源重掺杂工艺，采用磷等五族原子进行掺杂，其中，在采用磷等五族原子进行掺杂的过程中同时注入一定剂量的硼原子进行掺杂，注入的硼原子在注入之后的热过程中会扩散到栅氧之中，在栅氧中形成缺陷，当晶体管器件的栅压加上正电压后，这些缺陷有助于碰撞电离的电子在纵向电场作用下，穿过栅氧，同时会有更多的碰撞电离产生的空穴被扫入衬底，从而加大了衬底电流。
其中，本发明中的所述晶体管为NMOS管。
进一步的，本发明中的增大磷原子注剂量作为对反向注入硼原子的剂量进行补偿，以确保总的五族原子注入后剂量分布保持不变。
本发明中完成磷等五族原子及硼原子的注入后进行热扩散，热扩散过程中硼原子会扩散到栅氧中，在栅氧中形成缺陷。
本发明中对晶体管的栅极加正电压，栅氧中硼原子形成的缺陷有助于碰撞电离的电子在纵向电场作用下穿过栅氧，同时，会有更多的碰撞电离产生的空穴被扫入衬底，从而加大了衬底电流。
综上所述，本发明提高浮体动态随机存储单元写入速度的方法通过对NMOS器件的浮体效应存储单元的栅极进行硼的反向注入，在后续的热扩散过程中，增加栅氧中的硼含量，使得由碰撞产生的电子空穴对中的电子，更容易通过栅氧进入栅极，从而使得更多的空穴被扫到衬底，提高了浮体效应存储单元的衬底电流，从而提高了浮体效应存储单元的写入速度。
本领域技术人员应该理解，本领域技术人员结合现有技术以及上述实施例可以实现所述变化例，在此不予赘述。这样的变化例并不影响本发明的实质内容，在此不予赘述。
以上对本发明的较佳实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，其中未尽详细描述的设备和结构应该理解为用本领域中的普通方式予以实施；任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围情况下，都可利用上述揭示的方法和技术内容对本发明技术方案作出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例，这并不影响本发明的实质内容。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均仍属于本发明技术方案保护的范围内。

Claims (5)

1.一种提高浮体动态随机存储单元写入速度的方法，对一晶体管进行漏源重掺杂工艺，采用磷等五族原子进行掺杂，其特征在于，在采用磷等五族原子进行掺杂的过程中同时注入一定剂量的硼原子进行掺杂。
2.根据权利要求1所述的提高浮体动态随机存储单元写入速度的方法，其特征在于，所述晶体管为NMOS管。
3.根据权利要求1所述的提高浮体动态随机存储单元写入速度的方法，其特征在于，增大磷原子注剂量作为对反向注入硼原子的剂量进行补偿，以确保总的五族原子注入后剂量分布保持不变。
4.根据权利要求1所述的提高浮体动态随机存储单元写入速度的方法，其特征在于，完成磷等五族原子及硼原子的注入后进行热扩散，热扩散过程中硼原子会扩散到栅氧中，在栅氧中形成缺陷。
5.根据权利要求4所述的提高附体动态随机存储单元写入速度的方法，其特征在于，对晶体管的栅极加正电压，栅氧中硼原子形成的缺陷有助于碰撞电离的电子在纵向电场作用下穿过栅氧，同时，会有更多的碰撞电离产生的空穴被扫入衬底，从而加大了衬底电流。
CN201110265239.8A 2011-09-08 2011-09-08 提高浮体动态随机存储单元写入速度的方法 Active CN102446719B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201110265239.8A CN102446719B (zh) 2011-09-08 2011-09-08 提高浮体动态随机存储单元写入速度的方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201110265239.8A CN102446719B (zh) 2011-09-08 2011-09-08 提高浮体动态随机存储单元写入速度的方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN102446719A true CN102446719A (zh) 2012-05-09
CN102446719B CN102446719B (zh) 2014-05-28

