專利名稱：一種動(dòng)態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)器的陣列結(jié)構(gòu)及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種半導(dǎo)體存儲(chǔ)器結(jié)構(gòu)及其制備方法，特別涉及一種動(dòng)態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)器
的陣列結(jié)構(gòu)及其制備方法，屬于微電子技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
隨機(jī)存儲(chǔ)器(Random Access Memory :RAM)是以相同速度高速地、隨機(jī)地寫入和讀 出數(shù)據(jù)(寫入速度和讀出速度可以不同)的一種半導(dǎo)體存儲(chǔ)器。RAM的優(yōu)點(diǎn)是存取速度快、 讀寫方便，缺點(diǎn)是數(shù)據(jù)不能長久保持，斷電后自行消失，因此主要用于計(jì)算機(jī)主存儲(chǔ)器等要 求快速存儲(chǔ)的系統(tǒng)。按工作方式不同，隨機(jī)存儲(chǔ)器可分為靜態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)器(Static Random Access Memory :S廳)禾口云力態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)器(DynamicRandom Access Memory :D廳)兩類。
動(dòng)態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)器的存儲(chǔ)單元通常由一個(gè)由金屬-氧化物-半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管 (M0SFET)構(gòu)成的陣列器件和一個(gè)與之相連的電容組成，其工作原理是利用場(chǎng)效應(yīng)晶體管對(duì) 電容進(jìn)行充電和放電，以電容上存儲(chǔ)電荷的多少，即電容端電壓的高低來表示"l"和"0"。 動(dòng)態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)器具有集成度較高、功耗較低、存取速度快和應(yīng)用范圍廣等優(yōu)點(diǎn)，但是缺點(diǎn)也 很明顯，因?yàn)楸４嬖贒RAM存儲(chǔ)單元中的信息隨著電容的漏電而會(huì)逐漸消失，為了保持DRAM 存儲(chǔ)單元中的信息，必須每隔2 4毫秒的時(shí)間間隔對(duì)存儲(chǔ)單元的信息重寫一次(刷新)， 如果存儲(chǔ)單元沒有被刷新，存儲(chǔ)的信息就會(huì)丟失(關(guān)機(jī)就會(huì)丟失數(shù)據(jù))。
隨著DRAM技術(shù)和產(chǎn)品的持續(xù)縮微化和高速化的發(fā)展，動(dòng)態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)器的存儲(chǔ)單 元也逐步縮微化，相應(yīng)的技術(shù)挑戰(zhàn)也越來越大。對(duì)DRAM的陣列器件來說，在尺寸和面積縮 小的同時(shí)，還需要有大的開態(tài)電流以及小的泄漏電流。 一般的平面器件結(jié)構(gòu)已經(jīng)不能適應(yīng) 其要求，三維器件如RCAT(recessed channel array transistor)已經(jīng)逐漸應(yīng)用到先進(jìn)的 DRAM技術(shù)和產(chǎn)品中。但是隨著DRAM技術(shù)進(jìn)入到30納米節(jié)點(diǎn)以下，為了繼續(xù)滿足高速化、高 信息保持特性等要求，有必要用新的陣列器件結(jié)構(gòu)來取代RCAT及其相關(guān)的改進(jìn)型器件結(jié) 構(gòu)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提出一種新的動(dòng)態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)器的陣列結(jié)構(gòu)及其制備方法，該動(dòng)
