记忆装置及其制造方法制造方法及图纸

本发明专利技术是有关于一种记忆装置及其制造方法。该记忆装置包括一基板、一记忆材料层、一第一介电层、一第一栅极层、一第二栅极层以及一源极/漏极区。其中，基板具有一凹槽，记忆材料层形成于凹槽的一侧壁上。第一介电层、第一栅极层和第二栅极层填充于凹槽中，第一介电层是形成于第一栅极层和第二栅极层之间。源极/漏极区形成于基板内并邻接于记忆材料层。第一栅极层延伸的方向垂直于源极/漏极区延伸的方向。本发明专利技术同时还提供了上述记忆装置的制造方法。本发明专利技术使记忆装置中字线的宽度是以第一栅极层的高度定义,从而使得记忆装置可以在尺寸减小的情况下仍具有良好的操作效能。

【技术实现步骤摘要】
记忆装置及其制造方法
本专利技术涉及一种记忆装置及其制造方法，特别是涉及一种兼具尺寸减小及良好操作效能的记忆装置及其制造方法。
技术介绍
在制作记忆装置的字线(本文中的字线,即为字元线,本文均称为字线）的工艺中，传统的方式是先沉积一整片的多晶硅(polysilicon)层后，接着蚀刻多晶硅层而形成多条字线，再在字线之间蚀刻出来的空间中填入介电材料。然而，随着记忆装置的缩小，字线宽度及彼此之间的间隙也减小,以蚀刻工艺制作字线容易因为蚀刻不完全而残留的多晶硅发生短路，或者是字线宽度不均匀，导致记忆装置的可靠性降低。并且，字线宽度减小也造成记忆装置的效能不佳。因此，本领域的设计者们无不致力于开发研究提高记忆装置的操作效能及可靠性。
技术实现思路
本专利技术的目的在于，提供一种新的记忆装置及其制造方法，所要解决的技术问题是使记忆装置中字线的宽度(wordlinewidth)是以第一栅极层的高度定义，使得记忆装置可以在尺寸减小的情况下仍具有良好的操作效能，非常适于实用。本专利技术的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。依据本专利技术提出的一种记忆装置。其包括一基板、一记忆材料层、一第一介电层、一第一栅极层、一第二栅极层以及一掺杂条。基板具有一凹槽，记忆材料层形成于凹槽的一侧壁上。第一介电层、第一栅极层和第二栅极层填充于凹槽中，第一介电层是形成于第一栅极层和第二栅极层之间。掺杂条形成于基板内并邻接于记忆材料层。其中第一栅极层延伸的方向垂直于源极/漏极区延伸的方向。本专利技术的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。前述的记忆装置，其中该掺杂条包括多个源极/漏极区。前述的记忆装置，其中该基板更具有至少一长凹槽，该掺杂条形成于该长凹槽的表面之内(within)。前述的记忆装置，还包括：一第二介电层，该第二介电层形成于该长凹槽中。本专利技术的目的及解决其技术问题还采用以下技术方案来实现。依据本专利技术提出的一种记忆装置。其包括一基板、多个记忆材料层、多个第一介电层、多个第一栅极层、多个第二栅极层以及多个掺杂条。基板具有多个凹槽。记忆材料层形成于各凹槽的一侧壁上。各第一介电层是形成于各第一栅极层和各第二栅极层之间并填充于各凹槽中。掺杂条形成于基板内并邻接于记忆材料层。第一栅极层延伸的方向垂直于掺杂条延伸的方向。本专利技术的目的及解决其技术问题另外再采用以下技术方案来实现。依据本专利技术提出的一种记忆装置的制造方法。其包括以下步骤。提供一基板，基板具有一凹槽；形成一记忆材料层于凹槽的一侧壁上；形成一第一介电层、一第一栅极层和一第二栅极层填充于凹槽中，其中第一介电层系形成于第一栅极层和第二栅极层之间；以及形成一源极/漏极区于基板内并邻接于记忆材料层，其中第一栅极层延伸的方向垂直于源极/漏极区延伸的方向。本专利技术的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。前述的记忆装置的制造方法，其中形成该第一介电层、该第一栅极层和该第二栅极层的步骤包括：形成一导电材料层；蚀刻该导电材料层以形成一间隙(gap)，该间隙将该导电材料层分隔开成两个部分；形成一介电材料层于该导电材料层上及该间隙中；以及研磨该介电材料层及该导电材料层以形成该第一介电层、该第一栅极层和该第二栅极层。前述的记忆装置的制造方法，其中形成该源极/漏极区于该基板内的步骤包括：对该基板进行一离子布植(ionimplantation)工艺以形成该源极/漏极区于该基板内。前述的记忆装置的制造方法，还包括形成一第二介电层于该源极/漏极区上。本专利技术的目的及解决其技术问题另外还采用以下技术方案来实现。依据本专利技术提出的一种记忆装置的制造方法。其包括以下步骤。提供一基板，其中基板具有多个凹槽；形成多个记忆材料层分别于各凹槽之一侧壁上;形成多个第一介电层、多个第一栅极层和多个第二栅极层，其中各第一介电层是形成于各第一栅极层和各第二栅极层之间并填充于各凹槽中；以及形成多个掺杂条于基板内并邻接于记忆材料层；其中第一栅极层延伸的方向垂直于掺杂条延伸的方向。本专利技术的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。前述的记忆装置的制造方法，其中形成该些掺杂条于该基板内的步骤包括：对该基板进行一离子布植(ionimplantation)工艺以形成该些掺杂条于该基板内。本专利技术与现有技术相比具有明显的优点和有益效果。借由上述技术方案,本专利技术记忆装置及其制造方法至少具有下列优点及有益效果：本专利技术使记忆装置中字线的宽度是以第一栅极层的高度定义,从而使得记忆装置可以在尺寸减小的情况下仍具有良好的操作效能。综上所述,本专利技术是有关于一种记忆装置及其制造方法。该记忆装置包括一基板、一记忆材料层、一第一介电层、一第一栅极层、一第二栅极层以及一源极/漏极区。其中，基板具有一凹槽，记忆材料层形成于凹槽的一侧壁上。第一介电层、第一栅极层和第二栅极层填充于凹槽中，第一介电层是形成于第一栅极层和第二栅极层之间。源极/漏极区形成于基板内并邻接于记忆材料层。第一栅极层延伸的方向垂直于源极/漏极区延伸的方向。本专利技术在技术上有显著的进步，并具有明显的积极效果,诚为一新颖、进步、实用的新设计。上述说明仅是本专利技术技术方案的概述，为了能够更清楚了解本专利技术的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本专利技术的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例，并配合附图,详细说明如下。附图说明图1是绘示根据本专利技术一实施例的记忆装置的俯视图。图2A是绘示沿图1的剖面线I-I的剖面图。图2B是绘示沿图1的剖面线II-II的剖面图。图2C是绘示图1虚线框a圈起区域的立体图。图3是绘示图1的记忆装置的记忆单元的立体图。图4至图11D是绘示依照本专利技术的一实施例的记忆装置的制造方法的示意图。图12是绘示根据图1的实施例的记忆装置的电路图。图13是绘示记忆装置的字线宽度(wordlinewidth)-跨导值(transconductance，Gm)曲线图。100：记忆装置110、110’：基板120：记忆材料层120’：记忆材料涂布层120a、131a、140a、170a：顶面131：第一栅极层131b:底边131s、150s：侧壁133：第二栅极层135：第一介电层140：掺杂条150：凹槽150b:底部170：第二介电层630：导电材料层631、633：导电材料层的部分635：介电材料层C、C’：记忆单元D1、D2:方向G：间隙HM1、HM2：图案化硬掩膜层HM1’、HM2’：硬掩膜层IMP：布植方向L1：高度L2：长度S/D：源极/漏极区T1、T2:长凹槽2C、5D、7D、9D、11D：虚线框2A-2A’、2B-2B’、4A-4A’、6A-6A’、8A-8A’、8B-8B’、10A-10A’、10B-10B’:剖面线具体实施方式为更进一步阐述本专利技术为达成预定专利技术目的所采取的技术手段及功效,以下结合附图及较佳实施例，对依据本专利技术提出的记忆装置及其制造方法其具体实施方式、结构、方法、步骤、特征及其功效，详细说明如后。本专利技术的一些实施例将详细描述如下。然而,除了以下描述外,本专利技术还可以广泛地在其他实施例施行，并且本专利技术的保护范围并不受实施例的限定，其以权利要求的保护范围为准。再者,为提供更清楚的描述及更容易理解本专利技术，图式内各部分并没有依本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种记忆装置，其特征在于其包括：一基板，具有一凹槽；一记忆材料层，形成于该凹槽的一侧壁上；一第一介电层、一第一栅极层和一第二栅极层，填充于该凹槽中,其中该第一介电层是形成于该第一栅极层和该第二栅极层之间；以及一掺杂条，形成于该基板内并邻接于该记忆材料层；其中该第一栅极层延伸的方向垂直于该掺杂条延伸的方向。

