[發明專利]用于提供半導體存儲器裝置的技術

有效

• 申請號: 201080014243.0
• 申請日: 2010-03-31
• 公開（公告）號: CN102365628A
• 公開（公告）日: 2012-02-29
• 發明（設計）人: 邁克爾·A·范巴斯柯克;克里斯蒂安·卡亞;維克托·I·科爾迪亞維;正泰·權;皮埃爾·C·法贊
• 申請（專利權）人: 美光科技公司
• 主分類號: G06F13/00
• 分類號: G06F13/00
• 代理公司: 北京律盟知識產權代理有限責任公司 11287
• 代理人: 宋獻濤

相關申請案交叉參考

本專利申請案主張優先于2009年3月31日提出申請的第61/165,346號美國臨時專 利申請案，所述美國臨時專利申請案的全文以引用的方式并入本文中。

技術領域

本發明大體來說涉及半導體存儲器裝置且更特定來說涉及用于提供半導體存儲器 裝置的技術。

背景技術

半導體行業已經歷已準許半導體存儲器裝置的密度及/或復雜性增加的技術進步。此 外，所述技術進步已允許各種類型的半導體存儲器裝置的電力消耗及封裝大小減小。持 續的趨勢是采用及/或制造使用改進性能、減小泄漏電流且增強總縮放的技術、材料及裝 置的高級半導體存儲器裝置。絕緣體上硅(SOI)襯底及體塊襯底是可用來制造此類半 導體存儲器裝置的材料的實例。舉例來說，此類半導體存儲器裝置可包含部分耗散(PD) 型裝置、完全耗散(FD)型裝置、多個柵極裝置(例如，雙柵極、三個柵極或環繞柵極) 及鰭型FET裝置。

半導體存儲器裝置可包含具有存儲器晶體管的存儲器單元，所述存儲器晶體管具有 其中可存儲有電荷的電浮動主體區。當過剩多數電荷載流子存儲于所述電浮動主體區中 時，存儲器單元可存儲邏輯高(例如，二進制“1”數據狀態)。當電浮動主體區耗散 多數電荷載流子時，存儲器單元可存儲邏輯低(例如，二進制“0”數據狀態)。此外， 半導體存儲器裝置可制造于絕緣體上硅(SOI)襯底或體塊襯底(例如，實現主體隔離) 上。舉例來說，可將半導體存儲器裝置制造為三維(3-D)裝置(例如，多個柵極裝置、 鰭型FET、凹陷柵極及柱)。

在一項常規技術中，可通過將偏置信號施加到存儲器晶體管的源極/漏極區及/或柵 極來讀取半導體存儲器裝置的存儲器單元。因此，常規讀取技術可涉及響應于源極/漏極 區及/或柵極偏置信號的施加來感測由存儲器單元的電浮動主體區提供/在所述電浮動主 體區中產生的電流的量以確定存儲于所述存儲器單元中的數據狀態。舉例來說，存儲器 單元可具有對應于兩個或兩個以上不同邏輯狀態的兩個或兩個以上不同電流狀態(例 如，兩個不同電流條件/狀態對應于兩個不同邏輯狀態：二進制“0”數據狀態及二進制 “1”數據狀態)。

在另一常規技術中，可通過將偏置信號施加到存儲器晶體管的源極/漏極區及/或柵 極來寫入到半導體存儲器裝置的存儲器單元。因此，常規寫入技術可導致存儲器單元的 電浮動主體區中的多數電荷載流子的增加/減少，多數電荷載流子的增加/減少又可確定 存儲器單元的數據狀態。電浮動主體區中的多數電荷載流子的增加可由碰撞電離、帶間 遂穿(柵極誘發的漏極泄漏“GIDL”)或直接注入而產生。電浮動主體區中的多數電荷 載流子的減少可由(例如)使用背部柵極脈沖供應經由漏極區電荷載流子移除、源極區 電荷載流子移除或漏極與源極區電荷載流子移除來移除電荷載流子而產生。

通常，常規半導體存儲器單元需要相對大的區域及/或當執行讀取及/或寫入操作時 的大的電力消耗。舉例來說，常規半導體存儲器單元可經制造具有在平面定向上的各種 區且占據絕緣體上硅(SOI)襯底或體塊襯底上的大的區域。因此，常規半導體存儲器 單元可具有低效可縮放性且導致半導體存儲器單元的大小的增加。此外，在讀取及/或寫 入操作期間在正柵極偏置與負柵極偏置之間的脈沖供應可導致常規半導體存儲器單元 的電力消耗的增加。

鑒于前述內容，可理解可存在與常規浮體半導體存儲器裝置相關聯的顯著問題及缺 點。

發明內容

本發明揭示用于提供半導體存儲器裝置的技術。在一個特定實例性實施例中，可將 所述技術實現為包括布置成行與列的陣列的多個存儲器單元的半導體存儲器裝置。每一 存儲器單元可包含連接到在第一定向上延伸的源極線的第一區。每一存儲器單元還可包 含連接到在第二定向上延伸的位線的第二區。每一存儲器單元可進一步包含與字線間隔 開且電容性耦合到所述字線的主體區，其中所述主體區為電浮動的且安置在所述第一區 與所述第二區之間。所述半導體裝置還可包括在所述陣列的所述第一定向上延伸的第一 勢壘壁及在所述陣列的所述第二定向上延伸且與所述第一勢壘壁相交以形成經配置以 容納所述多個存儲器單元中的每一者的溝槽區的第二勢壘壁。

根據特定實例性實施例的其它方面，所述第一區及所述第二區可為N摻雜區。

根據此特定實例性實施例的其它方面，所述主體區可為P摻雜區。