態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)器的陣列結(jié)構(gòu)可以滿足傳統(tǒng)動(dòng)態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)器需要有大的開態(tài)電流以及小的泄
漏電流的要求，還可以滿足傳統(tǒng)動(dòng)態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)器高速化、高信息保持特性等要求 本發(fā)明提出的動(dòng)態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)器的陣列結(jié)構(gòu)，利用豎直MOS場(chǎng)效應(yīng)晶體管作為動(dòng)態(tài)
隨機(jī)存儲(chǔ)器的陣列器件，并用金屬硅化物埋層作為連接連續(xù)多個(gè)豎直M0S場(chǎng)效應(yīng)晶體管陣
列器件的埋層位線。所述的豎直MOS場(chǎng)效應(yīng)晶體管陣列器件含有埋層金屬雙柵結(jié)構(gòu)。所述
的埋層金屬雙柵結(jié)構(gòu)用作所述動(dòng)態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)器的陣列結(jié)構(gòu)的埋層字線。所述的金屬硅化物
埋層在水平方向上是連續(xù)不間斷的埋層，并且置于半導(dǎo)體襯底的內(nèi)部。所述的半導(dǎo)體襯底
為單晶硅、多晶硅或者絕緣體上的硅(SOI)。所述的金屬硅化物是硅化鈦、硅化鈷、硅化鎳、
硅化鉑或者是它們之中幾種的混合物。
進(jìn)一步地，本發(fā)明還提出了一種動(dòng)態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)器的陣列結(jié)構(gòu)的制備方法，該方法 包括下列步驟 提供一個(gè)具有第一種摻雜類型的半導(dǎo)體襯底； 形成器件的淺槽隔離結(jié)構(gòu)； 進(jìn)行離子注入，形成第二種摻雜類型的區(qū)域； 形成第一層絕緣介質(zhì)； 對(duì)第一層絕緣介質(zhì)和襯底進(jìn)行刻蝕形成開口結(jié)構(gòu)； 形成一層刻蝕阻擋層； 對(duì)刻蝕阻擋層進(jìn)行各向異性刻蝕以露出用于形成金屬硅化物的硅區(qū)； 進(jìn)行離子注入，形成第三種摻雜類型的區(qū)域； 淀積第一層金屬并退火，使之與所述硅區(qū)中的硅形成金屬硅化物； 去除殘留的金屬； 形成第二層絕緣介質(zhì)； 對(duì)第二層絕緣介質(zhì)和剩余的刻蝕阻擋層進(jìn)行干法刻蝕，從而只在所述開口的底部 剩余一部分所述的第二層絕緣介質(zhì)和刻蝕阻擋層； 形成柵絕緣層； 淀積第二層金屬，并對(duì)第二層金屬進(jìn)行各向異性干法刻蝕形成金屬柵電極； 淀積形成第三層絕緣介質(zhì)，并對(duì)襯底表面進(jìn)行平整化處理； 去除剩余的第一層絕緣介質(zhì)露出第二種摻雜類型的區(qū)域； 在第二種摻雜類型的區(qū)域上連接電容。 優(yōu)選地，所述的半導(dǎo)體襯底為單晶硅、多晶硅或者絕緣體上硅(SOI)。所述的第一 層絕緣介質(zhì)和第二層絕緣介質(zhì)為淀積形成的Si(^、Si3N4或者由它們和多晶硅層組成的多層
結(jié)構(gòu)。所述的刻蝕阻擋層由Si(^、Si3N4或者它們之間相混合的絕緣材料構(gòu)成。 優(yōu)選地，所述的第一種摻雜類型為輕摻雜的p型，所述的第二種摻雜類型和所述 的第三種摻雜類型為重?fù)诫s的n型；或者所述的第一種摻雜類型為輕摻雜的n型，所述的第 二種摻雜類型和所述的第三種摻雜類型為重?fù)诫s的P型。所述的第一種摻雜類型的區(qū)域和 所述的第二種摻雜類型的區(qū)域形成p-n結(jié)結(jié)構(gòu)，所述的第一種摻雜類型的區(qū)域和所述的第 三種摻雜類型的區(qū)域形成p-n結(jié)結(jié)構(gòu)。 優(yōu)選地，所述的第一金屬為鈦、鈷、鎳、鉬或者是它們之中幾種的混合物。所述的金
屬硅化物在形成時(shí)向各個(gè)方向擴(kuò)展，在水平方向上連接成一個(gè)連續(xù)不間斷的金屬硅化物埋
層。所述的金屬硅化物埋層包含在所述的第三種摻雜類型的區(qū)域里面，并且用做動(dòng)態(tài)隨機(jī)
存儲(chǔ)器陣列的埋層位線，用來連接連續(xù)多個(gè)豎直MOS場(chǎng)效應(yīng)晶體管陣列器件。 優(yōu)選地，所述的柵絕緣層為Si02、 Hf02、 HfSiO、 HfSiON、 SiON、 A1203或者它們之間
