JP2006054435A - 集積メモリデバイスおよびその製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 本発明の、トンネル電界効果トランジスタ(TFET)と埋込みビット線とを用いたメモリデバイスには、記憶セルの行および列を含む行列が含まれる。各記憶セルには、少なくとも1つのセルトランジスタ(T01〜Tmn)が含まれ、そのセルトランジスタは第1のドープされた領域と第2のドープされた領域とを含んでおり、一方がソース領域(98)であり、もう一方がドレイン領域(152)である。そのメモリデバイスにはワード線(T01〜Tmn)が含まれ、各ワード線は1つの行にあるメモリセルとビット線とに接続されており、各ビット線は1つの列における記憶セルに接続されている。第1のドープされた領域と第2のドープされた領域のドーピングタイプは異なる。
【選択図】 図2
Description
前置きとして、容易に製造可能であり、セルのサイズの縮小を可能にするメモリデバイスについて記載する。その上、そのようなデバイスの製造プロセスについて記載する。
記憶セルの行と記憶セルの列とを含む行列に配置された複数の記憶セルであって、各記憶セルは少なくとも1つのセルトランジスタを含んでおり、各セルトランジスタは第1のドープされた領域と第2のドープされた領域とを含んでおり、該第1および該第2のドープされた領域の一方がドレイン領域であり、該第1および該第2の領域のもう一方がソース領域であり、該第1のドープされた領域が該第2のドープされた領域と異なるドーピン
グタイプを有する、複数の記憶セルと、
複数のワード線であって、各ワード線が1つの行における記憶セルに接続されている、複数のワード線と、
複数の第1のビット線であって、該第1のビット線の各々が1つの列における記憶セルに接続されている、複数の第1のビット線と
を備えた、メモリデバイス。
複数の第2のビット線であって、該第2のビット線の各々が1つの列における上記記憶セルに接続されている、複数の第2のビット線をさらに備えた、項目1に記載のデバイス。
上記第1のビット線が、上記記憶セルの上方にあるライズドビット線であり、上記第2のビット線が埋込みビット線である、項目2に記載のデバイス。
各記憶セルが1つのセルトランジスタを含み、上記第1のビット線の各々が1つの列における該セルトランジスタの上記第1のドープされた領域に接続されており、上記第2のビット線の各々が1つの列における該セルトランジスタの上記第2のドープされた領域に接続されている、項目2に記載のデバイス。
各埋込みビット線が、1つの列における上記セルトランジスタのボディ領域を含むウェルであって、絶縁された、ドープされたウェルである、項目3に記載のデバイス。
各ウェルの上記ドーピングタイプが上記第2のドープされた領域と同じドーピングタイプである、項目5に記載のデバイス。
上記第1のドープされた領域が、低濃度にドープされた領域と、高濃度にドープされた領域とを含んでおり、上記第2のドープされた領域が、高濃度にドープされた領域のみを含んでいる、項目1に記載のデバイス。
上記第1および上記第2のドープされた領域がシリサイド化されている、項目1に記載のデバイス。
上記第1のドープされた領域がシリサイド化されており、上記第2のドープされた領域がシリサイド化されていない、項目1に記載のデバイス。
上記第1または上記第2のビット線のうちの少なくとも1つが上記記憶セルの下方に埋め込まれたビット線である、項目1に記載のデバイス。
共通第2の領域が、1つの列において互いに隣接した記憶セルに共通であり、該隣接した記憶セルのトランジスタのフローティングゲート間の第1の距離が、同じ列における共通第1の領域に隣接したトランジスタのフローティングゲート間の第2の距離よりも短い、項目1に記載のデバイス。
上記第1の距離が上記メモリデバイスの最小構造幅と等しい、項目11に記載のデバイス。
半導体基板においてメモリデバイスを加工する方法であって、該デバイスは行列を成して配置されている複数のメモリセルトランジスタを備えたメモリアレイを有しており、
複数のワード線を形成することであって、各ワード線が1つの行における記憶セルに接続されている、ことと、
各列において第1のドープされた領域と第2のドープされた領域とを形成することであって、該第1および該第2のドープされた領域の一方がドレイン領域であり、該第1および該第2のドープされた領域のもう一方がソース領域であり、該第1のドープされた領域が第1のドーピングタイプを有し、該第2のドープされた領域が該第1のドーピングタイプと異なる第2のドーピングタイプを有する、ことと、
