[发明专利]单边存取装置及其制造方法

说明书

技术领域

本发明关于一种用于4F²动态随机存取存储器的单边存取装置，特别是关于一种单边T栅极鳍式场效应晶体管(single-gate FinFET)及其制造方法，提供较佳的组件控制特性及存取驱动电流特性。 

背景技术

众所周知，动态随机存取存储器为一种随机存取存储器，其将每一位的数据存入集成电路的电容器中。一般而言，动态随机存取存储器以方形阵列排列，每存储器单元由一晶体管及一电容器所构成。晶体管作为一开关装置，包含了一栅极以及其下的一硅质沟道区域。硅质沟道区域则位于一对源/漏极区域之间的半导体衬底中，而栅极藉由控制所述硅质沟道区域使源/漏极区域电连接。 

目前，垂直式双栅极鳍式场效应晶体管已发展用于下一4F₂动态随机存取存储器技术世代，其中F代表光刻工艺的最小线宽。然而，在尝试制造垂直式双栅极场效应晶体管装置的庞大阵列以应用于半导体动态随机存取存储器时，维持装置的适当效能及组件特性方面却有其困难性。举例来说，随着两相邻的字符线间距持续地缩小，动态随机存取存储器制造者在缩小存储单元面积时面临到严峻挑战。对于高速操作的动态随机存取存储器应用而言，当两个排列非常靠近的字符线间距不断地缩小将容易发生电连接的问题。 

鉴于上述，产业上亟需一鳍式场效应晶体管结构及其制造方法以避免上述问题。 

发明内容

为达到上述目的，本发明提供一种单边存取装置，其包含一主动鳍式结构包含一源极区域以及一漏极区域；一绝缘层介于源极区域以及漏极区域之 间；一沟渠绝缘结构设置于主动鳍式结构的一侧；一单边侧壁栅电极设置于主动鳍式结构相对于沟渠绝缘结构的另一侧，使主动鳍式结构夹置于沟渠绝缘结构以及单边侧壁栅电极之间；以及一栅极突出部自单边侧壁栅电极横向且电性延伸并嵌入于源极区域以及漏极区域之间的绝缘层下方。 

本发明另提供一种动态随机存取存储器阵列，包含一单边存取装置数组，其中各单边存取装置包含：一主动鳍式结构包含一源极区域以及一漏极区域；一绝缘层介于源极区域以及漏极区域之间；一沟渠绝缘结构设置于主动鳍式结构的一侧；一单边侧壁栅电极设置于主动鳍式结构相对于沟渠绝缘结构的另一侧，使主动鳍式结构夹置于沟渠绝缘结构以及单边侧壁栅电极之间；以及一栅极突出部自单边侧壁栅电极横向且电性延伸并且嵌入位于源极区域以及漏极区域之间的绝缘层下方。 

本发明另提供一动态随机存取存储器阵列，具有上述单边存取装置的一阵列，其中动态随机存取存储器阵列包含两个镜像对称的单栅极鳍式场效应晶体管排列于动态随机存取存储器阵列的两相邻行及同一列中。 

附图说明

图1为根据本发明的优选实施例所绘示的部份动态随机存取存储器阵列的示意图。 

图2A为图1沿着切线I-I’(参考坐标X轴方向)的单栅极鳍式场效应晶体管的横断面视图。 

图2B为图1沿着切线II-II’(参考坐标y轴方向)的单栅极鳍式场效应晶体管的横断面视图。 

图2C为图1沿着切线III-III’(参考坐标y轴方向)的单栅极鳍式场效应晶体管的横断面视图。 

图3-7为根据本发明一较佳实施例所绘示的单栅极鳍式场效应晶体管的制程示意图。 

其中，附图标记说明如下： 

10        衬底            126        凹槽 

12a、12b、 

              侧壁字符线        150      中心面 

14a、14b 

21            浅沟隔离沟渠      260      腔体 

22            线型浅沟隔离区    302      氧化层 

22a           衬垫层            304      氮化层 

24            沟渠绝缘结构      312      氧化硅层 

26            绝缘区域          314      氮化硅层 

26a、26b、28  绝缘层            316      多晶硅硬掩膜 

              单栅极鳍式场效 

100、200                        324      线型沟渠 

              应晶体管