半导体内存元件及其制造方法技术

本发明专利技术是关于一种半导体内存元件及其制造方法，其中半导体内存元件包括主动区（１０１）、多个浮置闸极（１０３）及多个控制闸极（１０４）、一层内层绝缘层（１０９）与多个导体部（１０６）。其中主动区（１０１）包括多个在第一方向上延伸的主动区列（５２）以及多个在第二方向上延伸且具有多个凹陷部（１０５）的主动区行（５３），其中第二方向是与第一方向垂直。浮置闸极（１０３）及控制闸极（１０４）是配置在主动区列（５２）上。内层绝缘层（１０９）是配置在主动区（１０１）及控制闸极（１０４）上，其是作为位于一上层导线（１１０）下方的材料层。导体部（１０６）是与上层导线（１１０）及该主动区（１０１）电性连接，且分别位于主动区行（５３）的凹陷部（１０５）之上。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种，特别是涉及一种关于具有堆迭闸极结构的非挥发性。
技术介绍
具有堆迭结构的半导体内存元件中，主动区列和主动区行的交会处上会形成接触窗。主动区列为在第一个方向上延伸的主动区；而主动区行为第二个方向上延伸的主动区，其中第一个方向与第一个方向相垂直。请参阅图3-1与图3-2所示，其分别表示了现有习知的半导体内存元件的结构。此处将以具有浮置闸极的非挥发性记忆内存元件来说明此半导体记忆内存元件。请参阅3-1(a)所示，其是挥发性内存胞的平面结构，请参阅3-1(b)所示，其是图3-1(a)的内存元件沿着A-A’切线的剖面图。请参阅3-1(c)所示，其是图3-1(a)的内存元件沿着B-B’切线的剖面图。请参阅3-2(a)所示，其是是挥发性内存胞的平面结构。请参阅3-2(b)所示，其是图3-2(a)的内存元件的等效电路图。此种内存元件如尚未审查的日本专利早期公开特开平第1(1989)-181572号所公开的。请参阅图3-1所示，在硅基底100中已形成着主动区101和元件隔离区102。其中主动区101包括多个在第一个向上(如图3-1中垂直方向)延伸的主动区列52与多个在第二个方向上(如图3-1中的水平方向)延伸的主动区行53，第二个方向与第一个方向大致垂直。主动区101和元件隔离区102之间的接面呈倾斜状，如图3-1(b)和图3-1(c)所示。(但在图3-1(a)中仅绘出主动区101的上表面，而主动区101其边界处的倾斜表面和元件隔离区102则以简略的形式表示)。请参阅图3-1(a)与图3-1(c)所示，第一闸绝缘层107形成在其所对应的主动区101上。请参阅图3-1(a)与图3-1(c)所示，浮置闸103作为各浮置闸极，其形成在各个第一闸绝缘层107与元件隔离区域102上。此浮置闸103主要是一种以CVD、微影、蚀刻技术所形成的掺杂杂质多晶硅。请参阅图3-1(b)与图3-1(c)所示，覆盖在第二闸绝缘层108上的控制闸104分别作为控制闸极，其形成在相邻的浮置闸之间的元件隔离区102之上且在浮置闸的行方向上。请参阅图3-1(a)与图3-1(c)所示，作为各控制闸的控制闸是形成在其所对应的第二绝缘层108上。控制闸104是一种导电薄膜，其主要是由掺杂着杂质的多晶硅和金属硅化物所形成的二层薄膜结构所构成，其可以采用已知的CVD、微影、蚀刻技术形成。再者，各控制闸104可分别作为字元线。请参阅图3-1(b)与图3-1(c)所示，内层绝缘层109是形成在控制闸极104、第一闸绝缘层107以及元件隔离区102上。上层导线110则是形成在内层绝缘层上109。请参阅图3-1(a)与图3-1(c)，接触窗106是形成在内层绝缘层108中，且穿过内层绝缘层109而电性连接主动区101和后述之上层导线110。接触窗106的形成方法是以已知的微影、蚀刻技术在内层绝缘层109中形成接触窗开口，之后，再在接触窗开口中嵌入导电物质，以形成接触镶嵌物。钨是一种最常使用的接触镶嵌物。请参阅图3-1(b)与图3-1(c)所示，上层导线110是形成在内层绝缘层109上。图3-1(b)与图3-1(c)中表示已形成接触窗106，上层导线110则以虚线来表示。请参阅图3-1(a)所示，这种现有习知的半导体内存元件51的接触窗106是形成在主动区列52和主动区行53的交会处。若是半导体内存元件51的功能构件或组成元件例如是位元线BL、字元线WL、源极线(亦称为源极/汲极)SL等，则其可由图3-2(a)来表示。内存元件51的等效电路如图3-2(b)所示。源极线SL的部分并未与主动区101中的接触窗106及字元线WL重迭。图3-2(a)中斜线的区域表示元件隔离区102。在此种半导体内存元件51中，主动区行52和主动区列53交会处的主动区101，其和元件隔离区102的侧面之间的边界是倾斜的。相对的，在交会处以外之处(例如，图3-1(a)中切线A-A’的中间点处)的主动区101，其和元件隔离区102侧面之间的边界并不是倾斜的，而是垂直的。因此，相较于交会处的接触窗106是形成在图3-1(a)A-A’切线中间处而不是交会处的情形，将接触窗106形成在交会处可以使得其底部与主动区的接触面积增加。因此，现有习知的半导体内存元件可降低接触阻值。专利文件1日本尚未审查的早期公开专利特开平第1(1989)-181572号在现有习知的半导体内存元件中，接触窗是形成在主动区列52和主动区行53的交会处，其分别说明如上。此种半导体内存元件在进行浮置闸的图案化时，第一闸绝缘层107会被过度蚀刻。而且，在控制闸104和第二闸绝缘层108图案化之后，移除浮置闸时，第一闸绝缘层107也会被蚀刻。浮置闸103的材质为多晶硅等。在进行蚀刻制程时，是采用易于蚀刻多晶硅的液体。因此，第一闸绝缘层107在进行两次过度蚀刻之后可被完全去除，但是，主动区的硅也被蚀刻了。随着近几年图案的小型化，源极线的线宽和深度变得愈来愈窄。当源极线的线宽变小时，即将形成源极线接触窗之处105(即凹陷部)若是被过度蚀刻过深，将使得阻值增加。因此，现有习知的半导体内存元件在读取资料时会产生一些问题，例如是电流值下降使得电荷保持特性大幅衰退。由此可见，上述现有的半导体内存元件在结构与使用上，显然仍存在有不便与缺陷，而亟待加以进一步改进。为了解决半导体内存元件存在的问题，相关厂商莫不费尽心思来谋求解决之道，但长久以来一直未见适用的设计被发展完成，而一般产品又没有适切的结构能够解决上述问题，此显然是相关业者急欲解决的问题。有鉴于上述现有的半导体内存元件存在的缺陷，本专利技术人基于从事此类产品设计制造多年丰富的实务经验及专业知识，并配合学理的运用，积极加以研究创新，以期创设一种新型结构的，能够改进一般现有的半导体内存元件，使其更具有实用性。经过不断的研究、设计，并经反复试作样品及改进后，终于创设出确具实用价值的本专利技术。
技术实现思路
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半导体内存元件，其包括一主动区，其包括多数个在第一方向上延伸的主动区列以及多数个在第二方向上延伸且具有多数个凹陷部的主动区行，其中该第二方向与该第一方向垂直；多数个浮置闸极及多数个控制闸极，其配置在该主动区列上；一内层绝缘层，配置在该主动区及该些控制闸极上，其作为位于一上层导线下方的材料层；以及多数个导体部，其与该上层导线及该主动区电性连接，且分别位于该些主动区行的该些凹陷部之上。本专利技术的目的及解决其技术问题还采用以下的技术方案来实现。依据本专利技术提出的一种半导体内存元件，其包括多数个电晶体，其包括多数个浮置闸极与多数个控制闸极；一内层绝缘层与一上层导线形成在该些电晶体上；一主动区，其包括多数个主动区列及多数个与该些主动区列连接的主动区行；以及多数个图案该些浮置闸极时所移除的区域，其位于该些主动区行上，其中该上层导线与该些图案该些浮置闸极时所移除的区域位于该些主动区行上，且彼此电性连接。本专利技术的目的及解决其技术问题还采用以下的技术方案来实现。依据本专利技术提出的一种用半导体内存元件的制造方法，其包括以下步骤形成一主动区，其包括多数个在第一方向上延伸的主动区列以及多数个在第二方向上延伸且具有多数个凹陷部的主动区行，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种半导体内存元件，其特征在于其包括：一主动区，其包括多数个在第一方向上延伸的主动区列以及多数个在第二方向上延伸且具有多数个凹陷部的主动区行，其中该第二方向与该第一方向垂直；多数个浮置闸极及多数个控制闸极，其配置在该主动区列上；一内层绝缘层，配置在该主动区及该些控制闸极上，其作为位于一上层导线下方的材料层；以及多数个导体部，其与该上层导线及该主动区电性连接，且分别位于该些主动区行的该些凹陷部之上。

