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存储器单元、存储器单元的制作方法以及存储系统技术方案

技术编号:40462254 阅读:6 留言:0更新日期:2024-02-22 23:16
本申请提供了一种存储器单元、存储器单元的制作方法以及存储系统,本申请的存储器单元包括:晶体管;第一介质层,位于晶体管的表面上,第一介质层的远离晶体管的表面具有凹槽;电容器结构,电容器结构位于凹槽中,电容器结构包括沿远离晶体管方向依次叠置的底电极、第二介质层以及顶电极;第一金属化孔,位于第一介质层中,且第一金属化孔的第一端与晶体管接触,第一金属化孔的第二端与底电极接触且未对准凹槽。本申请解决了现有技术中随着尺寸缩小,存储器单元的电容容量无法满足器件性能的问题。

【技术实现步骤摘要】

本申请涉及存储器,具体而言,涉及一种存储器单元、存储器单元的制作方法以及存储系统


技术介绍

1、随着集成电路沿着摩尔定律微缩,常规1t1c(1transistor 1capacitance,一个晶体管一个电容器)存储器单元,会遇到电容无法缩小的问题,因为微缩的平板电容结构的电容值会随面积缩小而减小,过小的电容能够存储的电荷有限,使存储单元在实际工作中的性能下降甚至读取困难。

2、在
技术介绍
部分中公开的以上信息只是用来加强对本文所描述技术的
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的理解,因此,
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中可能包含某些信息,这些信息对于本领域技术人员来说并未形成在本国已知的现有技术。


技术实现思路

1、本申请的主要目的在于提供一种存储器单元、存储器单元的制作方法以及存储系统,以解决现有技术中随着尺寸缩小,存储器单元的电容容量无法满足器件性能的问题。

2、为了实现上述目的,根据本申请的一个方面,提供了一种存储器单元,所述存储器单元包括晶体管、第一介质层以及电容器结构,其中,所述第一介质层位于所述晶体管的表面上,所述第一介质层的远离所述晶体管的表面具有凹槽;所述电容器结构位于所述凹槽中,所述电容器结构包括沿远离所述晶体管方向依次叠置的底电极、第二介质层以及顶电极;第一金属化孔,位于所述第一介质层中,且所述第一金属化孔的第一端与所述晶体管接触,所述第一金属化孔的第二端与所述底电极接触且未对准所述凹槽。

3、可选地,所述电容器结构还位于所述凹槽两侧的所述第一介质层的表面上。

4、可选地,所述存储器单元还包括第一金属连线、第二金属连线、第三金属连线以及第四金属连线,其中,所述第一金属连线位于所述电容器结构的远离所述第一介质层的表面上;所述第二金属连线位于所述第一介质层的远离所述晶体管的表面上,且位于所述第一金属连线的一侧;所述第三金属连线位于所述第一介质层的远离所述晶体管的表面上,且位于所述第二金属连线以及所述第一金属连线的之间;所述第四金属连线位于所述第一介质层的远离所述晶体管的表面上,且位于所述第一金属连线的远离所述第三金属连线的一侧,其中,所述第一金属连线、所述第二金属连线、所述第三金属连线以及所述第四金属连线的材料分别包括钨。

5、可选地,所述晶体管包括衬底、源极、漏极以及栅极,其中,所述源极以及所述漏极间隔地位于所述衬底表面上,所述栅极位于所述源极以及所述漏极之间的所述衬底表面上,所述第一金属化孔的第一端与所述漏极接触,所述存储器单元还包括第二金属化孔、第三金属化孔以及第四金属化孔,其中,所述第二金属化孔位于所述第一介质层中,且所述第二金属化孔的第一端与所述源极接触,所述第二金属化孔的第二端与所述第二金属连线接触;所述第三金属化孔位于所述第一介质层中,且所述第三金属化孔的第一端与所述栅极接触,所述第三金属化孔的第二端与所述第三金属连线接触;所述第四金属化孔位于所述第一介质层中,且所述第四金属化孔的第一端与所述衬底接触,所述第四金属化孔的第二端与所述第四金属连线接触,其中,所述第一金属化孔、所述第二金属化孔、所述第三金属化孔以及所述第四金属化孔的材料分别包括钨。