【技术特征摘要】
1.一种记忆装置，其特征在于，其包括：一基板，具有一凹槽；一记忆材料层，形成于该凹槽的一侧壁上；一第一介电层、一第一栅极层和一第二栅极层，填充于该凹槽中，其中该第一介电层是形成于该第一栅极层和该第二栅极层之间；以及一掺杂条，形成于该基板内并邻接于该记忆材料层；其中该第一栅极层延伸的方向垂直于该掺杂条延伸的方向，该记忆装置的字线的宽度以所述第一栅极层的高度定义，所述第一栅极层的高度定义为垂直于该第一栅极层延伸的方向和该掺杂条延伸的方向。2.根据权利要求1所述的记忆装置，其特征在于，其中该掺杂条包括多个源极/漏极区。3.根据权利要求1所述的记忆装置，其特征在于其中该基板更具有至少一长凹槽，该掺杂条形成于该长凹槽的表面之内。4.根据权利要求3所述的记忆装置，其特征在于，其还包括：一第二介电层，该第二介电层形成于该长凹槽中。5.一种记忆装置的制造方法，其特征在于，其包括以下步骤：提供一基板，其中该基板具有一凹槽；形成一记忆材料层于该凹槽的一侧壁上；形成一第一介电层、一第一栅极层和一第二栅极层填充于该凹槽中，其中该第一介电层是形成于该第一栅极层和该第二栅极层之间；以及形成一源极/漏极区于该基板内并邻接于该记忆材料层；其中该第一栅极层延伸的方向垂直于该源极/漏极区延伸的方向，该记忆装置的字线的宽度以所述第一栅极层的高度定义，所述第一栅极层的高度定义为垂直于...

【专利技术属性】
技术研发人员：彭及圣，
申请(专利权)人：旺宏电子股份有限公司，
类型：发明
国别省市：中国台湾;71