[发明专利]动态随机存取存储器结构及其制备方法

说明书

本发明提供一种动态随机存取存储器结构及其制备方法。该动态随机存取存储器结构包括一基底；一栅极结构，设置于该基底中；一第一源极/漏极区及一第二源极/漏极区，分别设置于该基底中的该栅极结构的两侧；一接触垫，设置于该第二源极/漏极区的上方；多个导电柱，设置于该接触垫上；一导电层，设置于多个所述导电柱的上方；以及一介电层，设置于该导电层与多个所述导电柱之间。多个所述导电柱具有至少一第一宽度及一第二宽度，该第一宽度与该第二宽度彼此不同。

技术领域

本申请案主张2018/08/30申请的美国正式申请案第16/117,668号的优先权及益处，该美国正式申请案的内容以全文引用的方式并入本文中。

本发明涉及一种动态随机存取存储器(dynamic Random access memory，DRAM)结构及其制备方法，特别涉及一种动态随机存取存储器的记忆单元(电容器)结构及其制备方法。

背景技术

动态随机存取存储器结构通常包括半导体基底中或基底上的金属氧化物半导体场效电晶体(metal-oxide-semiconductor field effect transistor，MOSFET)元件及电容器。这些金属氧化物半导体场效晶体管元件及电容器彼此形成串联连接。此外，使用字元线及位元线可以读取及编程动态随机存取存储器的记忆单元。

增加集成电路存储器的储存密度以增加单个芯片上资料储存量的趋势仍持续进行。为解决结构尺寸减小的挑战，一些动态随机存取存储器结构被设计出来，其中的设计包括于基底表面上方具有垂直延伸的电容器(“堆叠”电容器)或是于基底表面下方具有电容器(“沟槽”电容器)。通过采用更多的三维结构，这种动态随机存取存储器的设计所占据的基底表面积会更少，提供具有更大电容的储存电容器。

但是，当动态随机存取存储器的单元结构的关键尺寸减小到小于20纳米(nm)级时，由于占据面积太小因此不能使用当前的黄光微影(photolithography)制造工艺来形成具有非常高的、垂直圆柱形状的电容器。因此，需要提供一种动态随机存取存储器结构及其制备方法，其具有高电容的电容器。

上述的现有技术说明仅提供背景技术，并未承认上述的现有技术说明公开本发明的动态随机存取存储器，不构成本发明的现有技术，且上述的现有技术的任何说明均不应作为本发明的任一部分。

发明内容

本发明提供一种动态随机存取存储器(dynamic random access memory，DRAM)结构。该动态随机存取存储器结构包括一基底；一栅极结构，设置于该基底中；一第一源极/漏极区及一第二源极/漏极区，分别设置于该基底中的该栅极结构的两侧；一接触垫，设置于该第二源极/漏极区的上方；多个导电柱，设置于该接触垫上；一导电层，设置于多个所述导电柱的上方；以及一介电层，设置于该导电层与多个所述导电柱之间。在一些实施例中，多个所述导电柱具有至少一第一宽度及一第二宽度，该第一宽度与该第二宽度彼此不同。

在一些实施例中，多个所述导电柱彼此分开至少一第一间距及一第二间距，该第一间距与该第二间距彼此不同。

在一些实施例中，多个所述导电柱具有至少一第一形状及一第二形状，该第一形状与第二形状彼此不同。

在一些实施例中，该动态随机存取存储器结构还包括一介电结构及一接触插塞，该接触插塞设置于该介电结构之中。在一些实施例中，该接触插塞电连接该第二源极/漏极区及该接触垫。

在一些实施例中，该动态随机存取存储器结构还包括一位元线结构，该位元线结构设置于该第一源极/漏极区上方。在一些实施例中，该介电结构覆盖该位元线结构。

在一些实施例中，该多个导电柱的一延伸方向实质上垂直于该基底的一表面。