TW393773B - Memory cell for dynamic random access memory (DRAM) - Google Patents

Description

經濟部中央標準局貝工消費合作社印策 A7 B7 五、發明説明（） 發明領域 本發明是有關於用於動態隨機存取記億體（DRAM)的記 億胞元，尤其是使用介質充填垂直渠道作為儲存節點，及 使用垂直電晶體作為位於渠道上之開關。 發明背景 DRAM已成為積體電路中最重要的裝’置•且為持缠研究及 發展之來源中，其尤其旨在增加儲存容量與讀寫速率。。 此必需使用在記億體陣列較小且更緊密間隔的記億胞元。 而愈來愈重要的是記億胞元，其中由多晶矽充填渠道所提 供之儲存節點。且切換電晶體為位於晶片中渠道上之垂直 電晶體。已知一 DRAM使用MOSFET作為切換電晶體。當儲存 節點充電及放電時電晶體的兩输出電流端在源極及漏極之 間交替輪換。如此，這些端點可被描述為源極/漏極及漏極 /源極，以適於某一特定角色。為了便於討論，這些端點簡 稱為源極/漏極。在儲存節點上放置垂直電晶體，以方式為 可使得胞元使用的晶K之表面積基本上與垂直渠道所使用 者相同。理想的情況為使用垂直電晶體的胞元可提供比使 用水平切換電晶體的胞元更高的封裝密度•該水平電晶體 與提供該儲存節點的渠道相鄰。在垂直渠道胞元上之垂直 電晶體的一種型式可參見美國專利申請案08/770,962 ,申 請日期1996年12月20日，其發明人Horbert Arnold,其受 讓人與本發明相同。 發明概述 -3- 本紙張尺度適用中國國家揉準（CNS > A4规格（210X297公釐） ----------裝-- (請先聞讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 線 經濟部中央橾準局貝工消費合作社印«. A7 ___B7_ 五、發明説明（） 本發明之記億胞元為由一新穎程序製造的唯一結構。在 一實施例中•半導體晶Η先具備一垂直渠道以形成胞元的 儲存電容器。在製造渠道後，在壁上塗上介質材料而形成 電容器的介質。由渠道的滲雜多晶矽充填物質以提供電容 器的儲存節點。渠道的上部位基本上具備的單晶矽，適合 形成垂直電晶髏的源極/漏極。隨後在晶Η上兩介質層之間 的中間位置沉積另一矽層。在渠道上方將該三層開口以曝 露充填物質的頂部。基本上，此層為多晶矽。在開孔作業 時曝露的另一多晶矽層的壁面氣化以形成電晶體的閛極介 質。然後，此開口被適合形成電晶體中間層的矽所《滿， 在其中於此作業時産生反轉層，此層形成多晶矽源極/漏極 之間的通道。最後形成另一矽層，其與此電晶體之第二源 極/漏棰區域的中間層一起形成。一位元線連結至最後提到 的層上。開孔的多晶矽層提供字元線。 本發明的另一實施例偽相關於一記億胞元，其作為矽晶 片之單晶大部位内記億胞元之行列記億體陣列且由字元線 及位元線加以定址。記憶胞元包含一電容器，一垂直電晶 體，一字元線及一位元線。此電容器包含一充填矽之垂直 渠道，且沿渠道壁具有一介質層，以隔離矽充镇物質與晶 Μ的大部位。垂直電晶體重疊於渠道之fc，且具有第一源 極/漏極，其與渠道上方之矽合併•一中間砂層與渠道上方 矽充琪物質合併形成第一源極/漏極區域，且其中産生一反 轉層以形成導電通道•一第二源極/漏棰區域與中間砂層重 本紙張尺度通用中國困家標率（CNS ) A4規格（210X297公釐） ----------^------1T------^ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) A7 B7 經濟部中央標準局員工消费合作社印製 五、發明説明 ( ) 1 | 疊 t 一 包 圍 中 間 矽 層 的 閘 極 介 質 層 » 及 包 圍 閘 極 介 質 層 且 1 I 沿 