的混合物。所述的第二層金屬為TiN、Ti、Ta、TaN或者它們之間的混合物。所述的金屬柵
電極用來對(duì)動(dòng)態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)器陣列器件進(jìn)行控制，并且用來形成動(dòng)態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)器陣列的埋層
字線。所述的埋層字線方向與所述的埋層位線方向垂直。 本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于，該動(dòng)態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)器的陣列結(jié)構(gòu)可以提高動(dòng)態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)器的集 成密度，降低埋層位線的電阻率，增強(qiáng)陣列器件的性能。


圖lb、圖2b、圖3b、圖4b、圖5至圖12為本發(fā)明提供的一個(gè)n型豎直M0S場(chǎng)效應(yīng)
晶體管的動(dòng)態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)器陣列器件實(shí)例的形成工藝的截面圖。 圖la為圖lb所示結(jié)構(gòu)的平面圖。 圖lc為圖la所示結(jié)構(gòu)從圖la中沿ab方向的截面圖。
圖2a為圖2b所示結(jié)構(gòu)的平面圖。
圖3a為圖3b所示結(jié)構(gòu)的平面圖。
圖4a為圖4b所示結(jié)構(gòu)的平面圖。 圖13為本發(fā)明提供的一個(gè)p型豎直MOS場(chǎng)效應(yīng)晶體管的動(dòng)態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)器陣列器 件的截面圖。
具體實(shí)施例方式
下面將參照附圖對(duì)本發(fā)明的一個(gè)示例性實(shí)施方式作詳細(xì)說明。在圖中，為了方便 說明，放大了或縮小了層和區(qū)域的厚度，所示大小并不代表實(shí)際尺寸。盡管這些圖并不是完 全準(zhǔn)確的反映出器件的實(shí)際尺寸，但是它們還是完整的反映了區(qū)域和組成結(jié)構(gòu)之間的相互 位置，特別是組成結(jié)構(gòu)之間的上下和相鄰關(guān)系。 參考圖是本發(fā)明的理想化實(shí)施例的示意圖，本發(fā)明所示的實(shí)施例不應(yīng)該被認(rèn)為僅 限于圖中所示區(qū)域的特定形狀，而是包括所得到的形狀，比如制造引起的偏差。例如刻蝕得 到的曲線通常具有彎曲或圓潤的特點(diǎn)，但在本發(fā)明實(shí)施例中，均以矩形表示，圖中的表示是 示意性的，但這不應(yīng)該被認(rèn)為是限制本發(fā)明的范圍。同時(shí)在下面的描述中，所使用的術(shù)語襯 底可以理解為包括正在工藝加工中的半導(dǎo)體襯底，可能包括在其上所制備的其它薄膜層。
實(shí)施例1 :n型豎直MOS場(chǎng)效應(yīng)晶體管的動(dòng)態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)器陣列器件
提供一個(gè)具有p型摻雜的半導(dǎo)體襯底，然后形成淺槽隔離區(qū)域，圖la為形成的襯 底結(jié)構(gòu)的平面圖，所示201為形成的淺槽隔離區(qū)域，202為硅有源區(qū)，淺槽隔離區(qū)域與硅有 源區(qū)為交替的條狀結(jié)構(gòu)。圖lb為圖la所示結(jié)構(gòu)沿虛線cd方向的截面圖，所示虛線101表 示形成的淺槽隔離區(qū)域的底部深度。圖lc為圖la所示結(jié)構(gòu)沿虛線ab方向的截面圖。