複数の第1のビット線を形成することであって、該第1のビット線の各々が1つの列における記憶セルに接続されている、ことと
を包含する、方法。
上記第2のドーピングタイプの第1のウェルを形成することと、
上記第1のドーピングタイプの第2のウェルを形成することであって、該第2のウェルが該第1のウェルを囲んでいる、ことと、
該第1および該第2のウェルのうちの少なくとも1つを貫通するに十分な深さのある深いトレンチを形成することと
をさらに包含する、項目13に記載の方法。
上記第1のウェルが、上記ソース領域と、上記ドレイン領域と、1つの列における上記メモリセルトランジスタのボディ領域とを含んでいる、項目14に記載の方法。
セルフアラインされたシリサイド化プロセスにおいて、上記第1のドープされた領域と上記第2のドープされた領域とをシリサイド化することをさらに包含する、項目13に記載の方法。
セルフアラインされたシリサイド化プロセスにおいて、上記第1のドープされた領域をシリサイド化し、上記第2のドープされた領域をシリサイド化しないことをさらに包含する、項目13に記載の方法。
セルフアラインされたシリサイド化プロセスにおいて、記憶セルトランジスタの制御ゲートをシリサイド化することをさらに包含する、項目13に記載の方法。
上記第1および上記第2のドープされた領域のセルフアラインされたドーピングのためのマスクとして、上記制御ゲートの上面の上にハードマスクを用いることをさらに包含する、項目18に記載の方法。
(摘要)
トンネル電界効果トランジスタ(TFET)と埋込みビット線とを用いたメモリデバイスについて記載する。そのメモリデバイスには、記憶セルの行および列を含む行列が含まれる。各記憶セルには、少なくとも1つのセルトランジスタが含まれ、そのセルトランジスタは第1のドープされた領域と第2のドープされた領域とを含んでおり、一方がソース領域であり、もう一方がドレイン領域である。そのメモリデバイスにはワード線が含まれ、各ワード線は1つの行にあるメモリセルとビット線とに接続されており、各ビット線は1つの列における記憶セルに接続されている。第1のドープされた領域と第2のドープされた領域のドーピングタイプは異なる。
12、14 メモリ区分領域
16 グローバルビット線
18 ワード線
20、22、24 ドレイン線
30、40、50、60、70 接続部分
76、77 フローティングゲート誘電体
78、79 制御ゲート誘電体
80、81 シリサイド領域
82、84 誘電体
86、88 側壁スペーサ
89 誘電体層
90、92 金属コンタクト
91、93 シリサイド化された領域
94、95 LDD領域
96、97 n型にドープされたLDD領域
98 p型にドープされたソース領域
99 シリサイド領域
100 ミニセクタ
150 n型ドレイン領域
152 n型ソース領域
154 ドレイン電極
170、172、174 制御ゲート
200 半導体基板
202 n型にドープされた層
204 p型にドープされた層
212 境界誘電体
214 多結晶シリコン
220 誘電材料
BL0〜BLm グローバルビット線
CA コンタクト領域
D ドレイン領域
DSL ドレイン選択線
FG00〜FG21 フローティングゲート
G0〜G(m+1) トレンチ
GL0〜GLm グローバルビット線
M1、M2 金属レベル
S ソース領域
SL0、SL1、SL2 グローバルソース線
SSL ソース選択線
T01〜Tmn メモリセルトランジスタ
TD0〜TDm ドレイン選択トランジスタ
TS0〜TSn ソース選択トランジスタ
W0〜Wm ウェル
WL0〜WLn ワード線
Claims (19)
- 記憶セルの行と記憶セルの列とを含む行列に配置された複数の記憶セルであって、各記憶セルは少なくとも1つのセルトランジスタを含んでおり、各セルトランジスタは第1のドープされた領域と第2のドープされた領域とを含んでおり、該第1および該第2のドープされた領域の一方がドレイン領域であり、該第1および該第2の領域のもう一方がソース領域であり、該第1のドープされた領域が該第2のドープされた領域と異なるドーピン
グタイプを有する、複数の記憶セルと、
複数のワード線であって、各ワード線が1つの行における記憶セルに接続されている、複数のワード線と、
複数の第1のビット線であって、該第1のビット線の各々が1つの列における記憶セルに接続されている、複数の第1のビット線と