晶 Μ 表 面 延 伸 的 閘 極 * 並 與 其 介 質 絕 緣 且 耦 合 字 元 線 Ο 1 I 位 元 線 與 第 二 源 極 /漏極接觸， 否則將延伸過渠道表面， 且 /--V 請 1 1 1 與 字 元 線 及 晶 Η 電 絕 緣 Ο 先 閱 1 I 讀 1 I 在 另 —* 實 施 例 中 > 本 發 明 為 一 製 造 胞 元 的 新 穎 程 序 9 其 背 I 1 之 1 包 含 將 種 子 資 訊 給 予 沉 積 在 渠 道 中 的, 多 晶 矽 〇 此 原 始 資 訊 注 意 1 I 事 1 使 得 可 能 提 供 一 半 導 體 中 間 層 1 於 其 中 半 導 體 通 道 可 以 産 項 再 1 填 1 生 〇 寫 本 裝 頁 1 在 另 一 實 施 例 中 * 本 發 明 有 關 於 製 造 記 億 胞 元 的 方 法 〇 1 該 方 法 包 含 步 驟 為 一 種 製 造 記 億 胞 元 的 程 序 » 包 含 下 列 1 1 步 驟 在 一 導 電 型 式 之 半 導 體 晶 Η 中 形 成 一 渠 道 在 渠 道 1 1 壁 上 形 成 一 介 質 層 將 導 電 型 式 與 該 晶 Η 相 反 的 多 晶 矽 充 訂 | 填 該 渠 道 在 晶 Η 表 面 上 長 成 外 延 矽 層 » 其 厚 度 足 以 在 渠 1 I 道 上 方 形 成 一 實 質 之 αα 単 晶 矽 層 » 此 單 晶 矽 層 的 導 電 型 式 與 1 1 I 晶 Μ 相 反 t 以 作 為 第 一 源 極 /漏極 ，在晶Η表面上形成第一 1 1 線 1 介 質 層 在 第 -~~* 介 質 層 表 面 上 I 形 成 導 電 型 式 與 晶 Η 之 導 電 型 式 相 反 的 多 晶 矽 層 在 該 多 晶 矽 層 的 表 面 上 形 成 第 二 1 I 介 質 層 蝕 刻 一 通 過 第 一 及 第 二 介 質 層 的 開 Ρ 及 該 多 晶 矽 1 1 層 * 以 在 渠 道 上 方 露 出 該 實 質 之 αα 早 晶 矽 視 需 要 在 多 晶 矽 1 1 I 層 的 開 口 側 壁 中 形 成 氧 化 矽 層 長 成 單 晶 矽 • 其 導 電 型 式 1 1 與 開 □ 相 同 $ 因 此 形 成 —· 中 間 層 1 在 此 中 間 層 中 形 成 垂 直 1 1 多 晶 矽 的 通 道 » 其 中 在 開 Ρ 之 多 晶 矽 層 側 壁 上 的 氣 化 矽 層 1 1 作 為 閘 極 介 質 以 及 在 晶 Η 之 -5 上 — 表 面 沉 積 導 電 型 式 相 反 1 1 1 1 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 經濟部中央標準局貝工消费合作社印策 A7 B7 五、發明説明（） 的導電層，該晶Η與中間矽層相接觸，以作為晶K的第二 源極/漏極及位元線。 由下文中的說明可更進一步了解本發明之特戡及優點， 閲讀時並請參考附圖。 團式之簡單說明 第1圖為標準記億胞元之電路示意圖，該記億胞元包含一 電晶體及使用在DRAM中的電容器； 第2圖為包含記億胞元之矽晶Η之一部份的截面，該記億 胞元具第1圖之示意胞元，且包含本發明之用於電容器及重 «之垂直電晶體的垂直渠道； 第3圖為本發明中使用與垂直渠道重叠之垂直電晶體的記 憶體陣列的頂視圖；且 第4-11圖示本發明之一程序中第2圖所示的記億胞元形成 之不同步驟中，矽晶片的一部份。 詳細説明 第1圖示記億胞元10之電路示意圖。此胞元使用在如随機 存取記憶體（RAM)積脹電路（1C)或晶片中。胞元也可以 使用在動態RAM (DRAM),同步DRAM (SDRAM),或其他記 億晶K中。該胞元包括一串聯霄路14的MOS電晶體12。