6、可选地,所述存储器单元还包括第三介质层、第五金属连线、第六金属连线、第七金属连线以及第八金属连线,其中,所述第三介质层覆盖所述第一介质层、所述第一金属连线、所述第二金属连线、所述第三金属连线以及所述第四金属连线;所述第五金属连线位于所述第三介质层的远离所述第二介质层的表面上;所述第六金属连线位于所述第三介质层的远离所述第二介质层的表面上,且位于所述第五金属连线的一侧;所述第七金属连线位于所述第三介质层的远离所述第二介质层的表面上,且位于所述第五金属连线以及所述第六金属连线之间;所述第八金属连线位于所述第三介质层的远离所述第二介质层的表面上,且位于所述第五金属连线的远离所述第七金属连线的一侧。

7、可选地,所述晶体管包括衬底、源极、漏极以及栅极,其中,所述源极以及所述漏极间隔地位于所述衬底表面上,所述栅极位于所述源极以及所述漏极之间的所述衬底表面上,所述存储器单元还包括第五金属化孔、第六金属化孔、第七金属化孔以及第八金属化孔,其中,所述第五金属化孔位于所述第三介质层中,且所述第五金属化孔的第一端与所述第一金属连线接触,所述第五金属化孔的第二端与所述第五金属连线接触;所述第六金属化孔位于所述第三介质层中,且所述第六金属化孔的第一端与所述第二金属连线接触,所述第六金属化孔的第二端与所述第六金属连线接触;所述第七金属化孔位于所述第三介质层中,且所述第七金属化孔的第一端与所述第三金属连线接触,所述第七金属化孔的第二端与所述第七金属连线接触;所述第八金属化孔位于所述第三介质层中,且所述第八金属化孔的第一端与所述第四金属连线接触,所述第八金属化孔的第二端与所述第八金属连线接触。

8、可选地,所述底电极以及所述顶电极的材料分别包括氮化钛,所述第二介质层的材料包括掺杂锆的氧化铪。

9、根据本申请的另一方面,提供了一种存储器单元的制作方法,包括:提供晶体管;在所述晶体管的裸露表面上形成第一介质层,所述第一介质层的远离所述晶体管的表面上具有凹槽;在所述第一介质层中形成贯穿至所述晶体管表面的第一通孔,填充材料形成第一金属化孔,其中,所述第一金属化孔的远离所述晶体管的一端未对准所述凹槽;至少在所述凹槽内依次叠置底电极、第二介质层以及顶电极,形成电容器结构,其中,所述底电极与所述第一金属化孔的远离所述晶体管的一端接触。

10、可选地,至少在所述凹槽内依次叠置底电极、第二介质层以及顶电极,形成电容器结构,包括:在所述凹槽内以及所述凹槽两侧的所述第一介质层的表面上依次叠置所述底电极、所述第二介质层以及所述顶电极,形成所述电容器结构。

11、可选地,在至少在所述凹槽内依次叠置底电极、第二介质层以及顶电极,形成电容器结构之后,所述方法还包括:在所述电容器结构以及所述第一介质层的裸露表面上形成第一预备金属层,所述第一预备金属层填满剩余的所述凹槽;平坦化所述第一预备金属层,得到第一金属层;去除部分的所述第一金属层,以形成间隔设置的第一金属连线、第二金属连线、第三金属连线以及第四金属连线,其中,所述第一金属连线位于所述电容器结构的远离所述第一介质层的表面上,所述第二金属连线位于所述第一金属连线的一侧,所述第三金属连线位于所述第二金属连线以及所述第一金属连线的之间,所述第四金属连线位于所述第一金属连线的远离所述第三金属连线的一侧。

