动态随机存取存储器及其形成方法技术

一种动态随机存取存储器及其形成方法，包括：衬底，衬底具有第一面和第二面，衬底包括若干有源区，各有源区均包括沟道区和字线区；位于字线区内的字线栅结构；位于每个所述字线区内的第一隔离结构；位于每个所述沟道区内的第二隔离结构；位于沟道区第一面内的第一源漏掺杂区；位于第一面上的电容结构；位于沟道区第二面内的第二源漏掺杂区；位于第二面上的位线层。通过将电容结构和位线层排布在衬底的第一面和第二面上，能够有效降低电路布线以及制造工艺的难度，能够有效减小单个存储结构占用的面积，能够提升存储器的存储密度。能够提升存储器的存储密度。能够提升存储器的存储密度。

【技术实现步骤摘要】
动态随机存取存储器及其形成方法


[0001]本专利技术涉及半导体制造
，尤其涉及一种动态随机存取存储器及其形成方法。

技术介绍

[0002]随着现今科技快速的发展，半导体存储器被广泛地应用于电子装置中。动态随机存取存储器(dynamic random access memory，DRAM)属于一种挥发性存储器，对于储存大量数据的应用而言，动态随机存取存储器是最常被利用的解决方案。
[0003]通常，动态随机存取存储器是由多个存储单元构成，每一个存储单元主要是由一个晶体管与一个由晶体管所操控的电容所构成，且每一个存储单元通过字线与位线彼此电连接。
[0004]然而，现有的动态随机存取存储器仍存在诸多问题。

