[发明专利]动态随机存取存储器元件包

说明书

技术领域

本发明有关一种动态随机存取存储器元件包(DRAM cell)，且特别是有关一种将磁电容形成于金属层的动态随机存取存储器元件包。

背景技术

动态随机存取存储器元件包(DRAM cell)，一般而言每个位包括有一晶体管及一储存电容，是电子系统里最重要的储存部件之一，特别是在电脑及通讯系统方面。动态随机存取存储器元件包的输出电压与其储存电容的电容量是成比例的，因此，当电压量改变时，储存电容必须有足够的电容量以使得动态随机存取存储器元件包能够稳定运作。

再者，传统动态随机存取存储器元件包的构造上，电容是形成于晶硅层以求取得较高的电容量，此外，电容通常是配置于晶体管旁，因此占了晶片上相当大且重要的空间来取得所需电容量，使得动态随机存取存储器元件包的每个位所占体积大。

然而，动态随机存取存储器的成本是决定于其元件包的密度，元件包的尺寸愈小愈好，因为如此一来单片晶片可产出较大量的动态随机存取存储器元件包，使得产能增加，成本降低。

市面已有一些动态随机存取存储器元件包因其构造有别于传统而密度提高，例如沟渠型电容是在半导体基板上形成一深沟渠而未增加半导体基板的表面区域的使用，因此沟渠型电容可降低动态随机存取存储器元件包的尺寸，但是缺点为工艺困难且复杂。

此外，虽然这些动态随机存取存储器元件包的密度提高，然而其需要周期性地进行记忆更新，因此需要额外的电路以读出及重新写入存储器的每个位，使得动态随机存取存储器的电路更为复杂，这也表示存储器并不总是可为系统所用因其可能处于更新期间。而且，额外的电路降低了存储器的密度，储存电容占了大空间使得动态随机存取存储器的尺寸偏大而竞争力减低。

从上述现象看来，提供一种动态随机存取存储器元件包来改善上述问题是有其实际需求的。

发明内容

因此本发明就是在提供一种动态随机存取存储器元件包(DRAM cell)，此动态随机存取存储器元件包可提高动态随机存取存储器的密度，简化其工艺，并可降低其恢复率。

本发明的一目的是提供小尺寸的动态随机存取存储器元件包，其可缩小动态随机存取存储器的尺寸，因此能降低DRAM积体电路的制造成本，提高其速度，并达到降低其漏电流及耗电量的功效。

本发明的另一目的是将磁电容形成于晶体管的上方以减少磁电容所占空间。

本发明的又一目的是使用磁电容以降低或消除动态随机存取存储器的恢复率。

本发明的又一目的是提供形成于数层金属层的磁电容的小尺寸动态随机存取存储器元件包，可以在需要时提供额外电容量。

根据本发明的上述目的，提出一种动态随机存取存储器元件包。此动态随机存取存储器元件包包括基板、晶体管、以及磁电容。基板系为半导体材料所构成，具有一主体表面；晶体管形成于主体表面；磁电容，形成于一金属层，且金属层位于晶体管的上方。晶体管包括源极区域、漏极区域、以及控制栅极。源极区域及漏极区域形成于基板的主体表面，控制栅极位于源极区域与漏极区域之间，控制栅极与基板之间以一薄控制介电层相隔。磁电容包括第一电极、形成于第一电极上的介电层、以及形成于介电层上的第二电极。

根据本发明的上述目的，提出另一种动态随机存取存储器元件包，此动态随机存取存储器元件包将磁电容形成于数个金属层。此动态随机存取存储器元件包包括基板、晶体管、以及磁电容。基板是由半导体材料所构成，具有一主体表面；晶体管形成于主体表面；磁电容形成于数个金属层，且金属层位于晶体管的上方。当单一金属层无法提供足够的电容量或此发明缩小至较小规模时，具有数个金属层的磁电容可以提供所需的额外电容量。

附图说明

为让本发明的上述和其它目的、特征、优点能更明显易懂，以下将配合附图对本发明的较佳实施例进行详细说明，其中：

图1是依照本发明一较佳实施例的动态随机存取存储器元件包的侧视剖面示意图。

图2是依照本发明另一较佳实施例的动态随机存取存储器元件包的侧视剖面示意图。

具体实施方式