[發明專利]存儲單元陣列及其單元結構

有效

• 申請號: 201510093051.8
• 申請日: 2015-03-02
• 公開（公告）號: CN105321947B
• 公開（公告）日: 2018-07-27
• 發明（設計）人: 廖忠志
• 申請（專利權）人: 臺灣積體電路制造股份有限公司
• 主分類號: H01L27/112
• 分類號: H01L27/112
• 代理公司: 北京德恒律治知識產權代理有限公司 11409
• 代理人: 章社杲;李偉

本發明公開了一種只讀存儲器(ROM)單元陣列及其單元結構。該ROM單元陣列與多個行位線和多個列字線相連接且包括：沿著列方向布置的多個子單元陣列，每個子單元陣列包括多個單位單元結構。每個單位單元結構包括：限定出單元邊界的單元基底區域，該區域包括被布置在襯底上的具有寬形塊狀輪廓且限定出連續共用源極節點的覆蓋式OD層；設置在OD層之上，被布置成選擇性地連接位線的漏極焊墊；橋接在漏極焊墊和OD層之間的垂直溝道結構；以及垂直地設置在漏極焊墊和OD層之間且布置成與字線相連接的柵極結構。子單元陣列邊界完全被限定在OD層的覆蓋范圍內。

技術領域

本發明總體涉及半導體存儲器，更具體地，涉及半導體只讀存儲器(ROM)單元陣列結構。

背景技術

使用平面單元晶體管的傳統的ROM單元陣列固有地表現為襯底的平面上的巨大的水平封裝尺寸，因此在存儲單元的按比例縮小方面施加了實際限制。因此，提出了存儲單元陣列及其單元結構。

發明內容

根據本發明的一個方面，提供了一種半導體只讀存儲器(ROM)單位單元結構，包括：單元基底區域，限定出單元邊界，單元基底區域包括布置在襯底上的具有寬形塊狀輪廓的覆蓋式OD層，并且覆蓋式OD層限定出被布置為與接地端(Vss)選擇性連接的連續共用源極節點；漏極焊墊，設置在OD層之上，漏極焊墊與位線選擇性地連接；垂直溝道結構，橋接漏極焊墊和OD層；以及柵極結構，垂直地設置在漏極焊墊和OD層之間并且與字線相連接；其中，單元邊界被限定在OD層的覆蓋范圍內。

優選地，單位單元結構的OD接觸件被設置在單元邊界之外。

優選地，OD層是硅基襯底中的p型阱上的重摻雜的n型層。

優選地，該單元結構還包括：硅化物層，選擇性地設置在OD層和漏極焊墊上，硅化物層的材料選自于由Ti、Co、Ni、Mo、Pt和它們的組合所構成的組。

優選地，OD層是在硅基襯底中的p型阱上外延生長的n型化合物材料；外延生長的化合物材料選自于由SiP成分、SiC成分、SiPC、Si、Ge、III-V族材料以及它們的組合所構成的組。

優選地，垂直結構器件包括垂直的納米溝道晶體管，每個單元結構均包括多個垂直的納米溝道晶體管，并且漏極焊墊通過編碼層選擇性地連接至位線。

優選地，編碼層包括至少一個漏極焊墊接觸層和第一層通孔。

優選地，垂直納米線晶體管是垂直圍柵(VGAA)晶體管。

優選地，位線被布置在第一層導電層中，而字線被布置在第二層導電層中。

根據本發明的另一方面，提供了一種與多行位線和多列字線相連接的半導體存儲單元陣列，包括：多個子單元陣列，沿著列方向布置，每個子單元陣列均包括多個單位單元結構，而每個單位單元結構均包括：單元基底區域，限定出單元邊界，單元基底區域包括被布置在襯底上的具有寬形塊狀輪廓并且限定了連續的共用源極節點的覆蓋式OD層；漏極焊墊，設置在OD層之上并且選擇性地連接至位線；垂直溝道結構，橋接漏極焊墊和OD層；柵極結構，垂直地設置在漏極焊墊和OD層之間并且選擇性地與字線連接，其中，子單元陣列邊界被限定成在OD層的覆蓋范圍內。

優選地，該單元陣列還包括：多個OD帶狀單元，每個OD帶狀單元分別被布置成沿著列方向鄰接于子單元陣列，每個OD帶狀單元均包括：OD帶狀層，是鄰接的子單元陣列的OD層的整體延伸；和至少一個第一連接模塊，設置在OD帶狀層上。

優選地，第一連接模塊選擇性地建立起從子單元陣列的共用源極節點至接地端(Vss)的連接

優選地，該單元陣列還包括：至少一個第一層Vss線，被布置在每個OD帶狀單元之上并且位于一對相鄰的位線之間。

優選地，第一層Vss線沿著列方向延伸且進入到主單元陣列區域，并且第一層Vss線與位線共享基本上相同的結構輪廓。