[发明专利]一种动态随机存储器单元及其制备方法

权利要求书

1.一种动态随机存储器单元，其特征在于，包括：

衬底；

形成在所述衬底之上的晶体管操作区和电荷存储区，所述晶体管操作区和电荷存储区在空间上分离，所述晶体管操作区通过电荷通道与所述电荷存储区相连；

在所述晶体管操作区内形成有源极、漏极和沟道区；

在所述晶体管操作区之上形成有栅介质层、栅极、源极金属层和漏极金属层。

2.如权利要求1所述的动态随机存储器单元，其特征在于，所述电荷存储区的材料为硅。

3.如权利要求1或2所述的动态随机存储器单元，其特征在于，所述电荷存储区内包括用于存储载流子的量子阱。

4.如权利要求1、2、3之一所述的动态随机存储器单元，其特征在于，当所述晶体管操作区中的沟道区的掺杂类型为P型时，所述电荷存储区为本征区或P型掺杂区，所述电荷存储区量子阱的势垒层的材料为应变SiGe，所述量子阱的势阱层的材料为弛豫Si。

5.如权利要求1、2、3之一所述的动态随机存储器单元，其特征在于，当所述晶体管操作区中的沟道区的掺杂类型为N型时，所述电荷存储区为本征区或N型掺杂区，所述电荷存储区量子阱的势垒层的材料为弛豫SiGe，所述量子阱的势阱层的材料为应变Si。

6.如权利要求1所述的动态随机存储器单元，其特征在于，所述晶体管操作区与电荷存储区在空间上通过隔离区分离，所述隔离区的材料不导电，所述隔离区具有通孔，所述通孔为电荷通道。

7.如权利要求1或6所述的动态随机存储器单元，其特征在于，所述电荷通道沿着平行于晶体管沟道长度方向的长度为5nm-100nm，沿着垂直于晶体管沟道长度方向的深度为2nm-50nm。

8.一种动态随机存储器单元的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1：提供衬底；

S2：在所述衬底上形成电荷存储区和晶体管操作区，所述电荷存储区和晶体管操作区在空间上分离，所述电荷存储区和晶体管操作区通过电荷通道相连；

S3：在所述晶体管操作区内形成源极、漏极和沟道区；

S4：在所述晶体管操作区之上形成有栅介质层、栅极、源极金属层和漏极金属层。

9.如权利要求8所述的动态随机存储器单元的制备方法，其特征在于，在所述步骤S2中还形成有隔离区，所述电荷存储区和晶体管操作区通过隔离区在空间上分离，所述隔离区具有通孔，所述通孔为电荷通道，所述电荷存储区和晶体管操作区通过电荷通道相连。

10.如权利要求9所述的动态随机存储器单元的制备方法，其特征在于，所述电荷存储区、隔离区和晶体管操作区的形成步骤为：

S21：在所述衬底上形成电荷存储区；

S22：在所述电荷存储区上形成隔离区，

S23：刻蚀所述隔离区形成电荷通道；

S24：在所述隔离区上形成晶体管操作区。

11.如权利要求9或10所述的动态随机存储器单元的制备方法，其特征在于，所述隔离区的材料不导电。

12.如权利要求10所述的动态随机存储器单元的制备方法，其特征在于，在步骤S22中形成的隔离区使用导电材料，在步骤S24之后，将隔离区的导电材料去掉，填充入不导电的材料。

13.如权利要求8所述的动态随机存储器单元的制备方法，其特征在于，在所述步骤S2之后，在动态随机存储器单元周围形成隔离槽。

14.如权利要求8或9所述的动态随机存储器单元，其特征在于，所述电荷存储区的材料为硅。

15.如权利要求8、9、14之一所述的动态随机存储器单元的制备方法，其特征在于，所述电荷存储区内包括用于存储载流子的量子阱。

16.如权利要求8、9、14、15之一所述的动态随机存储器单元的制备方法，其特征在于，当所述晶体管操作区中的沟道区的掺杂类型为P型时，所述电荷存储区为本征区或P型掺杂区，所述电荷存储区量子阱的势垒层的材料为应变SiGe，所述量子阱的势阱层的材料为弛豫Si。