電晶 體12具有對E的第一及第二输出電流電棰12A, 12B及一閘 極12C。切換多晶矽的閛極連接DRAM陣列的字元線。當正電 流流過電晶體12而進人電極12B時，電極12A作為多晶矽的 汲極。當邏輯資訊（數據，倍號位元•即"1"或”0”）讓入或 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4规格（210X297公釐） 1^— I I I I I I i I I I I I 訂— 矣 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央標準局員工消費合作社印裝 A7 B7___ 五、發明説明（） 再寫入記憶胞元10時，發生此狀態。當從記億胞元12中謓 取資訊，且電流從電極12B經電晶體12流至作為源極的電極 12A時，則電極12B作為汲極。但是為了簡化起見，各項將 以電晶體12的源極/漏搔説明。電容14具有笫一 （14A)及 第二（14B)板子。板14B基本上鑷合參考電壓•如圖中所 示之接地17。在某些時候，有必要使用在板14B上使用某些 其中的參考電壓.如Vpp/2。電晶體12導通以簡化來自位元 線18的電流，該位元線僳連接電極12A,再到電容14。關斷 該多晶矽以隔離電容14及位元線18。儲存對應資訊（邏輯資 訊）位元的信號作為電容14上的電容。當適當的信號作用 在字元線19M在電容14上時，儲存數據（1或0)作為電容 14上的電荷，該電容維持此電荷一段有用的時間。因為從 儲存節點16上的電荷洩漏，一般需要周期性地更新儲存數 據。 第2圖示本發明之記億胞元11中的結構。多値記億胞元相 連結以形成一或多個陣列。此陣列用於形成記億體積體電 路，如DRAM,同步DRAM (SDRAM),或者是其他的記億體 1C。如所示，在半導體晶K 2 0上形成記憶胞元11,該晶K 如半導體晶圓。該晶圓包含如矽。也可以使用其他的半導 體晶圓•如在絕綠體上的矽（SOI)或砷化鎵。該晶圓可摻 雜或撤滲雜或重滲雜具有第一導電率的滲雜劑。在一實施 例中，晶Η大置的P型多晶矽。第1圖示記億胞元的示意圖 。晶Η20包含大的單晶部位21，包含渠道22。在一實施例 本紙張尺度適用中國S家橾隼（CNS ) Α4洗格（210X297公釐） ----------择衣------ir------0 (請先聞讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央標準局員工消費合作社印裝 A7 ΒΊ___ 五、發明説明（） 中，渠道實際ί:為方形截面，其充填如重滲雜的η +型多晶 矽23,可作為記億胞元11的儲存節點16 (第1圖）。可使 用具其他截面的渠道。η+型的矽充填也對應在電晶髏12之 源極/漏極12Β上的電容14之一板14Α。 介質層24包含渠道22的侧壁及底部，且作為電容14的介 質。最好，重滲雜的η +型多晶矽26包圍渠道22的外倒，該 渠道由介質層24而與充堉劑23絕緣。層26作為電容14另一 板14Β (第1圖）。如上所述晶Η 20的ρ型區基本上維持在 一基本上如接地的參考電壓。也可以使用其他的參考電壓 ，如 Vpp/2。 一對應電晶體12之垂直多晶矽位在渠道22上。垂直 MOSFET多晶矽包括n+型層34, 36, —般其截面均為圓塑， 其對應第1圖的源極/漏極12B及源極/漏極12A,且形成多晶 矽的兩輸出電流端。兩者之間延伸一 P-型層30,其内産生 η型反向層（圖中没有顯示），以在閘極電壓可使得多晶矽 在其封閉切換導電狀態時，作為層34, 37之間的導電通道 。由包圍層30的氧化矽層32提供多晶矽的閘極介質。層34 中併有導電層36,作為DRAM的位元線52,且在與圖平面垂 直方向之渠道表面上。層37對應記億胞元10的儲存節黏16 (第1圖）。 由分段之n+型層提供宇元線50,如部位38A, 38B中所示 ，此層也在與位元線36垂直之晶Η 20的上表面，從下文相 豳第3圖的說明中可更進一步了解此架構。層部位38Α, 38Β 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210X297公釐） n I I I I I 裝— I n n ^ I I I 务 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)