技术实现思路

[0005]本专利技术解决的技术问题是提供一种动态随机存取存储器及其形成方法，能够有效降低工艺难度，以及提升存储器的存储密度。
[0006]为解决上述问题，本专利技术提供一种动态随机存取存储器，包括：衬底，所述衬底具有相对的第一面和第二面，所述衬底包括若干相互分立且平行于第一方向的有源区，且若干所述有源区沿第二方向排列，所述第一方向与所述第二方向垂直，每个所述有源区均包括若干字线区和若干沟道区，且每个所述有源区中的若干所述字线区和若干所述沟道区沿所述第一方向间隔排列；位于每个所述字线区内的字线栅沟槽，所述字线栅沟槽自所述第一面向所述第二面延伸，且所述字线栅沟槽沿所述第二方向贯穿所述有源区；位于每个所述字线栅沟槽内两个相互分立的字线栅结构，两个所述字线栅结构之间具有第一隔离开口；位于每个所述字线区内的第一隔离结构，所述第一隔离结构还位于两个所述字线栅结构之间的第一隔离开口内；位于每个所述沟道区内的第二隔离结构；位于每个所述沟道区第一面内的第一源漏掺杂区；位于所述第一面上的若干电容结构，每个所述电容结构与一个所述第一源漏掺杂区电连接；位于每个所述沟道区第二面内的第二源漏掺杂区；位于所述第二面上的若干平行于所述第一方向的位线层，每个所述位线层与一个所述有源区中的若干所述第二源漏掺杂区电连接。
[0007]可选的，还包括：位于相邻的所述有源区之间的隔离层，所述隔离层自所述第一面向所述第二面的方向贯穿所述衬底。
[0008]可选的，还包括：位于所述字线栅沟槽底部的平坦层，所述字线栅结构位于所述平坦层上。
[0009]可选的，所述平坦层的材料包括绝缘介质材料；所述绝缘介质材料包括：氧化硅。
[0010]可选的，所述第二源漏掺杂区的深度大于或等于所述字线栅结构与所述衬底的第二面之间的间距。
[0011]可选的，所述字线栅结构包括：位于所述字线栅沟槽侧壁和底部表面的字线栅介质层、以及位于所述字线栅介质层上的字线栅层。
[0012]可选的，所述字线栅层包括：单层结构或复合结构。
[0013]可选的，当所述字线栅层为单层结构时，所述字线栅层的材料包括：金属或多晶硅。
[0014]可选的，当所述字线栅层为复合结构时，所述字线栅层包括第一栅极层以及位于所述第一栅极层上的第二栅极层，所述第一栅极层和所述第二栅极层的材料不同。
[0015]可选的，所述第一栅极层的材料包括：金属或多晶硅；所述第二栅极层的材料包括：多晶硅或金属。
[0016]可选的，所述第一隔离结构与所述第二面之间的间距小于或等于所述字线栅结构与所述第二面之间的间距。
[0017]可选的，还包括：位于每个所述第一源漏掺杂区上的第一导电插塞，每个所述电容结构与一个所述第一导电插塞电连接。
[0018]可选的，还包括：若干第二导电插塞，若干所述第二导电插塞分别将每个所述位线层与对应的一个所述有源区内的若干所述第二源漏掺杂区电连接。
[0019]可选的，所述电容结构包括：上电极层、下电极层和位于上电极层与下电极层之间的介电层。
[0020]相应的，本专利技术还提供了一种动态随机存取存储器的形成方法，包括：提供衬底，所述衬底具有相对的第一面和第二面，所述衬底包括若干相互分立且平行于第一方向的有源区，且若干所述有源区沿第二方向排列，所述第一方向与所述第二方向垂直，每个所述有源区均包括若干字线区和若干沟道区，且每个所述有源区中的若干所述字线区和若干所述沟道区沿所述第一方向间隔排列；在每个所述字线区内形成字线栅沟槽，所述字线栅沟槽自所述第一面向所述第二面延伸，且所述字线栅沟槽沿所述第二方向贯穿所述有源区；在每个所述字线栅沟槽内形成初始字线栅结构；自所述第一面向所述第二面的方向刻蚀部分所述初始字线栅结构，在所述衬底内形成若干平行于所述第二方向的第一隔离开口，所述第一隔离开口自所述第一面向所述第二面的方向贯穿所述初始字线栅结构，以及使得所述初始字线栅结构形成相互分立的两个字线栅结构；自所述第一面向所述第二面的方向刻蚀部分所述沟道区，在所述衬底内形成若干平行于所述第二方向的第二隔离开口；在所述第一隔离开口内形成第一隔离结构；在所述第二隔离开口内形成第二隔离结构；在每个所述沟道区第一面内形成第一源漏掺杂区；在所述第一面上形成若干电容结构，每个所述电容结构与一个所述第一源漏掺杂区电连接；自所述第二面向所述第一面的方向对所述衬底进行减薄处理；在每个所述沟道区第二面内形成第二源漏掺杂区；在所述第二面上形成若干平行于所述第一方向的位线层，每个所述位线层与一个所述有源区中的若干所述第二源漏掺杂区电连接。
[0021]可选的，在形成所述字线栅沟槽之前，还包括：在相邻的所述有源区之间形成隔离层。
[0022]可选的，所述隔离层的形成方法包括：在相邻的所述有源区之间以及所述第一面上形成隔离材料层；对所述隔离材料层进行平坦化处理，直至暴露出所述第一面为止，形成所述隔离层。
[0023]可选的，在形成所述字线栅沟槽之后，且在形成所述初始字线栅结构之前，还包括：在所述字线栅沟槽底部形成平坦层；所述字线栅结构位于所述平坦层上。
[0024]可选的，在所述字线栅沟槽底部形成平坦层的方法包括：采用旋涂工艺在所述字线栅沟槽底部形成平坦材料层，所述平坦材料层为流体；对所述平坦材料层进行固化处理，形成所述平坦层。
