【技术实现步骤摘要】
本公开涉及半导体技术的领域，具体地，本公开涉及动态随机存取存储器(dram)阵列结构及其操作方法和制造方法。
技术介绍
1、从二十世纪七十年代英特尔公司(intel corporation)专利技术动态随机存取存储器(dynamic random access memory，dram)以来，dram被广泛应用于各类计算或控制电子电路系统中。
2、dram单元电路通常由一个用于选通的晶体管和一个用于存储电荷的电容器构成(1t1c结构)。在使用传统的基于平面结构的水平型晶体管，例如金属氧化物半导体场效应晶体管(metal oxide semiconductor field effect transistor，mosfet)实现选通晶体管的dram单元结构中，晶体管的源极、栅极和漏极沿平行于衬底表面的水平方向布置。由于晶体管的源极、栅极和漏极在水平方向上各自占有独立的面积，因此dram单元电路结构的微缩受到栅极长度和接触尺寸的限制，无法满足dram装置持续微缩的需求，进而限制了dram装置的集成度和带宽的进一步增加。
3、因此，近年来提出了竖直型的dram单元结构，其中晶体管的源极、栅极和漏极沿垂直于衬底表面的竖直方向设置，无需额外占用面积，利于dram阵列结构的尺寸微缩。
4、然而，现有技术中的基于竖直沟道晶体管(vct)的dram单元电路结构由于金属栅极包裹整个沟道，使得金属栅极连接形成的字线之间的隔离还需要额外占用面积，限制了vct晶体管用作dram单元电路中的选通晶体管时的尺寸微缩。此外，通
5、在本
技术介绍
部分中公开的以上信息仅用于理解本专利技术构思的背景，并且因此可能包含不构成现有技术的信息。
技术实现思路
1、为了解决现有技术中存在的以上问题，本公开提出了新型的动态随机存取存储器阵列结构及其操作方法和制造方法。
2、根据本公开的一个方面，提供了一种动态随机存取存储器dram阵列结构，包括：多个dram单元结构，排列成m行n列，其中，m和n是大于1的自然数，多个dram单元结构中的每一个包括：存储电容器，包括第一电极和第二电极，其中，第二电极连接到源极线；以及选通晶体管，包括：竖直延伸的有源区，包括沿竖直方向从下而上依次设置的第一源/漏区、沟道区和第二源/漏区，其中，第一源/漏区和第二源/漏区中的一个连接到存储电容器的第一电极；以及第一至第四栅结构，其中，第一栅结构和第二栅结构沿竖直方向从下而上设置在沟道区的第一侧，并且第三栅结构和第四栅结构沿竖直方向从下而上设置在沟道区的与第一侧相对的第二侧；n个位线，分别连接到n列dram单元结构中的选通晶体管的第一源/漏区和第二源/漏区中的另一个；m+1个第一字线，分别连接到m行dram单元结构的第二栅结构和第三栅结构；以及m+1个第二字线，分别连接到m行dram单元结构的第一栅结构和第四栅结构。
3、根据本公开的另一方面，提供了一种用于操作上述dram阵列结构的方法，包括：通过施加到所述第一字线的电压来控制所述多个dram单元结构中的选通晶体管的导通和关断。
4、根据本公开的另一方面，提供了一种用于操作上述dram阵列结构的方法，包括：通过施加到所述第二字线的电压来控制所述多个dram单元结构中的选通晶体管的导通和关断。
5、根据本公开的另一方面，提供了一种用于制造上述dram阵列结构的方法，包括：在衬底上设置牺牲层和有源层；在有源层中形成沿列方向延伸的多个位线槽以限定各dram单元结构的有源区在行方向上的尺寸；通过多个位线槽去除牺牲层并且填充导电材料以在各dram单元结构的有源区下方形成位线；在有源层中形成沿行方向延伸的多个字线槽以限定各dram单元结构的有源区在列方向上的尺寸；在多个字线槽中形成栅介质、第一字线、第二字线和隔离介质；以及在各dram单元结构的有源区上方依次形成接触部和存储电容器。
6、根据本公开的另一方面，提供了一种用于制造上述dram阵列结构的方法，包括：在衬底上设置牺牲层和有源层；在有源层中形成沿列方向延伸的多个位线槽以限定各dram单元结构的有源区在行方向上的尺寸；通过多个位线槽去除牺牲层并且填充导电材料以在各dram单元结构的有源区下方以形成位线；在有源层中形成沿行方向延伸的多个交替排列的第一字线槽和第二字线槽以限定各dram单元结构的有源区在行方向上的尺寸；在第一字线槽中形成栅介质、第一字线、第二字线和隔离介质；在第二字线槽中形成栅介质、第二字线、第一字线和隔离介质；以及在各dram单元结构的有源区上方依次形成接触部和存储电容器。
7、根据本公开的dram阵列结构及其操作方法和制造方法，通过使用竖直的具有四个栅结构的晶体管用作dram单元结构的选通晶体管，并且在列方向上使相邻的dram单元结构共享字线，消除了传统的基于环栅晶体管的dram阵列结构中的字线之间的固有间隔区域，从而实现了进一步的尺寸微缩。
8、然而，本公开的效果不限于上述效果，并且可以在不脱离本公开的精神和范围的情况下进行各种扩展。应当理解，前面的一般描述和下面的详细描述都是示例性和解释性的，并且旨在提供对要求保护的本公开的进一步说明。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种动态随机存取存储器DRAM阵列结构，包括：
2.根据权利要求1所述的DRAM阵列结构，
3.根据权利要求1所述的DRAM阵列结构，
4.根据权利要求1所述的DRAM阵列结构，
5.一种用于操作权利要求1至4中任一项所述的DRAM阵列结构的方法，包括：
6.根据权利要求5所述的方法，还包括：
7.一种用于操作权利要求1至4中任一项所述的DRAM阵列结构的方法，包括：
8.根据权利要求7所述的方法，还包括：
9.一种用于制造根据权利要求1至4中任一项所述的DRAM阵列结构的方法，包括：
10.一种用于制造根据权利要求1至4中任一项所述的DRAM阵列结构的方法，包括：
【技术特征摘要】
1.一种动态随机存取存储器dram阵列结构，包括：
2.根据权利要求1所述的dram阵列结构，
3.根据权利要求1所述的dram阵列结构，
4.根据权利要求1所述的dram阵列结构，
5.一种用于操作权利要求1至4中任一项所述的dram阵列结构的方法，包括：
6.根据权利要求5所述...
【专利技术属性】
技术研发人员：潘立阳，刘子易，
申请(专利权)人：北京超弦存储器研究院，
类型：发明
国别省市：
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