經濟部中央梂準局員工消费合作社印II Α7 Β7 五、發明説明（） 作為電晶體12的閘棰12C。實際上P+型中間區30及閘極介 質層32充填在字元線50的兩區段38A, 38B之間。氧化層40 使得字元線50的底面與矽晶片20的上表面相絕緣。 有必要中間區30為用於電荷載體的高遷移區，如一 HMOS 型多晶矽中的電極，像因為其具有高切換速度的電位。因 此之故，作為中間區包含單晶者。依‘據本發明的實施例， 在渠道22的多晶充填物質23之間提供單晶的中區間30·其 中該渠道作為區域30上之切換多晶矽及矽層34,該區域30 作為切換多晶矽的另一源極/漏極12B (第1圍〉。如所示， 中間區併有胞元之位元線36。 在第3圖中示第2圖之記億胞元11的二維矩型陣列。如第 3圖所示，字元線50之行為垂直者，而位元線52之塱為水平 者。提供絕緣區，不然此兩組線路將會交叉。大的傾斜方 形區54表示垂直渠道22的外廓，且包圍大傾斜方形區5465 小方形區56為垂直多晶矽的外廓。 參考4-10,其中顯示依據一實施例之記億胞元的形成步 驟。 基本上在晶圓上製造多個平行的記億體1C。在平行處理 後，晶圓被切割成多個晶Η。各晶Μ基本上内駐單一 IC· 各1C包含上升値胞元及相關的輔助電路用於寫入，諛取& 更新。為了簡化起見，相關於處理上的說明僅限於單一記 億胞元者。 基本上先在作為工作件60之半導體基底或晶圓的切Η中 -9- 本紙張尺度適用中國國家搮準（CNS )八4規潘· ( 210X297公釐） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本肓) 装· 訂 經濟部中央標準局貝工消費合作社印製 A7 ____B7_ 五、發明説明（） 形成渠道。在一實施例中，晶圆包含撤滲雜P-型滲雜剤 (P-)的矽。如第4圔所示，基本上先在矽工作件（晶H) 60的表面上形成一薄的氧化矽層62,産生稱為PAD氣化物。 此層主要用於在處理期間保護切片60的表面，且在處理期 間加以去除。PDA氡化砂，且主要進行接鑲處理步驟中某些 步驟的止蝕劑。 其次，在工作件60上形成一渠道，隨後將此渠道充填多 晶矽。此多晶矽重滲雜η —型的滲雜劑（η-),且作為記億 胞元的儲存節點。此作業可使用一般的方式執行，其需要 在切面的表面上提供適當的圖樣罩，且使用不等向反應性 離子蝕刻（RIE)在具有相當直之制壁的矽上形成渠道。其 次，參考將包含如第2園之η+型層26表示之重滲雜之板區， 其最好是例如渠道中導入適當滲雜劑且向基體擴散而形成 。在這方面有一或多艟技術可加以使用，如由可渠道内部 塗上富含砷的塗層，且加熱以將砷擴散到渠道的矽壁上以 滲雜到η+型中。為了簡化圖形.在此圖及随著的圖形中可 省去此層。 在形成η +型板後，處理渠道66之壁面以形成介質層70, 作為電容的介質，此最好可為氧化矽，氡化矽或氮氣化矽 〇 其次，渠道充填η +型滲雜的多晶矽72。為了得到良好的 充填效果，在工作件60的上表面上建立多晶矽，直到如第 4圖所示充缜渠道22為止。此後，在上表面接受化學蒸汽沉 -10- 本紙張尺度適用中國國家標率（CNS ) Α4规格（210X297公釐) _ I I 裝 訂 線 (請先聞讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央樣準局貝工游費合作社印衷 A7 ___B7 _ 五、發明説明（） 積（CM P)以使得工作件60的表面平坦化。