[发明专利]记忆体元件及其形成方法

说明书

一种记忆体元件及其形成方法，记忆体元件包含基板、主动区、第一栅极结构和第二栅极结构，及第一字元线和第二字元线。主动区突出自基板的上表面，主动区具有至少一环状结构，其中由上方俯视，环状结构具有第一线性部、第二线性部、第一弯曲部、第二弯曲部，第一弯曲部连接第一线性部与第二线性部的第一端，而第二弯曲部连接第一线性部与第二线性部的第二端。第一栅极结构和第二栅极结构配置于基板上方并跨越主动区。第一字元线和第二字元线分别电性连接至第一栅极结构和第二栅极结构。

技术领域

本揭露是关于一种记忆体元件及其形成方法。

背景技术

集成电路(IC)有时包括一次性可程序化(one-time-programmable；OTP)记忆体元件以提供非挥发性记忆体(NVM)，其中当IC断电时不丢失数据。一种类型的NVM包括通过使用连接到其他电路元件的介电材料(氧化物等等)的层整合到IC中的反熔丝位元。为了程序化反熔丝位元，程序化电场跨介电材料层施加以实质上改变(例如，破坏)介电材料，因此减小介电材料层的电阻。通常，为了决定反熔丝位元的状态，读取电压跨介电材料层施加并且读取结果电流。

发明内容

根据本揭露的部分实施例，一种记忆体元件包含基板、主动区、第一栅极结构和第二栅极结构、及第一字元线和第二字元线。主动区突出自基板的上表面，主动区具有至少一环状结构，其中由上方俯视，环状结构具有第一线性部、第二线性部、第一弯曲部、第二弯曲部，第一弯曲部连接第一线性部与第二线性部的第一端，而第二弯曲部连接第一线性部与第二线性部的第二端。第一栅极结构和第二栅极结构配置于基板上方并跨越主动区。第一字元线和第二字元线分别电性连接至第一栅极结构和第二栅极结构。

根据本揭露的部分实施例，一种记忆体元件包含基板、主动区、第一栅极结构和第二栅极结构、及第一字元线和第二字元线。主动区突出自基板的上表面，主动区具有至少一环状结构，其中环状结构的侧壁具有(010)晶格面、(110)晶格面、及(100)晶格面。第一栅极结构和第二栅极结构配置于基板上方并跨越主动区，其中第一栅极结构与(010)晶格面、(110)晶格面、及(100)晶格面接触。第一字元线和第二字元线分别电性连接至第一栅极结构和第二栅极结构。

根据本揭露的部分实施例，一种形成记忆体元件的方法包含形成具有开口的图案化遮罩于基板上，其中图案化遮罩的开口具有环状轮廓；通过图案化遮罩作为蚀刻遮罩来蚀刻基板以形成具有环状结构的主动区突出于基板上方；形成第一虚设栅极结构和第二虚设栅极结构于主动区上方；分别将第一虚设栅极结构和第二虚设栅极替换为第一金属栅极结构和第二金属栅极结构；以及形成第一字元线和第二字元线，分别电性连接至第一金属栅极结构和第二金属栅极结构。

附图说明

当结合随附附图阅读时，自以下详细描述将很好地理解本揭示的态样。应注意，根据工业中的标准实务，各个特征并非按比例绘制。事实上，出于论述清晰的目的，可任意增加或减小各个特征的尺寸。

图1为本揭露的部分实施例的记忆体元件的示意图；

图2A为本揭露的部分实施例的对记忆体元件执行程序化操作的示意图；

图2B为本揭露的部分实施例的对记忆体元件执行读取操作的示意图；

图3A为本揭露的部分实施例的记忆体元件的上视图；

图3B为本揭露的部分实施例的图3A的记忆体元件的剖面图；

图3C为本揭露的部分实施例的图3A的记忆体元件的放大图；

图4A至图9B为本揭露的部分实施例的制造记忆体元件在不同阶段的示意图；

图10为本揭露的部分实施例的在记忆体元件中引入环状结构主动区所导致的功率下降的模拟结果；

图11为本揭露的部分实施例的制造记忆体元件的方法；