晶闸管随机存取内存制造技术

本发明专利技术涉及晶闸管随机存取内存，其中，提出数种用以形成装置的装置及方法。该装置包括：有具第一极性类型之井区的衬底，以及基于晶闸管之记忆单元。该基于晶闸管之记忆单元包括：邻近该井区具第二极性类型之至少一第一区；设置于该衬底上用作为第二字线的栅极；具该第一极性类型之至少一第一层，其系设置成邻近具该第二极性类型之该第一区且邻近该栅极；以及具该第二极性类型之至少一重掺杂第一层，其系设置于具该第一极性类型之该第一层上且邻近该栅极。至少具该第二极性类型之该重掺杂第一层与该栅极的侧面自我对齐。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术系关于随机存取内存，且尤系关于晶闸管随机存取内存。
技术介绍
在计算机内存中，易失性内存系统，例如随机存取内存(RAM)，被广泛用作为主要数据储存器的形式。易失性记忆装置快速进行读写操作，允许在记忆装置通电时快速存取暂存数据。装置在不通电时失去所储存的数据。当前，易失性记忆装置使用于范围广泛的应用，包括例如，行动电话、数字相机、个人计算机，以及不需要永久性数据储存器或想要有快速的数据操控时的其它应用。典型的易失性记忆装置，包括例如，静态RAM(SRAM)及动态RAM(DRAM)。易失性记忆装置广泛以嵌入式内存的形式实作。近年来，已开发出各种类型的记忆单元(memory cell)、储存媒体以及程序化读取技术。例如，晶闸管随机存取内存(T-RAM)为新类型的DRAM内存，其系结合DRAM与SRAM的优势以达成高密度及高速。这种技术(其开发已知为负微分电阻之电气性质以及称作薄型电容親合晶闸管)系用来制作具有极高堆积密度(packing density)的记忆单元。T-RAM的其它优点包括但不限于:与现有逻辑工艺兼容的工艺，低工作电压(例如，约1.5V)，高开关电流比(IcinAciff rat1，例如，约10s)，快速读/写速度(例如，约I奈秒)以及良好的保存率(retent1n rate，例如，约10毫秒或大于256毫秒)。另一方面，具有与T-RAM的现有设计及其现有制造方法相关联的问题及缺点。例如，在现有设计中，η型基极、硅化物区块及重掺杂P型基极都不是自我对齐。离子植入在硅化物区块形成后进行。形成绝缘体上覆硅(SOI)衬底的成本高。此外，仍需要较低的工作电压、较长的刷新时间及较小的单元面积(cell size)。因此，亟须一种基于T-RAM之记忆装置的新设计及其制造方法以应付前述问题。
技术实现思路
具体实施例大体有关于记忆装置及其制造方法。在一具体实施例中，揭示一种装置。该装置包括有具第一极性类型之井区的衬底与基于晶闸管之记忆单元。该基于晶闸管之记忆单元包括:邻近该井区具第二极性类型之至少一第一区；设置于该衬底上用作第二字线的栅极；具该第一极性类型之至少一第一层，其系设置成邻近具该第二极性类型之该第一区且邻近该栅极；以及具该第二极性类型之至少一重掺杂第一层，其系设置于具该第一极性类型之该第一层上且邻近该栅极。至少具该第二极性类型之该重掺杂第一层与该栅极的侧面自我对齐。在另一具体实施例中，揭示一种形成装置的方法。提供有具第一极性类型之井区的衬底。该方法包括:形成基于晶闸管之记忆单元。该基于晶闸管之记忆单元的形成系藉由:形成邻近该井区具第二极性类型之至少一第一区；形成栅极于该衬底上；形成具该第一极性类型之至少一第一层，其系邻近具该第二极性类型之该第一区且邻近该栅极；以及形成具该第二极性类型之至少一重掺杂第一层于具该第一极性类型之该第一层上且邻近该栅极。该栅极用作为第二字线，以及至少具该第二极性类型之该重掺杂第一层与该栅极的侧面自我对齐。通过参考以下说明及附图可明白该等具体实施例以及描述于本文的其它优点及特征。此外，应了解，描述于本文之各种具体实施例的特征彼此都不互斥而且可存在于各种组合及排列中。【附图说明】附图中，类似的部件大体在各图中用相同的附图标记表示。再者，附图不一定按照比例绘制，反而大体以强调方式图标本揭示内容的原理。描述本揭示内容的各种具体实施例时会参考以下附图。图1a及图1b的横截面图图标装置之各种具体实施例。图2a及图2b的横截面图图标装置之各种具体实施例。图3a及图3b的横截面图图标装置之各种具体实施例。图4a至图4d的横截面图图标装置之其它各种具体实施例。