【技术特征摘要】
JP 2003-11-14 2003-385647;JP 2004-9-30 2004-2876351.一种半导体内存元件，其特征在于其包括一主动区，其包括多数个在第一方向上延伸的主动区列以及多数个在第二方向上延伸且具有多数个凹陷部的主动区行，其中该第二方向与该第一方向垂直；多数个浮置闸极及多数个控制闸极，其配置在该主动区列上；一内层绝缘层，配置在该主动区及该些控制闸极上，其作为位于一上层导线下方的材料层；以及多数个导体部，其与该上层导线及该主动区电性连接，且分别位于该些主动区行的该些凹陷部之上。2.一种半导体内存元件，其特征在于其包括多数个电晶体，其包括多数个浮置闸极与多数个控制闸极；一内层绝缘层与一上层导线形成在该些电晶体上；一主动区，其包括多数个主动区列及多数个与该些主动区列连接的主动区行；以及多数个图案化该些浮置闸极时所移除的区域，其位于该些主动区行上，其中该上层导线与该些图案该些浮置闸极时所移除的区域位于该些主动区行上，且彼此电性连接。3.一种用半导体内存元件的制造方法，其特征在于其包括以下步骤形成一主动区，其包括多数个在第一方向上延伸的主动区列以及多数个在第二方向上...

【专利技术属性】
技术研发人员：招淳也，
申请(专利权)人：沖电气工业株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]