接下來，進(jìn)行n型雜質(zhì)離子注入，在硅襯底表面形成第一個(gè)重?fù)诫s的n型摻雜區(qū) 域，從而在P型摻雜的硅襯底內(nèi)形成p-n結(jié)，然后在硅襯底表面淀積形成一層薄膜203，薄 膜203為Si02、 Si3N4或者由它們和多晶硅層組成的多層結(jié)構(gòu)，形成的襯底結(jié)構(gòu)的平面圖如 圖2a，圖2b為圖2a所示結(jié)構(gòu)沿虛線cd方向的截面圖，所示虛線102表示形成的所述p-n 結(jié)的深度。 接下來，淀積形成一層光阻層，然后對(duì)光阻層、薄膜203和半導(dǎo)體襯底進(jìn)行各向異 性干法刻蝕形成開口結(jié)構(gòu)，再去除光阻層，形成的器件結(jié)構(gòu)的平面圖如圖3a所示，圖3b為 圖3a所示結(jié)構(gòu)沿虛線cd方向的截面圖。 接下來，淀積形成一層薄膜204，然后對(duì)薄膜204進(jìn)行各向異性干法刻蝕從而在開 口底部露出用于形成硅化物的硅區(qū)，形成的器件結(jié)構(gòu)的平面圖如圖4a，圖4b為圖4a所示結(jié) 構(gòu)沿虛線cd方向的截面圖。薄膜204為Si02、 Si3N4或者它們之間相混合的絕緣材料。
在下面的形成工藝中，我們將只顯示如圖la沿虛線cd方向上的截面圖，而不再顯 示器件結(jié)構(gòu)的平面圖。
6
在開口內(nèi)進(jìn)行n型雜質(zhì)離子注入，在硅襯底內(nèi)形成第二個(gè)重?fù)诫s的n型摻雜區(qū)域， 并在P型摻雜的硅襯底內(nèi)再次形成新的p-n結(jié)，如圖5，所示虛線103和虛線104表示形成 的新p-n結(jié)的深度。在n型雜質(zhì)離子注入之后， 一般需要進(jìn)行高溫退火步驟，以使注入的n 型雜質(zhì)離子進(jìn)行激活，在雜質(zhì)離子激活的同時(shí)，注入的n型雜質(zhì)離子會(huì)同時(shí)向各個(gè)方向擴(kuò) 散并在水平方向上連接成連續(xù)不間斷的重?fù)诫sn型區(qū)域。需要指出的是，n型雜質(zhì)離子注 入和后續(xù)的退火激活也可以在薄膜204形成之前進(jìn)行。 如圖6，淀積形成一層金屬層205，金屬層205為鈦、鈷、鎳、鉬或者是它們之間的混 合物。 接下來，利用退火技術(shù)使金屬層205僅和露出的硅襯底反應(yīng)形成位于第二個(gè)重?fù)?雜的n型摻雜區(qū)域里面的金屬硅化物埋層206，然后去除剩余未反應(yīng)的金屬，如圖7。金屬 硅化物埋層206用做動(dòng)態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)器陣列的埋層位線，用來連接連續(xù)多個(gè)豎直MOS場(chǎng)效應(yīng) 晶體管陣列器件。當(dāng)形成的金屬硅化物的厚度較厚或開口之間的硅的寬度足夠小時(shí)，金屬 硅化物在水平方向上能夠形成連續(xù)不間斷的金屬硅化物層。退火溫度可以控制在300攝氏 度到900攝氏度之間。退火時(shí)，金屬和硅反應(yīng)形成金屬硅化物，而金屬和絕緣層不發(fā)生反應(yīng) 或僅發(fā)生微弱的反應(yīng)。同時(shí)，為了更容易地形成連續(xù)不間斷的金屬硅化物層，也可以在圖4b 所示的在開口底部露出硅區(qū)之后進(jìn)行各向同性對(duì)硅的刻蝕，從而進(jìn)一步縮小開口之間暴露 出來的硅的寬度。 接下來，淀積一層絕緣介質(zhì)薄膜207，絕緣介質(zhì)薄膜207優(yōu)選為Si02，然后對(duì)薄膜 207和薄膜204進(jìn)行干法刻蝕從而形成如圖8所示的結(jié)構(gòu)。需要注意的是在進(jìn)行本次刻蝕 時(shí)，原來的薄膜203 —般也會(huì)被刻蝕減薄。 接下來，形成柵絕緣層208，如圖9。柵絕緣層208為熱生長的Si02或者為淀積形 成的Si02或高k介質(zhì)層。需要注意的是如果柵絕緣層208為淀積形成的介質(zhì)層，則該介質(zhì) 層會(huì)覆蓋襯底的所有表面。 接下來，淀積形成一層金屬層209，金屬層209為TiN、Ti、Ta、TaN或者它們之間的 混合物，然后對(duì)金屬層209進(jìn)行各向異性干法刻蝕形成如圖IO所示的金屬柵電極結(jié)構(gòu)。如
圖io所示，每個(gè)豎直場(chǎng)效應(yīng)晶體管同時(shí)由兩個(gè)金屬柵電極控制，并且該金屬柵電極同時(shí)形
成動(dòng)態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)器陣列的埋層字線，該埋層字線的方向和金屬硅化物埋層206形成的埋層 位線的方向垂直。 再接下來，形成一層填滿開口的介質(zhì)層210，介質(zhì)層210為含有Si02的絕緣介質(zhì) 層，然后利用化學(xué)機(jī)械拋光或刻蝕的方法對(duì)介質(zhì)層210表面進(jìn)行平整化，形成如圖11所示 的結(jié)構(gòu)。 最后，去除剩余的薄膜203，如圖12，這樣一個(gè)n型豎直MOS場(chǎng)效應(yīng)晶體管陣列器 件和連接多個(gè)陣列器件的埋層字線和位線就形成了 。 在后續(xù)的工藝中形成和豎直MOS場(chǎng)效應(yīng)晶體管陣列器件上面的n型重?fù)诫s的區(qū)域