在此操作中，氡 化矽層6 4可進行止蝕劑以達到平坦化效果。 然後使用反應性離子蝕刻（RIE)以在渠道66之多晶矽充 填物質72中蝕刻一凹槽。選擇RIE為氮化物墊及介質層。第 5圖顯示其結果。凹槽74分開基本資訊以在其上長成矽。 至此，先剝除PAD氡化矽64層，且PAD氡化層62,以露出 工作件60的多晶矽表面。然後，在工作件的外露矽表面上 。然後，資訊矽層78在工作件之裸露矽表面上外延長成。 該外延層的厚度足以外延含外延矽的渠道，基本上該矽為 多晶矽。而且，經由將矽加熱到一適當的再結晶溫度，基 本上大於1000,至少凹槽中沉積矽的上部單晶者，其在工 作件之包圍的單晶表面上沉積。因此，渠道部位提供用於 隨後之外延長成的原始資訊，此形成多晶矽區域。第6圔示 其結果。然後使用CM P以使得工作件的表面平面化至外延長 度前的初始高度。該結果示於第7圔中。 其次，如第8圖所示，在工作件60的表面上依序形成笫一 氧化矽層80, —層η +型滲雜多晶矽82,及第二氧化矽層84 。單晶層82作為胞元的字元線。 然後蝕刻一通遇氣化矽層80, 84及多晶矽層82的開口。 至約略為單晶矽的高度，此開口位在矽充填物質78的上方 以得到第8團所示的結果。 在蝕刻之多晶矽82的暴露表面上長度氣化層86。此氣化 層作為多晶矽的闞極氣化物，因此可適當地長成。在一實 -11- 本紙張尺度適用中國國家梯率（CNS >入4規格（210X297公釐） — I — I I I I 裝 I I 訂— — I I I 線 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央標準局貝工消費合作社印策 A7 B7 五、發明説明（） 施例中，應用高壓氣化進行此作業以確保可得到高品質層 ，此層適於作為閘極介質。随箸即時在矽充填物質78的Jb 方形成的氣化靥視需要去除以再度露出矽表面。第9圖顯示 包含閛極氧化物的工作件60。 現在開口已使用由單晶層提供之原始資訊而由P+型矽的 外延長成加以充填，該單晶矽於渠道的凹槽上方形成。為 了確保在開口中可得到良好的充该效應，也在第二氧化層 84的表面上沉積矽。在此長成之後，使用一加熱步驟以充 分地再結晶，且改進矽8 8的結晶度。此也用於形成一含下 層η +型導電源極/漏極區域的良好通道介面。 此後改進CMP以經由去除第二氣化層δ4中過高的矽而平面 化，&導致第10圖所示的工作件60。 其餘的物件在新形成的單晶矽8 8上形成位元線，以得到 第2圖中所示的結構。 至此，如第11圖所示，在工作件60的表面上沉積0 +型多 晶矽90。其次，為了增加此多晶矽的導電率（該多晶砂作 為位元線），最好在上而塗上一層物質92 *如鎢•鉬•欽 。然後以一般的方式在層90, 92上圔樣，以視需要只在多 晶矽區域88上延伸。而且，位元線與多晶砂的對齊條件相 當駸苛。最好應用一勒化程序完全此工作，以將金屬燒結 在多晶矽上，維持形成金靨矽化物*且將渗雜劑擴散到多 晶矽層外，因此形成含通道的η +型源棰/漏極。層82的厚度 及助化的結果可用於調整源棰/漏棰的重41度。 -12- 本紙張尺度適用中國國家樣隼（CNS ) A4«t格（210 X 297公釐） II 裝 訂 "一線 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央標準局員工消費合作社印装 A7 B7 五、發明説明（） 現在産生一胞元，此胞元對應第2圖所示的記億胞元。 須了解文中的特定實施例僅用於說明本發明的精神及觀 點，熟習本技術者可進行不同的修改而不偏離本發明。例 如，形成記億胞元的單晶矽可為一層以外來材料適當結晶 外延長成的矽，該材料如藍寶石。