本發(fā)明涉及一種存儲(chǔ)器裝置，尤其涉及一種具有埋入式字元線的動(dòng)態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器。

背景技術(shù)：

動(dòng)態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器屬于一種揮發(fā)性存儲(chǔ)器，其是由多個(gè)記憶胞構(gòu)成。每一個(gè)記憶胞主要是由一個(gè)晶體管與一個(gè)由晶體管所操控的電容器所構(gòu)成，且每一個(gè)記憶胞通過字元線與位元線彼此電性連接。

為提高動(dòng)態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器的積集度以加快元件的操作速度，以及符合消費(fèi)者對于小型化電子裝置的需求，近年來發(fā)展出埋入式字元線動(dòng)態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(buried word line DRAM)，以滿足上述種種需求。

目前采用的動(dòng)態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器的主流布局為兩個(gè)記憶胞共用一個(gè)位元線接觸窗，而兩個(gè)記憶胞分別由兩條字元線控制。當(dāng)其中一個(gè)記憶胞字元線開啟/關(guān)閉(on/off)以控制其中一個(gè)記憶胞時(shí)，與上述記憶胞共用同一個(gè)位元線接觸窗的另一個(gè)記憶胞容易被干擾。此一情況在記憶胞特征尺寸微縮時(shí)(即當(dāng)記憶胞與記憶胞之間的距離變得更近)，則干擾會(huì)更為嚴(yán)重。

而且，由于字元線與字元線之間的間距僅有1特征尺寸(Feature size)，因此將字元線要拉線到記憶胞陣列邊緣制作字元線拉出接觸窗時(shí)，容易在制程中發(fā)生字元線拉出接觸窗至字元線短路的問題。習(xí)知的一種作法會(huì)將兩相鄰字元線的距離于末端拉開，而呈現(xiàn)類似于Y形的結(jié)構(gòu)，以增加接觸窗的制程裕度(process window)。然而此種作法必須額外占用記憶胞陣列邊緣的面積導(dǎo)致晶片尺寸增加，且無法應(yīng)用于字元線的兩端在記憶胞陣列邊緣均有拉出接觸窗的設(shè)計(jì)，而無法減少字元線斷線時(shí)的損失。

此外，由于記憶胞布局的兩端還分別設(shè)置有電容器接觸窗，且電容器接觸窗的橋接裕度(bridge window)會(huì)取決于相鄰的兩個(gè)電容器接觸窗之間的間距?，F(xiàn)行的布局中，相鄰的兩個(gè)電容器接觸窗之間的間距僅有1特征尺寸(1F)。 受限于布局設(shè)計(jì)，當(dāng)制程微縮時(shí)，電容器接觸窗的橋接裕度將變得更小。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明提供一種動(dòng)態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器，可有效減少記憶單元間的干擾問題，并增加制程裕度。

本發(fā)明的動(dòng)態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器，包括基底、多個(gè)隔離結(jié)構(gòu)、多條埋入式字元線、多條位元線以及多個(gè)電容器?；装ǘ鄠€(gè)主動(dòng)區(qū)，主動(dòng)區(qū)被配置成帶狀且排列成一陣列。多個(gè)隔離結(jié)構(gòu)，設(shè)置于所述基底的溝渠中，每一所述隔離結(jié)構(gòu)設(shè)置于兩個(gè)相鄰的所述主動(dòng)區(qū)之間；多條埋入式字元線沿第一方向平行設(shè)置于基底的溝渠中，每一埋入式字元線將排列成同一列的主動(dòng)區(qū)分為第一接觸區(qū)與第二接觸區(qū)。多條位元線沿第二方向平行設(shè)置于基底上，且橫跨埋入式字元線。主動(dòng)區(qū)的長邊方向與第二方向呈現(xiàn)非正交，每一位元線連接排列成同一行的主動(dòng)區(qū)的第一接觸區(qū)。多個(gè)電容器分別電性連接所述主動(dòng)區(qū)的所述第二接觸區(qū)。