連接電容之后，動(dòng)態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)器陣列結(jié)構(gòu)就形成了 (在此未作圖表示)。 實(shí)施例2 :p型豎直MOS場(chǎng)效應(yīng)晶體管的動(dòng)態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)器陣列器件 圖13中所示300為形成的一個(gè)p型豎直MOS場(chǎng)效應(yīng)晶體管陣列器件和連接多個(gè)
陣列器件的埋層字線和位線結(jié)構(gòu)，該實(shí)例的襯底和豎直場(chǎng)效應(yīng)晶體管的摻雜類型和實(shí)例一
的摻雜類型完全相反，即襯底為n型，豎直場(chǎng)效應(yīng)晶體管為p型。如圖13，所示304為Si02、
7Si3N4或者它們之間相混合的絕緣材料。所示306為形成的金屬硅化物埋層，該金屬硅化物 埋層用做動(dòng)態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)器陣列的埋層位線，并用來連接連續(xù)多個(gè)豎直MOS場(chǎng)效應(yīng)晶體管陣 列器件。所示307為Si02介質(zhì)層。所示308為柵絕緣層，柵絕緣層308為熱生長的Si02或 者為淀積形成的Si02以及高k介質(zhì)層。所示309為由TiN、 Ti、 Ta、 TaN或者它們之間的混 合物構(gòu)成的金屬柵電極。所示310為Si(^介質(zhì)層。所示虛線401表示淺槽隔離結(jié)構(gòu)區(qū)域 的底部深度。所示虛線402、403和404表示形成的p_n結(jié)的深度。 由于p型豎直MOS場(chǎng)效應(yīng)晶體管的動(dòng)態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)器陣列器件與n型豎直MOS場(chǎng)效 應(yīng)晶體管的動(dòng)態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)器陣列器件的形成工藝相同，在此我們不再做詳細(xì)敘述。在圖13 所示的豎直MOS場(chǎng)效應(yīng)晶體管陣列器件上面的p型重?fù)诫s的區(qū)域連接電容之后，就可以形 成一個(gè)動(dòng)態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)器陣列結(jié)構(gòu)了 (在此我們未作圖表示)。和n型MOS豎直場(chǎng)效應(yīng)晶體 管相比，p型MOS豎直場(chǎng)效應(yīng)晶體管的瞬態(tài)雙極型增益較小，通過優(yōu)化設(shè)計(jì)，該增益可以小 于1，因此更有利于避免困擾無體硅接觸豎直型動(dòng)態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)器陣列器件的浮體效應(yīng)問題。
如上所述，在不偏離本發(fā)明精神和范圍的情況下，還可以構(gòu)成許多有很大差別的 實(shí)施例。應(yīng)當(dāng)理解，除了如所附的權(quán)利要求所限定的，本發(fā)明不限于在說明書中所述的具體 實(shí)例。
權(quán)利要求
一種動(dòng)態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)器的陣列結(jié)構(gòu)，其特征在于，該動(dòng)態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)器的陣列結(jié)構(gòu)利用豎直MOS場(chǎng)效應(yīng)晶體管作為動(dòng)態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)器的陣列器件，并用金屬硅化物埋層作為連接連續(xù)多個(gè)豎直MOS場(chǎng)效應(yīng)晶體管陣列器件的埋層位線；所述的豎直MOS場(chǎng)效應(yīng)晶體管陣列器件含有埋層金屬雙柵結(jié)構(gòu)；所述的埋層金屬雙柵結(jié)構(gòu)用作所述動(dòng)態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)器的陣列結(jié)構(gòu)的埋層字線。