[0025]可选的，所述平坦层的材料包括绝缘介质材料；所述绝缘介质材料包括：氧化硅。
[0026]可选的，所述第二源漏掺杂区的深度大于或等于所述字线栅结构与所述衬底的第二面之间的间距。
[0027]可选的，所述字线栅结构包括：位于所述字线栅沟槽侧壁和底部表面的字线栅介质层、以及位于所述字线栅介质层上的字线栅层。
[0028]可选的，所述字线栅层包括：单层结构或复合结构。
[0029]可选的，当所述字线栅层为单层结构时，所述字线栅层的材料包括：金属或多晶硅。
[0030]可选的，当所述字线栅层为复合结构时，所述字线栅层包括第一栅极层以及位于所述第一栅极层上的第二栅极层，所述第一栅极层和所述第二栅极层的材料不同。
[0031]可选的，所述第一栅极层的材料包括：金属或多晶硅；所述第二栅极层的材料包括：多晶硅或金属。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种动态随机存取存储器，其特征在于，包括：衬底，所述衬底具有相对的第一面和第二面，所述衬底包括若干相互分立且平行于第一方向的有源区，且若干所述有源区沿第二方向排列，所述第一方向与所述第二方向垂直，每个所述有源区均包括若干字线区和若干沟道区，且每个所述有源区中的若干所述字线区和若干所述沟道区沿所述第一方向间隔排列；位于每个所述字线区内的字线栅沟槽，所述字线栅沟槽自所述第一面向所述第二面延伸，且所述字线栅沟槽沿所述第二方向贯穿所述有源区；位于每个所述字线栅沟槽内且相互分立的两个字线栅结构，两个所述字线栅结构之间具有第一隔离开口；位于每个所述字线区内的第一隔离结构，所述第一隔离结构还位于两个所述字线栅结构之间的第一隔离开口内；位于每个所述沟道区内的第二隔离结构；位于每个所述沟道区第一面内的第一源漏掺杂区；位于所述第一面上的若干电容结构，每个所述电容结构与一个所述第一源漏掺杂区电连接；位于每个所述沟道区第二面内的第二源漏掺杂区；位于所述第二面上的若干平行于所述第一方向的位线层，每个所述位线层与一个所述有源区中的若干所述第二源漏掺杂区电连接。2.如权利要求1所述动态随机存取存储器，其特征在于，还包括：位于相邻的所述有源区之间的隔离层，所述隔离层自所述第一面向所述第二面的方向贯穿所述衬底。3.如权利要求1所述动态随机存取存储器，其特征在于，还包括：位于所述字线栅沟槽底部的平坦层，所述字线栅结构位于所述平坦层上。4.如权利要求3所述动态随机存取存储器，其特征在于，所述平坦层的材料包括绝缘介质材料；所述绝缘介质材料包括：氧化硅。5.如权利要求1所述动态随机存取存储器，其特征在于，所述第二源漏掺杂区的深度大于或等于所述字线栅结构与所述衬底的第二面之间的间距。6.如权利要求1所述动态随机存取存储器，其特征在于，所述字线栅结构包括：位于所述字线栅沟槽侧壁和底部表面的字线栅介质层、以及位于所述字线栅介质层上的字线栅层。7.如权利要求6所述动态随机存取存储器，其特征在于，所述字线栅层包括：单层结构或复合结构。8.如权利要求7所述动态随机存取存储器，其特征在于，当所述字线栅层为单层结构时，所述字线栅层的材料包括：金属或多晶硅。9.如权利要求7所述动态随机存取存储器，其特征在于，当所述字线栅层为复合结构时，所述字线栅层包括第一栅极层以及位于所述第一栅极层上的第二栅极层，所述第一栅极层和所述第二栅极层的材料不同。10.如权利要求9所述动态随机存取存储器，其特征在于，所述第一栅极层的材料包括：金属或多晶硅；所述第二栅极层的材料包括：多晶硅或金属。11.如权利要求1所述动态随机存取存储器，其特征在于，所述第一隔离结构与所述第
二面之间的间距小于或等于所述字线栅结构与所述第二面之间的间距。12.如权利要求1所述动态随机存取存储器，其特征在于，还包括：位于每个所述第一源漏掺杂区上的第一导电插塞，每个所述电容结构与一个所述第一导电插塞电连接。13.如权利要求1所述动态随机存取存储器，其特征在于，还包括：若干第二导电插塞，若干所述第二导电插塞分别将每个所述位线层与对应的一个所述有源区内的若干所述第二源漏掺杂区电连接。14.如权利要求1所述动态随机存取存储器，其特征在于，所述电容结构包括：上电极层、下电极层和位于上电极层与下电极层之间的介电层。15.一种动态随机存取存储器的形成方法，其特征在于，包括：提供衬底，所述衬底具有相对的第一面和第二面，所述衬底包括若干相互分立且平行于第一方向的有源区，且若干所述有源区沿第二方向排列，所述第一方向与所述第二方向垂直，每个所述有源区均包括若干字线区和若干沟道区，且每个所述有源区中的若干所述字线区和若干所述沟道区沿所述第一方向间隔排列；在每个所述字线区内形成字线栅沟槽，所述字线栅沟槽自所述第一面向所述第二面延伸，且所述字线栅沟槽沿所述第二方向贯穿所述有源区；在每个所述字线栅沟槽内形成初始字线栅结构；自所述第一面向所述第二面的方向刻蚀部分所述初始字线栅结构，在所述衬底内形成若干平行于所述第二方向的第一隔离开口，所述第一隔离开口自所述第一面向所述第二面的方向贯穿所述初始字线栅结构，以及使得所述初始字线栅结构形成...

【专利技术属性】
技术研发人员：华文宇，刘藩东，丁潇，朱宏斌，华子群，
申请(专利权)人：芯盟科技有限公司，
类型：发明
国别省市：