在本發(fā)明的一實(shí)施例中，上述的主動(dòng)區(qū)的長邊方向與第二方向的夾角為15°～50°。

在本發(fā)明的一實(shí)施例中，上述的第一方向上，相鄰的主動(dòng)區(qū)之間具有一個(gè)特征尺寸間距。

在本發(fā)明的一實(shí)施例中，上述的相鄰兩列的主動(dòng)區(qū)成鏡像配置。

在本發(fā)明的一實(shí)施例中，在相鄰的字元線之間設(shè)置有兩個(gè)第一接觸區(qū)或兩個(gè)第二接觸區(qū)。

在本發(fā)明的一實(shí)施例中，相鄰的埋入式字元線之間的間距大于一個(gè)特征尺寸，且在第一方向上，相鄰的主動(dòng)區(qū)之間具有一個(gè)特征尺寸間距。

在本發(fā)明的一實(shí)施例中，上述的第一方向上，主動(dòng)區(qū)的兩端部分別與相鄰的主動(dòng)區(qū)的兩端部并列配置。

在本發(fā)明的一實(shí)施例中，一列的主動(dòng)區(qū)的第二接觸區(qū)與相鄰的另一列的主動(dòng)區(qū)的所述第一接觸區(qū)成交錯(cuò)配置。

在本發(fā)明的一實(shí)施例中，上述的動(dòng)態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器，還包括多個(gè)電容器接觸窗。多個(gè)電容器接觸窗位于電容器與第二接觸區(qū)之間，以電性連接所述位元線與所述第二接觸區(qū)。

在本發(fā)明的一實(shí)施例中，上述的動(dòng)態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器，還包括多個(gè)位元線接觸窗。多個(gè)位元線接觸窗位于所述位元線與所述第一接觸區(qū)之間以電性連接所述電容器與所述第一接觸區(qū)。

基于上述，本發(fā)明的動(dòng)態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器，一個(gè)主動(dòng)區(qū)上只形成有一個(gè)記憶單元，且各記憶單元之間由元件隔離結(jié)構(gòu)分離，因此可有效減少記憶單元之間的干擾問題。而且，相鄰的埋入式字元線之間的間距較大，因此可以于記憶胞陣列邊緣，對應(yīng)于埋入式字元線的兩端均設(shè)置字元線拉出接觸窗，而可以減少埋入式字元線斷線時(shí)的損失，并能夠增加字元線拉出接觸窗的制程裕度。此外，若一列的主動(dòng)區(qū)的第二接觸區(qū)會(huì)與相鄰的另一列的主動(dòng)區(qū)的第一接觸區(qū)成交錯(cuò)配置，則可以縮小存儲(chǔ)器的尺寸。

為讓本發(fā)明的上述特征和優(yōu)點(diǎn)能更明顯易懂，下文特舉實(shí)施例，并配合附圖作詳細(xì)說明如下。

附圖說明

圖1A是依照本發(fā)明的第一實(shí)施例的一種動(dòng)態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器的布局示意圖；

圖1B是圖1A的A-A'線段的剖面示意圖；

圖2是依照本發(fā)明的第二實(shí)施例的一種動(dòng)態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器的布局示意圖；

圖3是依照本發(fā)明的第三實(shí)施例的一種動(dòng)態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器的布局示意圖。

附圖標(biāo)記說明：

100：基底；

102：埋入式字元線；

104：主動(dòng)區(qū)；

106：位元線；

108：電容器；

110a：第一接觸區(qū)；

110b：第二接觸區(qū)；

112：絕緣層；

114：電容器接觸窗；

116：位元線接觸窗；

118：隔離結(jié)構(gòu)；

120、124：導(dǎo)體層；

122：介電層；

126、128、130：絕緣層；

132：位元線拉出接觸窗；

134：字元線拉出接觸窗；

θ：夾角；

W1：線寬；

W2、W3、W4：間距；

R1～R5：主動(dòng)區(qū)列。

具體實(shí)施方式

本文中請參照附圖，以便更加充分地體會(huì)本發(fā)明的概念，隨附圖中顯示本發(fā)明的實(shí)施例。但是，本發(fā)明還可采用許多不同形式來實(shí)踐，且不應(yīng)將其解釋為限于底下所述的實(shí)施例。實(shí)際上，提供實(shí)施例僅為使本發(fā)明更加詳盡且完整，并將本發(fā)明的范疇完全傳達(dá)至所屬技術(shù)領(lǐng)域中技術(shù)人員。

在附圖中，為明確起見可能將各層以及區(qū)域的尺寸以及相對尺寸作夸張的描繪。

圖1A是依照本發(fā)明的第一實(shí)施例的一種動(dòng)態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器的布局示意圖；圖1B是圖1A的A-A'線段的剖面示意圖。在圖1B中示出了單一記憶單元的結(jié)構(gòu)。

請參照圖1A及圖1B，本實(shí)施例的動(dòng)態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器包括基底100、多條埋入式字元線102、多條位元線106與多個(gè)電容器108。

多條埋入式字元線102沿Y方向(列方向)平行設(shè)置于基底100的溝渠中，埋入式字元線102的材料例如是鎢、硅化鎢、氮化鈦等金屬導(dǎo)體，形成方法例如是物理氣相沉積法、化學(xué)氣相沉積法或原子層氣相沉積法。在埋入式字元線102與基底100之間，如圖1B所示，還可設(shè)置有絕緣層112作為閘介電層。絕緣層112的材料例如是氧化硅，其形成方法包括在爐管中進(jìn)行熱氧化 制程等的制程。

多條位元線106沿X方向(行方向)平行設(shè)置于基底100上，且橫跨埋入式字元線102。位元線106的材料例如是鎢、硅化鎢、氮化鈦等過渡金屬導(dǎo)體，形成方法例如是物理氣相沉積法、化學(xué)氣相沉積法或原子層氣相沉積法。埋入式字元線102與位元線106例如互相垂直。

基底100包括多個(gè)主動(dòng)區(qū)104。主動(dòng)區(qū)104被配置為帶狀且排列成一陣列。主動(dòng)區(qū)104的長邊方向與X方向呈現(xiàn)非正交而具有夾角θ。每一埋入式字元線102將排列成同一列的主動(dòng)區(qū)104分為第一接觸區(qū)110a與第二接觸區(qū)110b。在多個(gè)主動(dòng)區(qū)104之間例如設(shè)置有多個(gè)隔離結(jié)構(gòu)118。

每一位元線106電性連接排列成同一行的主動(dòng)區(qū)104的第一接觸區(qū)110a。亦即，基底100上的每一條位元線106在橫跨埋入式字元線102的同時(shí)，還能分別利用如位元線接觸窗116(如圖1B所示)來電性連接位于埋入式字元線102一側(cè)的第一接觸區(qū)110a。

主動(dòng)區(qū)104的長邊方向與X方向的夾角θ可為15°～50°，但本發(fā)明并不限于此。根據(jù)主動(dòng)區(qū)104的面積、位元線106的線寬及埋入式字元線102的線寬等參數(shù)都會(huì)影響夾角θ的范圍。另外，位元線接觸窗116在圖1A中雖顯示為矩形，但實(shí)際上可略呈圓形，且其大小可依制程變大或變小。

多個(gè)電容器108分別電性連接主動(dòng)區(qū)104的第二接觸區(qū)110b。而電容器108通常設(shè)置在基底100上的絕緣層130內(nèi)。電容器108例如是堆疊電容器，包括導(dǎo)體層120、介電層122以及導(dǎo)體層124。導(dǎo)體層120、導(dǎo)體層124例如為TiN(或TiN/SiGe)、介電層122可為ZAZ(即ZrO₂/Al₂O₃/ZrO₂)之類的介電材料，且可適用于60nm以下的DRAM。

每一個(gè)電容器108可使用電容器接觸窗114來電性連接至位于埋入式字元線102另一側(cè)的第二接觸區(qū)110b。此外，電容器接觸窗114在圖1A中雖顯示為矩形，但實(shí)際上可略呈圓形，且其大小可依制程變大或變小。

除了圖1A中有顯示的結(jié)構(gòu)外，從圖1B可知，埋入式字元線102是設(shè)置于基底100的溝渠中。在基底100上的電容器108、電容器接觸窗114、位元線106、位元線接觸窗116等，通常通過各絕緣層126、128、130來分開。絕緣層126、128、130可包括二氧化硅(SiO₂)、氮化硅(SiN)或硼磷硅玻璃(BPSG)等絕緣材料。在每一個(gè)主動(dòng)區(qū)104中分別設(shè)置一個(gè)記憶單元。記憶單元包括 埋入式字元線102、絕緣層112、位元線106、位元線接觸窗116、電容器108以及電容器接觸窗114。

本實(shí)施例的每一個(gè)主動(dòng)區(qū)104中，第一接觸區(qū)110a電性連接一條位元線106，第二接觸區(qū)110b電性連接一個(gè)電容器108。如圖1A所示，埋入式字元線102的線寬W1約為1個(gè)特征尺寸(1F)間距；埋入式字元線102之間的間距W2約為3個(gè)特征尺寸(3F)間距。在X方向上，主動(dòng)區(qū)104之間的間距W3約為1個(gè)特征尺寸(1F)間距。在Y方向上，主動(dòng)區(qū)104之間的間距W4約為1個(gè)特征尺寸(1F)間距。此外，在記憶胞陣列邊緣，設(shè)置有電性連接埋入式字元線102的字元線拉出接觸窗134以及電性連接位元線106的位元線拉出接觸窗132。其中，字元線拉出接觸窗134是對應(yīng)埋入式字元線102的兩端而設(shè)置。

在上述實(shí)施例中，一個(gè)主動(dòng)區(qū)104上只形成有一個(gè)記憶單元，且各記憶單元之間由元件隔離結(jié)構(gòu)118分離，因此可有效減少記憶單元之間的干擾問題。而且，相鄰的兩個(gè)埋入式字元線102之間的間距W2有3個(gè)特征尺寸(3F)間距，因此可以于記憶胞陣列邊緣，對應(yīng)于埋入式字元線102的兩端均設(shè)置字元線拉出接觸窗134，而可以減少埋入式字元線102斷線時(shí)的損失，并能夠增加字元線拉出接觸窗134的制程裕度。

圖2是依照本發(fā)明的第二實(shí)施例的一種動(dòng)態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器的布局示意圖。在第二實(shí)施例中，構(gòu)件與第一實(shí)施例相同的，給予相同的符號(hào)，并省略其說明。以下只針對不同點(diǎn)做說明。

如圖2所示，基底100包括多個(gè)主動(dòng)區(qū)104。主動(dòng)區(qū)104成帶狀且排列成一陣列，于本實(shí)施例中，這些主動(dòng)區(qū)104排列成5個(gè)主動(dòng)區(qū)列R1～R5，且相鄰兩個(gè)主動(dòng)區(qū)列呈鏡像配置。舉例來說，主動(dòng)區(qū)列R1、R3、R5的長邊方向與X方向呈現(xiàn)非正交而具有夾角θ，主動(dòng)區(qū)列R2、R4的長邊方向與X方向呈現(xiàn)非正交而具有夾角(180°-θ)。在相鄰的兩個(gè)埋入式字元線102之間設(shè)置有兩個(gè)第一接觸區(qū)110a或兩個(gè)第二接觸區(qū)110b。

在上述實(shí)施例中，一個(gè)主動(dòng)區(qū)104上只形成有一個(gè)記憶單元，且各記憶單元之間由元件隔離結(jié)構(gòu)118分離，因此可有效減少記憶單元之間的干擾問題。而且，相鄰的兩個(gè)埋入式字元線102之間的間距有3個(gè)特征尺寸(3F)間距，因此可以于記憶胞陣列邊緣，對應(yīng)于埋入式字元線102的兩端均設(shè)置字元線拉出接觸窗134，而可以減少字元線斷線時(shí)的損失，并能夠增加字元線 拉出接觸窗134的制程裕度。

圖3是依照本發(fā)明的第三實(shí)施例的一種動(dòng)態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器的布局示意圖。在第三實(shí)施例中，構(gòu)件與第一實(shí)施例相同的，給予相同的符號(hào)，并省略其說明。以下只針對不同點(diǎn)做說明。

如圖3所示，基底100包括多個(gè)主動(dòng)區(qū)104。這些主動(dòng)區(qū)104成帶狀且排列成一陣列。舉例來說，這些主動(dòng)區(qū)104排列成5個(gè)主動(dòng)區(qū)列R1～R5。在X方向上，主動(dòng)區(qū)104的兩端部分別與相鄰的主動(dòng)區(qū)104的兩端部并列配置。在兩相鄰的埋入式字元線102之間，排成一列的主動(dòng)區(qū)104的第二接觸區(qū)110b會(huì)與相鄰的排成另一列的主動(dòng)區(qū)104的第一接觸區(qū)110a于Y方向上呈交錯(cuò)配置。舉例來說，在主動(dòng)區(qū)列R1與主動(dòng)區(qū)列R2之間，主動(dòng)區(qū)列R1中的主動(dòng)區(qū)104的第二接觸區(qū)110b會(huì)與主動(dòng)區(qū)列R2中的主動(dòng)區(qū)104的第一接觸區(qū)110a于Y方向上呈交錯(cuò)配置；而在主動(dòng)區(qū)列R2與主動(dòng)區(qū)列R3之間，主動(dòng)區(qū)列R2中的主動(dòng)區(qū)104的第二接觸區(qū)110b會(huì)與主動(dòng)區(qū)列R3中的主動(dòng)區(qū)104的第一接觸區(qū)110a于Y方向上呈交錯(cuò)配置。在上述實(shí)施例中，一個(gè)主動(dòng)區(qū)104上只形成有一個(gè)記憶單元，且各記憶單元之間由元件隔離結(jié)構(gòu)分離，因此可有效減少記憶單元間的干擾問題。而且，在兩相鄰的埋入式字元線102之間，排成一列的主動(dòng)區(qū)104的第二接觸區(qū)110b會(huì)與相鄰的排成另一列的主動(dòng)區(qū)104的第一接觸區(qū)110a呈交錯(cuò)配置，可以縮小存儲(chǔ)器的尺寸。

綜上所述，本發(fā)明的動(dòng)態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器，一個(gè)主動(dòng)區(qū)上只形成有一個(gè)記憶單元，且各記憶單元之間由元件隔離結(jié)構(gòu)分離，因此可有效減少記憶元件間的干擾問題。于一些實(shí)施例中，相鄰的兩個(gè)埋入式字元線之間的間距較大，因此可以于記憶胞陣列邊緣，對應(yīng)于埋入式字元線的兩端均設(shè)置字元線拉出接觸窗，而可以減少埋入式字元線斷線時(shí)的損失，并能夠增加字元線拉出接觸窗的制程裕度。此外，于另一些實(shí)施例中，將一列的主動(dòng)區(qū)的第二接觸區(qū)與相鄰的另一列的主動(dòng)區(qū)的第一接觸區(qū)成交錯(cuò)配置，則可以縮小存儲(chǔ)器的尺寸。

最后應(yīng)說明的是：以上各實(shí)施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對其限制；盡管參照前述各實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解：其依然可以對前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對其中部分或者全部技術(shù)特征進(jìn)行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明各實(shí)施例技術(shù)方案的范圍。