[發明專利]具有縱向晶體管的存儲單元的布圖和布線圖

無效

• 申請號: 00808639.7
• 申請日: 2000-05-18
• 公開（公告）號: CN1355937A
• 公開（公告）日: 2002-06-26
• 發明（設計）人: R·拉蒂烏斯
• 申請（專利權）人: 因芬尼昂技術北美公司
• 主分類號: H01L27/108
• 分類號: H01L27/108;H01L21/8242;H01L27/02
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司
• 代理人: 王岳,梁永

背景

1.技術領域

本公開涉及半導體布圖，更具體地說，涉及具有縱向晶體管的半導體存儲單元的布圖。

2.相關技術的描述

在半導體存儲器件中，通過存儲陣列形成柵導體，以通過給存儲節點充電和放電激發存取晶體管讀和寫到存儲節點，所述存儲節點設置在深溝槽中。在先有技術體系中，存取晶體管設置在芯片的表面上，并且需要大量的芯片面積。通過線導體激發這些具有平面型晶體管的存儲單元，所述線導體形成了平面型晶體管的柵導體。由于線寬也限定了晶體管的柵長，因此對于這些先有技術的存儲單元設計來說，該柵導體的線寬是很關鍵的。

由于柵導體(GC)一般具有高的電阻(它通常是由多晶硅和硅化鎢形成的)，因此由于其高電阻而提供了改進柵導體的使用的方法。關于柵導體的高電阻的一種方法是形成縫合的或橋接的圖形。該縫合的圖形包含金屬層之間的交替柵導體以促使線電阻降到低水平，這樣將線電阻減小到柵導體值的十分之一。

采用縱向晶體管來減少用于存儲單元的布圖面積，柵導體層只用于布線，不再采用柵導體來限定柵長。因此柵導體寬度不再是關鍵的。

因此，需要改進布圖和布線圖，利用柵導體為縱向晶體管定向。

發明概述

根據本發明具有縱向晶體管的存儲器件包含在所有面上與相鄰有源區焊盤隔離的有源區焊盤，并且具有與其相結合的一組溝槽電容器。該組溝槽電容器通過縱向晶體管與有源區焊盤連接。構成的有源區焊盤連接該組溝槽電容器與第一觸點。在一組有源區焊盤之間設置柵導體焊盤，用來激發與柵導體焊盤相鄰的每個有源區焊盤中的至少一個縱向晶體管。通過第二觸點激發每個柵導體焊盤，使得當通過第二觸點激發了柵導體焊盤時，每個有源區焊盤中的所述至少一個縱向晶體管導電以提供進入溝槽電容器的通道，有源區焊盤傳輸第一觸點和溝槽電容器之間的狀態。

具有縱向存取晶體管的半導體存儲器包含基本上是正方形的有源區焊盤，在有源區焊盤的每個角處形成有溝槽電容器。溝槽電容器通過縱向晶體管與有源區焊盤連接。構成有源區焊盤以便當縱向晶體管導通時連接該組溝槽電容器和第一觸點。在四個有源區焊盤之間設置基本上是正方形的柵導體焊盤，使得柵導體焊盤的角與四個有源區焊盤的相鄰角重疊。采用柵導體焊盤來激發一個縱向晶體管，該縱向晶體管和與柵導體焊盤重疊的每個有源區焊盤的角相應。通過第二觸點激發柵導體焊盤，使得當柵導體焊盤通過第二觸點激發時，每個有源區中的一個縱向晶體管導通以便提供進入溝槽電容器的通道，并且傳輸第一觸點和溝槽晶體管之間的狀態。

具有縱向存取晶體管的另一個半導體存儲器包含多個基本上是正方形的有源區焊盤。每個有源區焊盤具有溝槽電容器，溝槽電容器形成在有源區焊盤的每個角處。溝槽電容器通過縱向晶體管與有源區焊盤連接。構成有源區焊盤，以便當導通縱向晶體管時連接溝槽電容器組和第一觸點。多個基本上是正方形的柵導體焊盤中的每個都設置在四個有源區焊盤之間，以便在柵導體焊盤和有源區焊盤之間形成棋盤圖形。每個柵導體焊盤具有與四個有源區焊盤的相鄰角重疊的角。柵導體焊盤的每個角都用于激發一個縱向晶體管，該縱向晶體管和與柵導體焊盤重疊的每個有源區焊盤的角相應。通過第二觸點激發每個柵導體焊盤，使得當柵導體焊盤通過第二觸點激發時，每個有源區焊盤中的一個縱向晶體管導通以提供進入溝槽電容器的通道，并且傳輸第一觸點和溝槽電容器之間的狀態。第一金屬層與第一觸點連接，第二金屬層與第一金屬層垂直分隔。第二金屬層與第二觸點連接，用于激發柵導體焊盤。

在可選擇的實施例中，有源區焊盤和柵導體焊盤的形狀可以是正方形、圓形和三角形之一。第一觸點最好與第一金屬化層連接，第二觸點最好與第二金屬化層連接。第一金屬化層最好包含第一金屬線，第二金屬化層最好包含第二金屬線，其中第一金屬線和第二金屬線具有基本上相等的間距，并以之字圖形設置。有源區焊盤和柵導體焊盤可以設置為棋盤圖形。第一觸點可以與位線連接，第二觸點可以與字線連接。該器件或存儲器可分為存儲單元，使得存儲單元可以具有大約4F²或大約6F²的面積。

通過下面結合附圖對本發明實施例的詳細說明，本發明的上述和其它的目的、特征和優點將變得更顯而易見。

附圖的簡要說明

通過下面參考下圖對最佳實施例的詳細描述來說明本公開。

圖1是根據本發明的一個實施例的布圖圖形的頂視圖；

圖2是根據本發明圖1所示的、表示為區域2的區域的放大圖；

圖3是在圖2的剖面線3-3處得到的截面圖，顯示了本發明的縱向晶體管；