[發明專利]動態隨機存取存儲器元件

有效

• 申請號: 201610843867.2
• 申請日: 2016-09-23
• 公開（公告）號: CN107871742B
• 公開（公告）日: 2019-10-18
• 發明（設計）人: 張凱鈞;陳意維;鄭存閔;蔡志杰;劉瑋鑫;李瑞珉;張家隆
• 申請（專利權）人: 聯華電子股份有限公司;福建省晉華集成電路有限公司
• 主分類號: H01L27/108
• 分類號: H01L27/108;H01L21/768
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所 11105
• 代理人: 陳小雯

本發明公開一種動態隨機存取存儲器元件，包含基底、多個字符線與多個位線。字符線是設置在基底的第一溝槽內并沿著第一方向延伸。各字符線包含一阻障層，其中該阻障層具有一復合層結構包含TiSi_xN_y，該復合層結構的底部的硅含量較高且該復合層結構的頂部的氮含量較高。位線則是設置在字符線上且沿著第二方向延伸，而第二方向則是橫跨第一方向。

技術領域

本發明涉及一種存儲器元件，尤其是涉及一種隨機動態處理存儲器元件。

背景技術

隨著各種電子產品朝小型化發展的趨勢，動態隨機存取存儲器(dynamic randomaccess memory,DRAM)單元的設計也必須符合高集成度及高密度的要求。對于一具備凹入式柵極結構的DRAM單元而言，由于其可以在相同的半導體基底內獲得更長的載流子通道長度，以減少電容結構的漏電情形產生，因此在目前主流發展趨勢下，其已逐漸取代僅具備平面柵極結構的DRAM單元。

一般來說，具備凹入式柵極結構的DRAM單元會包含一晶體管元件與一電荷貯存裝置，以接收來自于位線及字符線的電壓信號。然而，受限于制作工藝技術之故，現有具備凹入式柵極結構的DRAM單元仍存在有許多缺陷，還待進一步改良并有效提升相關存儲器元件的效能及可靠度。

發明內容

本發明的一目的在于提供一種隨機動態處理存儲器元件，其是在字符線內設置有具復合層結構的一阻障層，該阻障層頂部的氮含量較高且其底部則是硅含量較高，由此，可有效降低該阻障層與其上方及/或下方堆疊層的阻值。

為達上述目的，本發明的一實施例提供一種隨機動態處理存儲器元件，其包含一基底、多個字符線與多個位線。該些字符線是設置在該基底的一第一溝槽內并沿著一第一方向延伸。各字符線包含一阻障層，而該阻障層具有一復合層結構。該復合層結構包含TiSxiNy且其底部的硅含量較高且其頂部的氮含量較高。該些位線則是設置在該些字符線上且沿著一第二方向延伸，而該第二方向則是橫跨該第一方向。

本發明的隨機動態處理存儲器元件主要是在其字符線的功函數層與導電層之間設置具有復合層結構的一阻障層，該復合層結構例如是由鈦硅氮(TiSi_xN_y)組成。其中，該復合層結構底部的硅含量較高，而可呈現類似于歐姆接觸層(ohmic contact layer)的特性；且該復合層結構頂部則是氮含量較高，而可使該復合層結構的頂部可具有較大的大管芯。在此情況下，該阻障層的阻值可被有效降低，同時，該阻障層與上方的金屬導電層之間的晶界也可一并被降低，因而可提升動態隨機存取存儲器單元的元件效能及可靠度。

附圖說明

圖1為本發明較佳實施例中隨機動態處理存儲器元件的俯視示意圖；

圖2為圖1沿著切線A-A’的剖面示意圖；

圖3為圖1沿著切線B-B’的剖面示意圖；

圖4為圖3中區域R的部分放大示意圖；

圖5為圖1中存儲節點的剖面示意圖。

主要元件符號說明

100 基底

101 主動區

102 存儲器區

104 周邊區

106 淺溝絕緣

108、118、148 溝槽

110 動態隨機存取存儲器元件

112 介電層