Family

ID=46009118

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201110265239.8A Active CN102446719B (zh) 2011-09-08 2011-09-08 提高浮体动态随机存储单元写入速度的方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN102446719B (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103606536A (zh) * 2013-10-18 2014-02-26 上海华力微电子有限公司 提高静态随机存储器之写入冗余度的方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1252156A (zh) * 1997-04-11 2000-05-03 硅芯片公司 电擦除非易失性存储器
CN1387263A (zh) * 2002-06-28 2002-12-25 清华大学 快闪存储单元及其制造方法
CN1470066A (zh) * 2000-10-30 2004-01-21 �Ƚ�΢װ�ù�˾ 源极侧边植入硼以减少沟道掺杂的深次0.18微米闪存单元
WO2004049453A1 (en) * 2002-11-26 2004-06-10 Advanced Micro Devices, Inc. Retrograde channel doping to improve short channel effect
US20080054337A1 (en) * 2006-08-31 2008-03-06 Cheol Sang Kwak Flash Memory Device and Method for Manufacturing the Flash Memory Device

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1252156A (zh) * 1997-04-11 2000-05-03 硅芯片公司 电擦除非易失性存储器
CN1470066A (zh) * 2000-10-30 2004-01-21 �Ƚ�΢װ�ù�˾ 源极侧边植入硼以减少沟道掺杂的深次0.18微米闪存单元
CN1387263A (zh) * 2002-06-28 2002-12-25 清华大学 快闪存储单元及其制造方法
WO2004049453A1 (en) * 2002-11-26 2004-06-10 Advanced Micro Devices, Inc. Retrograde channel doping to improve short channel effect
US20080054337A1 (en) * 2006-08-31 2008-03-06 Cheol Sang Kwak Flash Memory Device and Method for Manufacturing the Flash Memory Device

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103606536A (zh) * 2013-10-18 2014-02-26 上海华力微电子有限公司 提高静态随机存储器之写入冗余度的方法
CN103606536B (zh) * 2013-10-18 2016-03-23 上海华力微电子有限公司 提高静态随机存储器之写入冗余度的方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN102446719B (zh) 2014-05-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101771051B (zh) 一种浮体动态随机存储器的单元结构及其制作工艺
CN105825878B (zh) 一种改善存储器时钟电路负偏压温度不稳定性的恢复电路
CN102779837B (zh) 一种六晶体管静态随机存储器单元及其制作方法
TWI470771B (zh) 具有一垂直雙載子注射器之動態隨機存取記憶體胞元
CN103325788B (zh) 一种八晶体管静态随机存储器单元
Kim et al. Design and electrical characterization of 2-T thyristor RAM with low power consumption
CN102446770A (zh) 一种提高浮体动态随机存储单元写入速度的方法及结构
CN103972238A (zh) 一种存储器单元结构
CN101771052B (zh) 一种浮体动态随机存储器的单元结构及其制作工艺
CN102446719B (zh) 提高浮体动态随机存储单元写入速度的方法
CN105206577A (zh) 一种半导体器件及其制作方法和电子装置
CN102446750A (zh) 提高附体动态随机存储单元写入速度的侧墙刻蚀方法
CN102446927B (zh) 提高写入速度的浮体动态随机存储器单元及其制作方法
CN102637730B (zh) 基于埋层n型阱的异质结1t-dram结构及其形成方法
CN101826531B (zh) 半导体存储器单元、驱动其的方法及半导体存储器
CN102437123B (zh) 一种提高浮体动态随机存储器单元写入速度的注入方法及结构
CN101452886B (zh) 半导体器件及其形成方法
CN102446720B (zh) 一种存储器单元的制备方法
CN102446958B (zh) 绝缘体上碳硅-锗硅异质结1t-dram结构及形成方法
CN102412253A (zh) 浮体效应存储器件用soi硅片及制造方法、存储器件
CN102446859B (zh) 一种提高写入速度的浮体动态随机存储器单元的制作方法
CN102543881B (zh) 提高浮体效应存储单元写入速度的方法
CN102446928B (zh) 提高写入速度的浮体动态随机存储器单元及其制作方法
CN102543759A (zh) 一种浮体效应存储单元的制备方法
CN103311250A (zh) 一种六晶体管静态随机存储器单元

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant