存儲(chǔ)元件及其制造方法技術(shù)

本發(fā)明專(zhuān)利技術(shù)提供一種存儲(chǔ)元件及其制造方法，所述存儲(chǔ)元件包括：位于襯底中的多個(gè)字線組、多個(gè)位線、多個(gè)電容器以及多個(gè)接觸插塞；每一字線組具有兩個(gè)埋入式字線；位線位于襯底上，且橫越字線組；電容器位于位線之間的襯底上，且位于字線組的兩側(cè)的襯底上；接觸插塞位于電容器與襯底之間；上述接觸插塞的材料包括金屬。

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】

本專(zhuān)利技術(shù)關(guān)于一種存儲(chǔ)元件及其制造方法，特別是有關(guān)于一種具有淺接面(Shallow Junction)的存儲(chǔ)元件及其制造方法。
技術(shù)介紹
在存儲(chǔ)元件的積集度提高與元件尺寸縮小的情況下，元件中的線寬也逐漸縮小，導(dǎo)致元件中的存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)接觸窗(Storage Node Contact)與源極/漏極區(qū)之間的接觸電阻增加，產(chǎn)生較慢的電阻-電容延遲(RC Delay)，進(jìn)而影響元件的操作速度。為了解決此問(wèn)題，通常會(huì)利用金屬硅化物來(lái)降低存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)接觸窗與源極/漏極區(qū)之間的電阻值。但形成金屬硅化物的工藝中會(huì)使得耗損硅襯底中的硅，導(dǎo)致存儲(chǔ)元件的源極/漏極區(qū)產(chǎn)生接面漏電(Junction Leakage)的問(wèn)題，進(jìn)而影響元件效能。因此，如何降低存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)接觸窗與源極/漏極區(qū)之間的電阻值，且同時(shí)避免接面漏電的問(wèn)題將變成相當(dāng)重要的一門(mén)課題。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本專(zhuān)利技術(shù)提供一種具有淺接面的存儲(chǔ)元件及其制造方法，其可降低存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)接觸窗的電阻值。本專(zhuān)利技術(shù)一種存儲(chǔ)元件包括：位于襯底中的多個(gè)字線組、多個(gè)位線、多個(gè)電容器及多個(gè)接觸插塞。每一字線組具有兩埋入式字線。位線位于襯底上且橫越字線組。電容器位于位線之間的襯底上且位于字線組的兩側(cè)的襯底上。接觸插塞位于電容器與襯底之間。接觸插塞的材料包括金屬。本專(zhuān)利技術(shù)提供一種存儲(chǔ)元件的制造方法，其步驟如下。提供襯底。上述襯底具有第一區(qū)與第二區(qū)。在第一區(qū)的襯底上形成多個(gè)柵極結(jié)構(gòu)。在第二區(qū)的襯底上形成多個(gè)位線。進(jìn)行選擇性外延生長(zhǎng)工藝，以在柵極結(jié)構(gòu)之間的襯底上以及位線之間的襯底上形成多個(gè)外延層。在襯底上形成金屬層，以覆蓋外
延層。進(jìn)行退火工藝，以在柵極結(jié)構(gòu)之間的襯底上以及位線之間的襯底上形成多個(gè)金屬硅化物層。在柵極結(jié)構(gòu)之間的金屬硅化物層上形成多個(gè)第一接觸插塞，且同時(shí)在位線之間的金屬硅化物層上形成多個(gè)第二接觸插塞。在第二區(qū)的第二接觸插塞上形成多個(gè)電容器。本專(zhuān)利技術(shù)另一種存儲(chǔ)元件的制造方法，包括：提供襯底。襯底具有第一區(qū)與第二區(qū)。在第一區(qū)的襯底上形成多個(gè)柵極結(jié)構(gòu)。在第二區(qū)的襯底上形成多個(gè)位線。在第一區(qū)及第二區(qū)的襯底上共形形成襯層。在襯底上形成金屬層，以覆蓋襯層。進(jìn)行退火工藝，使得襯層轉(zhuǎn)變成金屬硅化物層。在金屬硅化物層上形成導(dǎo)體層。圖案化導(dǎo)體層與金屬硅化物層，以在柵極結(jié)構(gòu)之間形成多個(gè)第一接觸插塞，且同時(shí)在位線之間形成多個(gè)第二接觸插塞。在第二區(qū)的第二接觸插塞上形成多個(gè)電容器。本專(zhuān)利技術(shù)一種存儲(chǔ)元件包括：位于襯底中的多個(gè)字線、多個(gè)位線、多個(gè)電容器、多個(gè)接觸插塞以及多個(gè)金屬硅化物層。位線位于襯底上且橫越字線。電容器位于位線之間的襯底上且位于字線的兩側(cè)的襯底上。接觸插塞位于電容器與襯底之間。接觸插塞的材料包括金屬。金屬硅化物層位于接觸插塞與襯底之間。基此，本專(zhuān)利技術(shù)可降低存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)接觸窗與源極/漏極區(qū)之間的電阻值，還可避免耗損硅襯底中的硅。為讓本專(zhuān)利技術(shù)上述特征和優(yōu)點(diǎn)能更明顯易懂，下文舉實(shí)施例并配合附圖詳細(xì)說(shuō)明如下。附圖說(shuō)明圖1是本專(zhuān)利技術(shù)的一實(shí)施例的存儲(chǔ)元件的上視示意圖；圖2A至圖2G是沿著圖1的A-A線與B-B線的一實(shí)施例的存儲(chǔ)元件的制造流程的剖面示意圖；圖3A至圖3F是沿著圖1的A-A線與B-B線的另一實(shí)施例的存儲(chǔ)元件的制造流程的剖面示意圖。附圖標(biāo)記說(shuō)明：10、20、30、40、70：開(kāi)口；50、60：摻雜區(qū)；100：襯底；101：隔離結(jié)構(gòu)；102：柵極結(jié)構(gòu)；104、204：柵介電層；106、110、206、210：導(dǎo)體層；108、208：阻擋層；112、212：頂蓋層；114、214：間隙壁；116、118、118a、118b、118c、136、136a、216：介電層；120：硬掩膜層；122：圖案化掩膜層；124、224：外延層；126、226、126a、226a：金屬層；128、228、328、328a、328b：金屬硅化物層；130：第一接觸插塞；132：導(dǎo)線層；134、134a：保護(hù)層；202：位線；203：字線組；203a、203b：埋入式字線；230：第二接觸插塞；234：電容器；234a：下電極；234b：介電層；234c：上電極；240：位線接觸窗；324：襯層；330：導(dǎo)體層；232：導(dǎo)體墊；AA：有源區(qū)；D1：第一方向；D2：第二方向；L1：長(zhǎng)邊；L2：短邊；θ：角度；R1：第一區(qū)；R2：第二區(qū)。具體實(shí)施方式請(qǐng)參照?qǐng)D1，本專(zhuān)利技術(shù)提供一種存儲(chǔ)元件包括：襯底100、多個(gè)柵極結(jié)構(gòu)102、多個(gè)第一接觸插塞130、多個(gè)字線組203、多個(gè)位線202、多個(gè)有源區(qū)AA、多個(gè)電容器234以及多個(gè)第二接觸插塞230。襯底100具有第一區(qū)R1與第二區(qū)R2。本實(shí)施例中，第一區(qū)R1例如是周邊電路區(qū)，第二區(qū)R2例如是存儲(chǔ)單元陣列區(qū)。柵極結(jié)構(gòu)102位于第一區(qū)R1的襯底100上。柵極結(jié)構(gòu)102沿第一方向D1延伸，且沿第二方向D2相互排列。第一接觸插塞130位于柵極結(jié)構(gòu)102之間的襯底100上。因此本實(shí)施例可利用第一接觸插塞130電性連接導(dǎo)線層132及柵極結(jié)構(gòu)102之間的摻雜區(qū)50。字線組203位于第二區(qū)R2的襯底100中。字線組203沿著第二方向D2延伸，且沿著第一方向D1相互排列。每一字線組203具有兩個(gè)埋入式字線203a、203b。但本專(zhuān)利技術(shù)不限制字線的數(shù)量；舉例而言，每一字線組也可以只有一個(gè)字線，為避免混淆，此種結(jié)構(gòu)便不稱(chēng)為字線組，而只稱(chēng)為字線。位線202位于第二區(qū)R2的襯底100上，且橫越字線組203(或字線，圖未示)。位線202沿著第一方向D1延伸，且沿著第二方向D2相互排列。上述字線組203(或字線)與上述位線202實(shí)質(zhì)上互相垂直。有源區(qū)AA位于第二區(qū)R2的襯底100上。每一有源區(qū)AA具有長(zhǎng)邊L1與短邊L2，且長(zhǎng)邊L1橫越對(duì)應(yīng)的字線組203。每一有源區(qū)AA與對(duì)應(yīng)的位線202的重疊處具有位線接觸窗240。因此，每一位線202在橫越對(duì)應(yīng)的字線組203時(shí)，可利用位線接觸窗240來(lái)電性連接對(duì)應(yīng)的摻雜區(qū)(未示出)，所述摻雜區(qū)位于兩個(gè)埋入式字線203a、203b之間。此外，本實(shí)施例的存儲(chǔ)元件還包括多個(gè)隔離結(jié)構(gòu)101(例如是淺溝渠隔離結(jié)構(gòu))位于有源區(qū)AA之外的第二區(qū)R2的襯底100中，以電性隔離有源區(qū)AA。有源區(qū)AA的長(zhǎng)邊方向與位線202
的延伸方向呈一角度θ，例如介于10度至40度之間。電容器234位于位線202之間的襯底100上。電容器234排列成多數(shù)列與多數(shù)行。電容器234設(shè)置在字線組203的兩側(cè)的襯底100上，換言之，每?jī)尚械碾娙萜?34與具有兩個(gè)埋入式字線203a、203b的字線組203沿著第一方向D1相互交替。第二接觸插塞230位于電容器234與襯底100之間。接觸插塞230的材料包括金屬。本實(shí)施例所述金屬包括鎢、氮化鈦(TiN)、鈷、鎳、鋁或其組合。請(qǐng)參照?qǐng)D2A，本專(zhuān)利技術(shù)提供一種存儲(chǔ)元件的制造方法。首先，提供襯底100。襯底100具有第一區(qū)R1(如周邊電路區(qū))與第二區(qū)R2(如存儲(chǔ)單元陣列區(qū))。接著，在第一區(qū)R1的襯底100上形成多個(gè)柵極結(jié)構(gòu)102。柵極結(jié)構(gòu)102由柵介電層104、導(dǎo)體層106、阻擋層108、導(dǎo)體層110及頂蓋層112依序堆疊而成。本實(shí)施例的柵介電層104的材料例如是氧化硅。導(dǎo)體層106的材料例如是摻雜多晶硅、非摻雜多晶硅或其組合。阻擋層108的材料例如是鈦、氮化鈦或其組合。導(dǎo)體層110的材料例如鎢。本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種存儲(chǔ)元件，其特征在于，包括：多個(gè)字線組，位于襯底中，每一字線組具有兩個(gè)埋入式字線；多個(gè)位線，位于所述襯底上，且橫越所述字線組；多個(gè)電容器，位于所述位線之間的所述襯底上，且位于所述字線組的兩側(cè)的所述襯底上；以及多個(gè)接觸插塞，位于所述電容器與所述襯底之間，其中所述接觸插塞的材料包括金屬。

【技術(shù)特征摘要】
1.一種存儲(chǔ)元件，其特征在于，包括：多個(gè)字線組，位于襯底中，每一字線組具有兩個(gè)埋入式字線；多個(gè)位線，位于所述襯底上，且橫越所述字線組；多個(gè)電容器，位于所述位線之間的所述襯底上，且位于所述字線組的兩側(cè)的所述襯底上；以及多個(gè)接觸插塞，位于所述電容器與所述襯底之間，其中所述接觸插塞的材料包括金屬。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的存儲(chǔ)元件，其特征在于，還包括多個(gè)金屬硅化物層，位于所述接觸插塞與所述襯底之間。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的存儲(chǔ)元件，其特征在于，還包括多個(gè)著陸墊，位于所述接觸插塞與所述電容器之間。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的存儲(chǔ)元件，其特征在于，還包括多個(gè)有源區(qū)，每一有源區(qū)的長(zhǎng)邊橫越所對(duì)應(yīng)的所述字線組，且每一有源區(qū)與所對(duì)應(yīng)的所述位線的重疊處具有位線接觸窗。5.一種存儲(chǔ)元件的制造方法，其特征在于，包括：提供襯底，所述襯底具有第一區(qū)與第二區(qū)；在所述第一區(qū)的所述襯底上形成多個(gè)柵極結(jié)構(gòu)；在所述第二區(qū)的所述襯底上形成多個(gè)位線；進(jìn)行選擇性外延生長(zhǎng)工藝，以在所述柵極結(jié)構(gòu)之間的所述襯底上以及所述位線之間的所述襯底上形成多個(gè)外延層；在所述襯底上形成金屬層，以覆蓋所述外延層；進(jìn)行退火工藝，以在所述柵極結(jié)構(gòu)之間的所述襯底上以及所述位線之間的所述襯底上形成多個(gè)金屬硅化物層；在所述柵極結(jié)構(gòu)之間的所述金屬硅化物層上形成多個(gè)第一接觸插塞，且同時(shí)在所述位線之間的所述金屬硅化物層上形成多個(gè)第二接觸插塞；以及在所...

【專(zhuān)利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：樸哲秀，林志豪，
申請(qǐng)(專(zhuān)利權(quán))人：華邦電子股份有限公司，
類(lèi)型：發(fā)明
國(guó)別省市：中國(guó)臺(tái)灣;71