而且，待定的導電型式 可反向較佳，且可以熟習本技術者所'熟知的方式改變不同 形狀的導電率。而且，需要不同的進行步驟，如蝕刻及沉 積。甚& ,本發明中匾用進行半導體的矽說明，此為最好 之選擇，但是也可以使用其他的型式的基體，因此本發明 的觀點並非由上述說明形成，而是由下文的申請專利範圍 及其對等的觀點決定。 -13- 本紙張尺度逋用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） ^ ------IT-------m (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) A7 B7 五、發明説明（） 經濟部中央標準局貝工消費合作社印製 主要 元 件對照表： 元件 號 數 中 文 名 稱 10, 11 記 億 胞 元 12 電 晶 體 16 儲 存 節 點 18, 36 位 元 線 19 字 元 線 20 晶 Η 22 渠 道 62 PDA氮化層 80 , 84 氣化矽層 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -14-本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐）

Claims (1)

1. 公告本丨i六、申請專利範圍 列定 陣線 行元 及位 列及 的線 元元 胞字 億由 記可 之元 内胞 位億 部記 大此： 晶*含 單元包 之胞元 H億胞 晶記億 矽之記 在用該 caE -1°*- 種使 * 一 中址 含質 包介 器層 容 一 電有 此具 , 面 .* 器壁位 容的部 電器大 一 容的 電片 充 1 沿晶 且該 , 及 道質 渠物 直填 垂充 之矽 矽離 填隔 可 , 矽併 昼的合 重部質 道頂物 渠道镇 該渠充 與與矽 體區之 晶極方 電漏上 此@/® ,源.澤as U Η 晶 層 電 ’此 極 直 ， I 漏 垂/¾層 一 極矽 源間 1 中 第 一 有 ， 具併 且 合 第 成 形 而 道 通 電 導 成 形 以 層 轉 倒 1 生 産 中 其 極 漏 / 極 源 面 表及 Η 以 晶 ； 著線 沿元 且字 , 至 極合 閘耦 的# 層 ， 質緣 極介絕 源極電 二閘介 第圍成 的包形 層一 其 矽 ，與 間層且 中質 ， 蓋介伸 覆極延 區 極 漏 閘 的 層 矽 間 中 圍 包 線 絕 Μ 晶 及 線 元 字 與 極且 源 ， 二 伸 第延 與上 一 面 表 (請先聞讀背面之注意事項再填寫本頁) -裝· 訂 線 元 位 的 觸 接 電 極 漏 的 道 渠 在 將 則 否 多 層 I 為 線 元 字 中 其 元 胞 億 記 之 項 1Χ 第 圍 範 利 專 請 〇 申矽 如晶 線 經濟部中央標準局員工消費合作社印裝 矽 晶 多 的 〇 方矽 下 晶 之 單 道為 第渠是 圍在要 範為主 利質層 專物矽 請填間 申充中 如砂該 元 胞 億 記 之 項 中 其 及 以 pa- !p9T 導型 一 電 第導 該一 與第 具該 質具 物層 填矽 充間 矽中 的該 中 ， 道式 渠型 且 電 第 ，導 圍式二 範型第 利電的 專導反 請一相 申第式 如具型 位 部 大 的 Μ 晶 該 中 其 元 胞 億 記 之 項 本紙張尺度逋用中國國家橾率（CNS ) Α4说格{ 210Χ297公釐） A8 B8 C8 D8 經濟部中央標準局員工消費合作社印装 六、申請專利範圍 1 1 式 $ 且源極/漏極區域均為第二導電型式。 1 1 5 .