12、可选地,所述晶体管包括衬底、源极、漏极以及栅极,其中,所述源极以及所述漏极间隔地位于所述衬底表面上,所述栅极位于所述源极以及所述漏极之间的所述衬底表面上,所述第一通孔贯穿至所述漏极表面,填充所述第一通孔的材料为包括钨的材料,在所述晶体管的裸露表面上形成第一介质层之后,在至少在所述凹槽内依次叠置底电极、第二介质层以及顶电极,形成电容器结构之前,所述方法还包括:在所述第一介质层中形成贯穿至所述源极表面的第二通孔、贯穿至所述栅极表面的第三通孔以及贯穿至所述衬本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种存储器单元,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的存储器单元,其特征在于,所述电容器结构还位于所述凹槽两侧的所述第一介质层的表面上。

3.根据权利要求1所述的存储器单元,其特征在于,所述存储器单元还包括:

4.根据权利要求3所述的存储器单元,其特征在于,所述晶体管包括衬底、源极、漏极以及栅极,其中,所述源极以及所述漏极间隔地位于所述衬底表面上,所述栅极位于所述源极以及所述漏极之间的所述衬底表面上,所述第一金属化孔的第一端与所述漏极接触,所述存储器单元还包括:

5.根据权利要求3所述的存储器单元,其特征在于,所述存储器单元还包括:

6.根据权利要求5所述的存储器单元,其特征在于,所述晶体管包括衬底、源极、漏极以及栅极,其中,所述源极以及所述漏极间隔地位于所述衬底表面上,所述栅极位于所述源极以及所述漏极之间的所述衬底表面上,所述存储器单元还包括:

7.根据权利要求1至6中任一项所述的存储器单元,其特征在于,所述底电极以及所述顶电极的材料分别包括氮化钛,所述第二介质层的材料包括掺杂锆的氧化铪。

8.一种存储器单元的制作方法,其特征在于,包括:

9.根据权利要求8所述的方法,其特征在于,至少在所述凹槽内依次叠置底电极、第二介质层以及顶电极,形成电容器结构,包括:

10.根据权利要求9所述的方法,其特征在于,在至少在所述凹槽内依次叠置底电极、第二介质层以及顶电极,形成电容器结构之后,所述方法还包括:

11.根据权利要求10所述的方法,其特征在于,所述晶体管包括衬底、源极、漏极以及栅极,其中,所述源极以及所述漏极间隔地位于所述衬底表面上,所述栅极位于所述源极以及所述漏极之间的所述衬底表面上,所述第一通孔贯穿至所述漏极表面,填充所述第一通孔的材料为包括钨的材料,

12.根据权利要求10所述的方法,其特征在于,在去除部分的所述第一金属层,以形成间隔设置的第一金属连线、第二金属连线、第三金属连线以及第四金属连线之后,所述方法还包括:

13.一种存储系统,其特征在于,包括:权利要求1至7中任一项所述的存储器单元或者采用权利要求8至12中任一项所述的方法制作得到的存储器单元。

...

【技术特征摘要】

1.一种存储器单元,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的存储器单元,其特征在于,所述电容器结构还位于所述凹槽两侧的所述第一介质层的表面上。

3.根据权利要求1所述的存储器单元,其特征在于,所述存储器单元还包括:

4.根据权利要求3所述的存储器单元,其特征在于,所述晶体管包括衬底、源极、漏极以及栅极,其中,所述源极以及所述漏极间隔地位于所述衬底表面上,所述栅极位于所述源极以及所述漏极之间的所述衬底表面上,所述第一金属化孔的第一端与所述漏极接触,所述存储器单元还包括:

5.根据权利要求3所述的存储器单元,其特征在于,所述存储器单元还包括:

6.根据权利要求5所述的存储器单元,其特征在于,所述晶体管包括衬底、源极、漏极以及栅极,其中,所述源极以及所述漏极间隔地位于所述衬底表面上,所述栅极位于所述源极以及所述漏极之间的所述衬底表面上,所述存储器单元还包括:

7.根据权利要求1至6中任一项所述的存储器单元,其特征在于,所述底电极以及所述顶电极的材料分别包括氮化钛,所述第二介质层的材料包括掺...

【专利技术属性】
技术研发人员:王志伟金兴成杨晓芳
申请(专利权)人:无锡华润微电子有限公司
类型:发明
国别省市:

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