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的動(dòng)態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)器的陣列結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述的金屬硅化 物埋層置于半導(dǎo)體襯底內(nèi)部。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的動(dòng)態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)器的陣列結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述的半導(dǎo)體襯 底為單晶硅、多晶硅或者絕緣體上的硅。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的動(dòng)態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)器的陣列結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述的金屬硅化 物埋層在水平方向上是連續(xù)不間斷的埋層。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的動(dòng)態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)器的陣列結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述的金屬硅化 物是硅化鈦、硅化鈷、硅化鎳、硅化鉑或者是它們之中幾種的混合物。
6. —種動(dòng)態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)器的陣列結(jié)構(gòu)的制造方法，其特征在于，該方法包括下列步驟 提供一個(gè)具有第一種摻雜類型的半導(dǎo)體襯底； 形成器件的淺槽隔離結(jié)構(gòu)； 進(jìn)行離子注入，形成第二種摻雜類型的區(qū)域；形成第一層絕緣介質(zhì)；對(duì)第一層絕緣介質(zhì)和襯底進(jìn)行刻蝕形成開口結(jié)構(gòu)； 形成一層刻蝕阻擋層；對(duì)刻蝕阻擋層進(jìn)行各向異性刻蝕以露出用于形成金屬硅化物的硅區(qū)； 進(jìn)行離子注入，形成第三種摻雜類型的區(qū)域；淀積第一層金屬并退火，使之與所述硅區(qū)中的硅形成金屬硅化物； 去除殘留的金屬； 形成第二層絕緣介質(zhì)；對(duì)第二層絕緣介質(zhì)和剩余的刻蝕阻擋層進(jìn)行干法刻蝕，從而只在所述開口的底部剩余 一部分所述的第二層絕緣介質(zhì)和刻蝕阻擋層； 形成柵絕緣層；淀積第二層金屬，并對(duì)第二層金屬進(jìn)行各向異性干法刻蝕形成金屬柵電極； 淀積形成第三層絕緣介質(zhì)，并對(duì)襯底表面進(jìn)行平整化處理； 去除剩余的第一層絕緣介質(zhì)以露出第二種摻雜類型的區(qū)域； 在第二種摻雜類型的區(qū)域上連接電容。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，所述的半導(dǎo)體襯底為單晶硅、多晶硅或者 絕緣體上硅。
8. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，所述的第一種摻雜類型為輕摻雜的p型， 所述的第二種摻雜類型和所述的第三種摻雜類型為重?fù)诫s的n型；或者，所述的第一種摻 雜類型為輕摻雜的n型，所述的第二種摻雜類型和所述的第三種摻雜類型為重?fù)诫s的p型。
9. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，所述的第一種摻雜類型的區(qū)域和所述的 第二種摻雜類型的區(qū)域形成P_n結(jié)結(jié)構(gòu)，所述的第一種摻雜類型的區(qū)域和所述的第三種摻雜類型的區(qū)域形成P_n結(jié)結(jié)構(gòu)。
10. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，所述的第一層絕緣介質(zhì)和第二層絕緣介 質(zhì)為淀積形成的Si02或Si^4，或者由Si02或Si3N4，和多晶硅層組成的多層結(jié)構(gòu)。
11. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，所述的刻蝕阻擋層由Si02、 Si3N4或者它 們之間相混合的絕緣材料構(gòu)成。
12. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，所述的第一層金屬為鈦、鈷、鎳或鉑，或 者是它們之中幾種的混合物。
13. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，所述的金屬硅化物在形成時(shí)向各個(gè)方向 擴(kuò)展，在水平方向上連接成一個(gè)連續(xù)不間斷的金屬硅化物埋層。
14. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，所述的金屬硅化物埋層包含在所述的第 三種摻雜類型的區(qū)域里面，并且用做動(dòng)態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)器陣列的埋層位線，用來連接連續(xù)多個(gè) 豎直M0S場(chǎng)效應(yīng)晶體管陣列器件。
15. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，所述的柵絕緣層為Si02、 Hf02、 HfSiO、 HfSiON、 SiON或A1203，或者它們之中幾種的混合物。
16. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，所述的第二層金屬為TiN、Ti、Ta或TaN， 或者它們之中幾種的混合物。
17. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，所述的金屬柵電極用來對(duì)豎直MOS場(chǎng)效 應(yīng)晶體管陣列器件進(jìn)行控制，并且用來形成動(dòng)態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)器陣列的埋層字線。
18. 根據(jù)權(quán)利要求17所述的方法，其特征在于，所述的埋層字線方向與所述的埋層位 線方向垂直。
全文摘要
本發(fā)明屬于微電子技術(shù)領(lǐng)域，具體公開了一種動(dòng)態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)器的陣列結(jié)構(gòu)及其制備方法。該動(dòng)態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)器的陣列結(jié)構(gòu)利用豎直MOS場(chǎng)效應(yīng)晶體管作為動(dòng)態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)器的陣列器件，并用金屬硅化物埋層作為連接連續(xù)多個(gè)豎直MOS場(chǎng)效應(yīng)晶體管陣列器件的埋層位線。所述的豎直MOS場(chǎng)效應(yīng)晶體管陣列器件含有埋層金屬雙柵結(jié)構(gòu)，并且所述的埋層金屬雙柵結(jié)構(gòu)同時(shí)作為該動(dòng)態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)器的陣列結(jié)構(gòu)的埋層字線。本發(fā)明所公開的動(dòng)態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)器的陣列結(jié)構(gòu)可以提高動(dòng)態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)器的集成密度、降低埋層位線的電阻率，還可以增強(qiáng)陣列器件的存儲(chǔ)性能。同時(shí)，本發(fā)明還提出了一種動(dòng)態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)器的陣列結(jié)構(gòu)的制備方法。
文檔編號(hào)H01L23/532GK101789433SQ20101010558
公開日2010年7月28日 申請(qǐng)日期2010年2月4日 優(yōu)先權(quán)日2010年2月4日
發(fā)明者吳東平, 張世理, 張衛(wèi), 王鵬飛 申請(qǐng)人:復(fù)旦大學(xué)