[發明專利]存儲器件和導電線的陣列及其制造方法

無效

• 申請號: 200710092195.7
• 申請日: 2007-03-30
• 公開（公告）號: CN101276818A
• 公開（公告）日: 2008-10-01
• 發明（設計）人: D·卡斯帕里;S·帕拉斯坎多拉
• 申請（專利權）人: 奇夢達股份公司
• 主分類號: H01L27/10
• 分類號: H01L27/10;H01L27/115;H01L23/528;H01L23/485;H01L21/822;H01L21/8247;H01L21/768;H01L21/60
• 代理公司: 北京康信知識產權代理有限責任公司
• 代理人: 余剛;李丙林

技術領域

本發明涉及存儲器件和導電線的陣列以及用來制造這種存儲器件和陣列的方法。

背景技術

半導體存儲器件一般包括排列成行和列的存儲器單元的陣列。存儲器單元晶體管的行的柵電極通過字線被連接，存儲器單元通過其被尋址。字線通常通過圖案化導電層堆疊形成以便形成平行設置的單獨的字線。字線借助介電材料彼此橫向電絕緣。兩個字線之間的橫向距離和字線的寬度共計為字線的陣列的間距。該間距是周期性圖案配置的周期的尺寸。字線以完全周期性的方式一個接一個出現以盡可能地減小所需要的器件面積。同樣地，通過圖案化導電層形成位線以便形成單獨的位線。

非易失性存儲器件的實例是基于NROM技術。圖1A示出圖1B中所示的I和I之間的NROM單元的截面圖。一般而言，該NROM單元是n溝道MOSFET器件，其中柵極電介質被存儲層堆疊46替換。如圖1A中所示，存儲層堆疊46設置在溝道43之上并且在柵電極44之下。存儲層堆疊46包括存儲電荷的氮化硅層202和夾住該氮化硅層202的兩個絕緣二氧化硅層201、203。二氧化硅層201、203具有大于2nm的厚度以避免任何直接隧穿。在圖1A中示出的NROM單元中，兩個電荷存儲在與n摻雜的源/漏區41、42相鄰的邊緣的每一個處。

例如，通過分別向相應的位線和字線施加適當的電壓，NROM單元通過溝道熱電子注入(CHE)被編程，而通過熱空穴增強隧穿(HHET)來實現擦除。

圖1B示出包括NROM單元的陣列100的示范性存儲器件的平面圖。更具體地說，該存儲器單元陣列100包括沿第一方向延伸的位線4和沿第二方向延伸的字線2。存儲器單元45設置在襯底部分和相應字線2的每個交叉點處的相鄰位線之間。第一和第二源/漏區41、42形成相應位線的一部分。柵電極44形成相應字線的一部分。在字線和位線的交叉點處，位線和字線通過厚的二氧化硅層(未示出)彼此絕緣。為了使存儲器單元陣列100所需的面積最小化，希望盡可能地減小字線的寬度。然而，為了接觸所述單獨的字線，需要具有最小面積的著落墊(landing?pad)111。通常，這些著落墊111設置在與存儲器單元陣列100相鄰的扇出區110中。為了實現具有合適的接觸電阻的接觸，每一個著落墊111的面積必須具有最小值。在外圍部分120中，設置用來控制存儲器單元陣列的動作的晶體管。特別地，在外圍部分120中設置字線驅動器、讀出放大器和其它的晶體管。通常，采用CMOS技術形成外圍部分120。由于用來將電荷注入存儲器單元的特定的編程方法，設置在外圍部分120中的晶體管不得不經受比設置在陣列部分中的晶體管更高的電壓。因此，在外圍部分中的相應晶體管的溝道長度總計為大約0.25μm和更高。特別地，該溝道長度不能被減小以獲得外圍部分120和由此存儲器件的減小的面積。

如圖1B中所示，字線2具有最小寬度wmin和彼此相距的最小距離dmin。為了增加這種存儲器單元陣列的封裝密度，希望減小字線的寬度和距離。然而，當縮短字線2的寬度時，應當保持扇出區110中的最小接觸面積。另外，如果通過利用通常采用的光刻技術來圖案化字線陣列，則字線的橫向尺寸和相鄰字線之間的距離受到可通過所使用的技術獲得的最小結構特征尺寸的限制。如果通過一個單獨的光刻步驟來圖案化著落墊和導電線的陣列，則出現特殊的問題。更詳細地說，著落墊的面積應當大，而導電線的距離和尺寸應當小。然而，很難實施用來使不同接地規則(ground?rule)同時成像的光刻步驟。因此，尋找一種圖案化方法，通過其能夠同時圖案化具有不同接地規則的結構。

發明內容

根據本發明，改進的存儲器件包括：具有表面的半導體襯底；沿第一方向延伸的多個第一導電線；沿第二方向延伸的多個第二導電線；多個存儲器單元，每一個可通過尋址第一和第二導電線中的相應的一些來尋址，所述存儲器單元至少部分地形成在半導體襯底中；以及由導電材料制成的多個著落墊，這些著落墊的每一個與第二導電線中的相應的一個連接。該多個第二導電線包括導電線的第一和第二子集，第一子集的導電線與第二子集的導電線交替。與第一子集的第二導電線連接的著落墊設置在第二導電線的每一個的第一側上，并且與第二子集的第二導電線連接的著落墊設置在第二導電線的每一個的第二側上，該第一側與該第二側相對。

因此，可以設置導電線和著落墊使得兩個著落墊設置在兩個相鄰導電線之間的間隔中，而在相鄰的導電線之間的隨后的間隔中沒有設置著落墊。

此外，與兩個相鄰導電線連接的著落墊可以被布置以便被設置在導電線的相對側上。