[发明专利]电子设备及其制造方法

说明书

一种电子设备可以包括半导体存储器。所述半导体存储器可以包括：沟槽，其形成在衬底内；栅电介质层，其形成在沟槽的表面上；栅电极，其形成在栅电介质层上，间隙填充沟槽一部分并包含掺杂剂；扩散区，其形成为与沟槽的表面接触，并且在衬底内与栅电极相对应；结区，其形成在衬底内、沟槽的两侧；以及存储元件，其在沟槽的一侧与结区耦接。

相关申请的交叉引用

本申请要求于2015年12月30日提交的申请号为10-2015-0189272、发明名称为“电子设备及其制造方法”的韩国专利申请的优先权，其全部内容通过引用合并于此。

技术领域

本专利文件涉及存储电路或者器件以及它们在电子设备或系统中的应用。

背景技术

近来，随着电子电器趋向于小型化、低功耗、高性能、多功能性等，本领域需要能够将信息存储在诸如计算机、便携式通信设备等的各种电子电器中的半导体器件，并且已经对半导体器件进行了研究。这种半导体器件包括能够利用它们根据施加的电压或电流而在不同的电阻状态之间切换的特性来存储数据的半导体器件，例如，RRAM(阻变随机存取存储器)、PRAM(相变随机存取存储器)、FRAM(铁电随机存取存储器)、MRAM(磁性随机存取存储器)、电熔丝等。

发明内容

本专利文件中公开的技术包括：存储电路或者器件及它们在电子设备或系统中的应用，以及具有改进特性的电子设备及其相关制造的各种实施方式。

在一个实施方式中，电子设备可以包括半导体存储器。半导体存储器可以包括：沟槽，其形成在衬底中；栅电介质层，其形成在沟槽的表面上；栅电极，其形成在栅电介质层上，间隙填充沟槽的一部分，并且包括掺杂剂；扩散区，其形成为与沟槽的表面相接触并且对应于衬底内的栅电极；结区，其形成在衬底内沟槽的两侧；以及存储元件，其耦接至沟槽一侧的结区。

扩散区可以包括与包含在栅电极中的掺杂剂相同材料的掺杂剂。扩散区可以包括扩散的掺杂剂，扩散的掺杂剂通过包含在栅电极中的掺杂剂的扩散进入衬底内。栅电极可以包括掺杂有含硼的掺杂剂的钨。扩散区可以包括硼。

此外，在一个实施方式中，电子设备还可以包括插置在栅电介质层与栅电极之间的扩散阻挡层。扩散阻挡层可以具有柱状结构。扩散阻挡层可以包括氮化钛层或者氮化钨层。

结区可以包括与栅电极的一部分在水平方向重叠的部分。扩散区可以包括形成在栅电极与结区之间的第一区、以及除了第一区之外的第二区。第一区和第二区的导电类型可以彼此相同，并且第二区的掺杂浓度可以比第一区的掺杂浓度更大。第一区和第二区的导电类型可以彼此不同，并且第一区和结区的导电类型可以彼此相同。第一区的掺杂浓度可以比结区的掺杂浓度更小。存储元件可以包括响应于施加至其上的电压或电流而在不同的电阻状态之间切换的可变电阻元件。可变电阻元件可以包括磁性隧道结，其中，隧道阻障插置在两个磁性材料之间。可变电阻元件可以包括：金属氧化物材料、相变材料或者铁电材料。

电子设备还可以包括微型处理器，微处理器包括：控制单元，其被配置成从微处理器的外部接收包括命令的信号，并且执行命令的提取、解码或者控制微处理器的信号的输入或输出；操作单元，其被配置成基于控制单元对命令解码的结果来执行操作；以及存储单元，其被配置成存储用于执行操作的数据、与执行操作的结果相对应的数据或者执行操作的数据的地址，其中，半导体存储器是微处理器内的存储单元的部件。

电子设备还可以包括处理器，处理器包括：核心单元，其被配置成基于从处理器的外部输入的命令，通过利用数据来执行对应于命令的操作；高速缓冲存储单元，其被配置成存储用于执行操作的数据、与执行操作的结果相对应的数据或者执行操作的数据的地址；以及总线接口，其连接在核心单元与高速缓冲存储单元之间，并且被配置成在核心单元与高速缓冲存储单元之间传送数据，其中，半导体存储器为处理器内的高速缓冲存储单元的部件。