[發(fā)明專利]4F平方自對準鰭底電極場效應晶體管驅(qū)動相變化存儲器

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200810005320.0
• 申請日: 2008-01-30
• 公開（公告）號: CN101345251A
• 公開（公告）日: 2009-01-14
• 發(fā)明（設計）人: 龍翔瀾
• 申請（專利權）人: 旺宏電子股份有限公司
• 主分類號: H01L27/24
• 分類號: H01L27/24;H01L21/822;G11C11/56
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司
• 代理人: 周國城

1.一位于半導體襯底之上的存儲單元陣列，其特征在于，該存儲單元陣列包含：

位于該半導體襯底之上的多條字線，該多條字線沿著一第一方向平行延伸，且該多條字線具有字線寬度以及對應的側(cè)壁表面；

一位于該側(cè)壁表面之上的側(cè)壁介電層；

位于該襯底中且介于二相鄰字線之間的多對摻雜區(qū)域，其中各對摻雜區(qū)域包含對應的第一摻雜區(qū)域與第二摻雜區(qū)域；

位于該側(cè)壁介電層之上包含電極材料的多個底電極，該多個底電極包含介于相鄰字線之間的第一底電極及第二底電極，而第一底電極及第二底電極具有底表面與對應的第一摻雜區(qū)域及第二摻雜區(qū)域電性接觸，并具有頂表面；

包含可編程電阻材料的多個存儲元件，而該多個存儲元件與對應的該多個底電極的頂表面電性接觸；

位于該多個存儲元件之上并與該多個存儲元件電性接觸的多個頂電極結構，該多個頂電極結構具有沿著一第二方向延伸的側(cè)壁，該第二方向垂直于該第一方向，而其中該多個底電極均具有側(cè)壁，該側(cè)壁與對應的該多個頂電極結構的側(cè)壁對準；以及

多個介電隔離結構，其中該多個介電隔離結構隔離對應的第一摻雜區(qū)域、第二摻雜區(qū)域與相鄰的字線。

2.根據(jù)權利要求1所述的存儲單元陣列，其特征在于，該底電極的寬度小于一相鄰字線寬度的一半。

3.根據(jù)權利要求1所述的存儲單元陣列，其特征在于，該存儲單元陣列更包含：

位于該襯底中并相鄰于對應字線的多個第三摻雜區(qū)域，該第三摻雜區(qū)域是組態(tài)為存取晶體管的源極終端，該存取晶體管包含一字線作為柵極、以及該第一摻雜區(qū)域與第二摻雜區(qū)域之一作為漏極。

4.根據(jù)權利要求3所述的存儲單元陣列，其特征在于，該存儲單元陣列的存儲單元包含：a)一存取晶體管、b)該第一底電極及第二底電極之一作為底電極、c)一存儲元件、以及d)一頂電極結構，使得該存儲單元被安置于一交叉點陣列中。

5.根據(jù)權利要求4所述的存儲單元陣列，其特征在于，該存儲單元陣列更包含：

多條位線，該多條位線包含該多個頂電極結構中的頂電極結構，該多條位線與該第二方向平行而延伸，其中相鄰的位線以一第一分隔距離而隔離，該多條位線具有位線寬度；

該多條字線中的相鄰字線以一第二分隔距離而隔離；

在該存儲單元陣列中的存儲單元具有一存儲單元面積，該存儲單元面積沿著該第一方向具有一第一側(cè)邊、而沿著該第二方向具有一第二側(cè)邊，該第一側(cè)邊的長度等于該字線寬度與該第二分隔距離之和，且該第二側(cè)邊的長度等于該位線寬度與該第一分隔距離之和。

6.根據(jù)權利要求5所述的存儲單元陣列，其特征在于，該第一側(cè)邊長度等于一特征尺寸F的兩倍，以及該第二側(cè)邊長度等于該特征尺寸F的兩倍，使得該存儲單元面積等于4F²。

7.根據(jù)權利要求4所述的存儲單元陣列，其特征在于，該存儲單元陣列更包含：

位于該多個頂電極結構的頂電極結構之上并與頂電極結構電性接觸的多條位線，該多條位線在該第二方向平行延伸，其中相鄰的位線被一第一分隔距離所分隔，該位線具有一位線寬度；

在該多條字線中相鄰的字線被一第二分隔距離所分隔；

該存儲單元陣列的存儲單元具有一存儲單元面積，而該存儲單元面積具有沿著該第一方向的一第一側(cè)邊以及沿著該第二方向的一第二側(cè)邊，該第一側(cè)邊具有等于該字線寬度與該第二分隔距離之和的一長度，而該第二側(cè)邊具有等于該位線寬度與該第一分隔距離之和的一長度。

8.根據(jù)權利要求7所述的存儲單元陣列，其特征在于，該第一側(cè)邊長度等于一特征尺寸F的兩倍，以及該第二側(cè)邊長度等于該特征尺寸F的兩倍，使得該存儲單元面積等于4F²。

9.根據(jù)權利要求1所述的存儲單元陣列，其特征在于，在該多條字線上覆蓋一第一介電層，并包含一第一導電層在該第一介電層之上，以及一第二導電層在該第一導電層之上。