を備えた、メモリデバイス。 - 複数の第2のビット線であって、該第2のビット線の各々が1つの列における前記記憶セルに接続されている、複数の第2のビット線をさらに備えた、請求項1に記載のデバイス。
- 前記第1のビット線が、前記記憶セルの上方にあるライズドビット線であり、前記第2のビット線が埋込みビット線である、請求項2に記載のデバイス。
- 各記憶セルが1つのセルトランジスタを含み、前記第1のビット線の各々が1つの列における該セルトランジスタの前記第1のドープされた領域に接続されており、前記第2のビット線の各々が1つの列における該セルトランジスタの前記第2のドープされた領域に接続されている、請求項2に記載のデバイス。
- 各埋込みビット線が、1つの列における前記セルトランジスタのボディ領域を含むウェルであって、絶縁され、ドープされたウェルである、請求項3に記載のデバイス。
- 各ウェルの前記ドーピングタイプが前記第2のドープされた領域と同じドーピングタイプである、請求項5に記載のデバイス。
- 前記第1のドープされた領域が、低濃度にドープされた領域と、高濃度にドープされた領域とを含んでおり、前記第2のドープされた領域が、高濃度にドープされた領域のみを含んでいる、請求項1に記載のデバイス。
- 前記第1および前記第2のドープされた領域がシリサイド化されている、請求項1に記載のデバイス。
- 前記第1のドープされた領域がシリサイド化されており、前記第2のドープされた領域がシリサイド化されていない、請求項1に記載のデバイス。
- 前記第1または前記第2のビット線のうちの少なくとも1つが前記記憶セルの下方に埋め込まれたビット線である、請求項1に記載のデバイス。
- 共通第2の領域が、1つの列において互いに隣接した記憶セルに共通であり、該隣接した記憶セルのトランジスタのフローティングゲート間の第1の距離が、同じ列における共通第1の領域に隣接したトランジスタのフローティングゲート間の第2の距離よりも短い、請求項1に記載のデバイス。
- 前記第1の距離が前記メモリデバイスの最小構造幅と等しい、請求項11に記載のデバイス。
- 半導体基板においてメモリデバイスを加工する方法であって、該デバイスは行列を成して配置されている複数のメモリセルトランジスタを備えたメモリアレイを有しており、
複数のワード線を形成することであって、各ワード線が1つの行における記憶セルに接続されている、ことと、
各列において第1のドープされた領域と第2のドープされた領域とを形成することであって、該第1および該第2のドープされた領域の一方がドレイン領域であり、該第1および該第2のドープされた領域のもう一方がソース領域であり、該第1のドープされた領域が第1のドーピングタイプを有し、該第2のドープされた領域が該第1のドーピングタイプと異なる第2のドーピングタイプを有する、ことと、
複数の第1のビット線を形成することであって、該第1のビット線の各々が1つの列における記憶セルに接続されている、ことと
を包含する、方法。 - 前記第2のドーピングタイプの第1のウェルを形成することと、
前記第1のドーピングタイプの第2のウェルを形成することであって、該第2のウェルが該第1のウェルを囲んでいる、ことと、
該第1および該第2のウェルのうちの少なくとも1つを貫通するに十分な深さのある深いトレンチを形成することと
をさらに包含する、請求項13に記載の方法。 - 前記第1のウェルが、前記ソース領域と、前記ドレイン領域と、1つの列における前記メモリセルトランジスタのボディ領域とを含んでいる、請求項14に記載の方法。
- セルフアラインされたシリサイド化プロセスにおいて、前記第1のドープされた領域と前記第2のドープされた領域とをシリサイド化することをさらに包含する、請求項13に記載の方法。
- セルフアラインされたシリサイド化プロセスにおいて、前記第1のドープされた領域をシリサイド化し、前記第2のドープされた領域をシリサイド化しないことをさらに包含する、請求項13に記載の方法。
- セルフアラインされたシリサイド化プロセスにおいて、記憶セルトランジスタの制御ゲートをシリサイド化することをさらに包含する、請求項13に記載の方法。
- 前記第1および前記第2のドープされた領域のセルフアラインされたドーピングのためのマスクとして、前記制御ゲートの上面の上にハードマスクを用いることをさらに包含する、請求項18に記載の方法。
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