图5a至5j的横截面图根据本揭示内容之具体实施例图标用以形成装置的方法具体实施例。图6a至6d的横截面图根据本揭示内容之另一具体实施例图标用以形成装置的方法具体实施例。图7a至7h的横截面图根据本揭示内容之又一具体实施例图标用以形成装置的方法具体实施例。图8a至8e的横截面图根据本揭示内容之又一具体实施例图标用以形成装置的方法具体实施例。图9a至9h的横截面图根据本揭示内容之又一具体实施例图标用以形成装置的方法具体实施例。图1Oa至1d的横截面图根据本揭示内容之又一具体实施例图标用以形成装置的方法具体实施例。图1la至Ilf的横截面图根据本揭示内容之又一具体实施例图标用以形成装置的方法具体实施例。图12a至12c的横截面图根据本揭示内容之又一具体实施例图标用以形成装置的方法具体实施例。图13a至13e的横截面图根据本揭示内容之又一具体实施例图标用以形成装置的方法具体实施例。图14a及图14b的横截面图根据本揭示内容之又一具体实施例图标用以形成装置的方法具体实施例。【具体实施方式】具体实施例大体有关于数种记忆装置及其制造方法。本揭示内容的记忆装置包括具有晶闸管结构的T-RAM，其中互补金属氧化物半导体(CMOS)加工至少用晶闸管结构之阳极部的自我对齐第一极性类型基极及自我对齐升高重掺杂第二极性类型射极层来建立或整合该晶闸管结构。为了图解说明，第一极性类型，例如，可称为η型，而第二极性类型，例如，可称为P型。不过，应了解，可做修改使得第一极性类型，例如，可称为P型，而第二极性类型，例如，可称为η型。相较于记忆装置的现有设计，本揭示内容的记忆装置提供许多新颖特征。首先，本揭示内容的记忆装置有小型化的尺寸。第二，本揭示内容的记忆装置有数个特征自我对齐。第三，本揭示内容的记忆装置在较低工作电压、较快读写操作及较好保存方面实现较好的效能。第四，可实现对称的每单元二位(two-bits-per-cell)结构。此外，根据本揭示内容制造记忆装置的方法与逻辑技术兼容。图1a的横截面图根据本揭示内容之一具体实施例图标装置100。装置100，在一具体实施例中，包括2T-RAM结构或二位细胞结构。装置100包括用CMOS加工形成之特征建立或整合的第一及第二晶闸管结构。装置100包括衬底102。该衬底，例如，为半导体衬底，例如硅衬底。在一具体实施例中，该衬底为P型掺杂衬底。例如，该P型掺杂衬底为轻掺杂P型衬底。也可使用其它类型的半导体衬底。例如，也可使用诸如硅锗、镓或砷化镓之类的半导体衬底。该衬底包括装置区。该装置区，例如，被隔离区(未图示)包围。该隔离区可用来使装置区与衬底上的其它装置区(未图标)隔开。该隔离区，例如，为浅沟槽隔离(STI)区。也可使用其它类型的隔离区。具第一极性类型的井区104设置于衬底102中。井区104的掺杂物浓度，例如，可约为116Cm 3至10 18cm 3。也可使用其它适当的掺杂物浓度。在一具体实施例中，该第一极性类型为η型而第二极性类型为P型。在此情形下，井区104为η型井区或深η型井区(DNW)，以及衬底102为P型衬底。该装置包括具第二极性类型形成于衬底102中及覆盖井区104的第一区106a，具第二极性类型形成于衬底102中及覆盖井区104的第二区106b，以及设置于衬底102上且设置于具第二极性类型之第一及第二区106a/106b之间的栅极。具第二极性类型之第一及第二区106a/106b的的掺杂物浓度，例如，可约为116Cm 3至10 lscm 3。也可使用其它适当的掺杂物浓度。在一具体实本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种装置，包括：具有具第一极性类型的井区的衬底；以及基于晶闸管的记忆单元，包含：邻近该井区具第二极性类型的至少一第一区，设置于该衬底上作为第二字线的栅极，具该第一极性类型的至少一第一层，其设置成邻近具该第二极性类型的该第一区且邻近该栅极；以及具该第二极性类型的至少一重掺杂第一层，其设置于具该第一极性类型的该第一层上且邻近该栅极，其中至少具该第二极性类型的该重掺杂第一层与该栅极的侧面自我对齐。

【技术特征摘要】
...

【专利技术属性】
技术研发人员：卓荣发，陈学深，郭克文，D·PC·岑，
申请(专利权)人：新加坡商格罗方德半导体私人有限公司，
类型：发明
国别省市：新加坡;SG