如 串 請專利範圍第4項之記億胞元， 其中在包圍渠道之多 1 I 晶 矽 充 镇 物 質 的 介 質 層 外 側 有 一 層 物 質 t 其 導 電 型 式 與 /--- 請 1 先 1 多 晶 矽 充 镇 物 質 相 同 « 以 形 成 含 晶 Η 之 極 大 部 位 的 整 流 閱 讀 1 背 1 接 點 〇 Λ I 之 1 注 I 6 . — 種 製 造 記 億 胞 元 之 方 法 » 包 含 下 列 步 驟 意 事 項 1 I 在 一 導 電 型 式 之 矽 晶 Η 中 形 成 一 渠 道 再 填 1 裝 在 渠 道 壁 上 形 成 一 介 質 層 馬 本 頁 1 將 導 電 型 式 與 該 晶 η 相 反 的 多 晶 矽 充 瑱 該 渠 道 S^ 1 I 在 晶 Η 表 面 上 長 成 外 延 砂 層 » 其 厚 度 足 以 在 渠 道 上 方 1 1 I 形 成 一 實 質 之 αο 単 晶 矽 層 9 其 導 電 型 式 與 晶 Η 相 反 ) 以 作 1 1 訂 1 為 第 一 源極/漏極 在 晶 Η 表 面 上 形 成 第 介 質 層 1 | 在 第 一 介 質 層 表 而 上 » 形 成 導 電 型 式 與 晶 片 之 導 電 型 1 I 式 相 反 的 多 晶 矽 層 1 1 線 在 該 多 晶 矽 層 的 表 面 上 形 成 第 二 介 質 層 1 蝕 刻 一 通 過 第 一 及 第 二 介 質 層 及 該 多 晶 矽 層 的 開 □ 1 1 1 以 在 渠 道 頂 部 露 出 該 主 要 之 oer 早 晶 矽 1 1 沿 著 多 晶 矽 層 中 開 Ρ 之 側 壁 選 擇 性 地 形 成 氣 化 矽 層 t I 長 成 單 晶 矽 t 其 導 電 型 式 與 開 P 相 同 > 以 形 成 一 中 間 1 1 I 層 $ 其 中 形 成 垂 直 電 晶 體 的 通 道 » 其 中 在 開 Ρ 之 多 晶 矽 1 1 層 側 壁 上 的 氧 化 矽 層 作 為 閘 極 介 質 » 以 及 1 1 在 晶 片 之 上 表 面 沉 積 一 導 電 型 式 相 反 的 導 電 層 1 該 晶 1 1 -16- 1 1 本紙張尺度逋用中國國家梂率（CNS ) A4说格（21 OX297公釐） A8 Β8 C8 D8 經濟部中央標準局貝工消费合作社印装 六、申請專利範圍 1 1 Η 與 中 間 矽 層 相 接 觸 » 以 作 為 晶 Η 的第二源極/漏極及胞 1 1 元 之 位 元 線 〇 1 I 7 .如申請專利範圍第6項之製造記億胞元之方法， 其中在渠 /-N 請 1 先 1 道 壁 L· 形 成 介 質 層 之 步 驟 A.JU 刖 » 先 在 渠 道 壁 上 形 成 一 層 物 閲 讀 1 背 1 質 1 其 導 電 型 式 與 晶 Η 相 反 » 且 在 形 成 介 質 層 後 » 將 渠 面 之 1 | 道 填 入 導 電 型 式 與 矽 晶 Η 相 反 的 多 ，晶 矽 〇 意 事 項 1 I 種 用 於 製 備 —*· 記 億 胞 元 之 方 法 1 其 有 用 於 記 億 體 之 中 再 填 1 包 括 配 置 成 行 與 列 之 記 憶 體 胞 元 陣 列 * 且 可 經 字 元 線 及 寫 本 頁 1 位 元 線 存 取 » 該 方 法 包 含 下 列 步 驟 '—- 1 I 在 一 導 電 型 式 之 晶 Η 的 ocr 単 晶 矽 層 上 形 成 垂 直 渠 道 1 1 在 渠 道 之 壁 上 形 成 介 質 層 1 1 訂 1 將 導 電 型 式 與 該 導 電 型 式 相 反 的 多 晶 矽 填 入 渠 道 中 f 去 除 充 填 渠 道 之 多 晶 矽 的 頂 部 位 1 I 長 成 基 本 上 在 晶 片 之 早 晶 矽 表 面 上 外 延 的 矽 1 且 將 導 1 I 電 型 式 相 反 的 矽 充 镇 渠 道 t 以 在 渠 道 的 矽 中 提 供 原 始 資 1 1 線 訊 1 輪 流 在 矽 層 上 方 形 成 一 第 介 質 層 » 一 具 該 導 電 型 式 1 1 的 中 間 矽 層 及 一 第 二 介 質 層 » 1 1 形 成 通 過 該 第 一 介 質 層 % 最 後 述 及 的 多 晶 矽 層 > 及 該 1 I 第 二 介 質 層 至 該 渠 道 上 方 之 矽 層 的 開 1 1 1 1 在由該開口曝露之中間矽層的表面上形成- -氣化層； 1 1 將具- -導電型式的外延矽充填開口， 偽使用渠道中的矽 1 1 之 原 始 資 訊 1 1 I -17- 1 1 本紙張尺皮逋用中國國家揉率（CNS ) A4規格（210X297公釐） A8 B8 C8 D8 經濟部中央標準局負工消費合作社印製 六、申請專利範圍 1 1 在 最 後 述 及 之 具 一 導 電 型 式 的 外 延 矽 上 形 成 一 層 具 相 1 1 反 導 電 m 式 的 物 質 以 及 1 I 在 相 反 導 電 型 式 的 後 述 層 上 形 成 —-· 導 電 層 〇 請 1 先 1 9 .如 串 請專利範圍第8項之用於製備- -記億胞元之方法， 其 閲 讀 1 背 1 中 在 該 第 一 及 第 二 介 質 層 間 形 成 的 多 晶 矽 層 為 該 胞 元 的 Λ 之 1 注 I 字 元 線 9 在 矽 之 上 最 後 形 成 之 導 電 層 為 該 胞 元 的 位 元 線 意 事 1 且 用 於 充 填 開 口 之 具 一-. 導 電 性 之 外 延 矽 作 為 矽 層 « 其 項 再 1 I 填 1 裝 中 在 垂 直 電 晶 體 通 道 操 作 期 間 産 生 此 層 Ο 馬 本 頁 1 10 .- -種用於製備記憶胞元的方法， 該記億胞元具有- -電晶 1 1 體 及 一 電 容 器 9 以 使 用 於 記 億 體 中 > 包 括 配 置 成 行 及 列 1 1 I 記 億 體 胞 元 t 藉 由 字 元 線 及 位 元 線 所 存 取 i 該 方 法 包 含 1 1 訂 1 下 列 步 驟 在 具 導 電 型 式 的 αα 早 晶 矽 層 中 形 成 一 垂 直 渠 道 1 I 在 該 渠 道 壁 上 形 成 一 介 質 層 1 將 與 該 上 述 導 電 型 式 相 反 的 導 電 型 式 之 滲 雜 多 晶 矽 充 1 1 線 填 該 渠 道 1 在 該 多 晶 矽 層 的 上 表 面 1 形 成 具 相 反 導 電 型 式 的 外 延 1 1 矽 層 以 便 在 渠 道 之 頂 形 成 一 CRS 早 晶 層 1 1 另 外 在 該 晶 Η 的 上 表 面 * 沉 積 第 ~* 介 質 層 t 導 電 型 式 1 相 反 適 合 作 為 宇 元 線 的 多 晶 矽 中 間 層 f 及 第 二 介 質 層 > 1 1 I 通 過 第 一 及 第 二 介 質 層 以 及 多 晶 矽 之 中 間 層 而 至 渠 道 1 1 頂 方 αα 早 晶 層 而 形 成 開 Ρ * 1 1 經 由 中 間 多 晶 矽 層 ί. 在 開 Ρ 之 侧 壁 之 上 形 成 閘 氣 化 層 1 1 -18- 1 1 本紙張尺度逋用中國國家梂率（CNS ) A4規格（2IOX297公釐） 393773 g D8 六、申請專利範圍 I 將具一導電型式的外延矽充镇該開口，其適於作為一 層其中在作業時形成記億胞元之電晶體的通道·以與電 晶體的下層矽形成第一源極/漏極介面； 提供一第二源極/漏極層，其導電型式與具該一導電型 式的外延矽相反；以及 ’ 在第二源極/漏極層上提供一導電層，以作為記億胞元 的位元線。 裝------訂------線 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央標準局貝工消费合作社印製 -19- 本紙張尺度適用中國國家梯準（CNS ) A4规格（210X297公釐）