[发明专利]具有叠置电容器和埋置字线的动态随机存取存储器

权利要求书

1.一种包括与存储电容器串联的晶体管的存储单元，用在形成动态随机存取存储器的存储单元的阵列中，包括：

具有上表面的一种导电类型的半导体本体；

第一和第二区域与半导体本体的导电类型相反，适合于作为晶体管的源和漏区，它们形成在半导体本体中，由部分半导体本体隔开，每个源和漏部分包括部分上表面；

在隔开区域之间中部的半导体本体区域中的沟槽，沟槽包括导电的填充物，导电填充物的位置低于半导体本体上表面，并与周围的半导体本体通过适用于作为晶体管栅介质的材料层电隔离并包括上面覆盖的介质层；

位于半导体本体上的存储电容器，并包括作为下极板的源区域上的导电层、覆盖下极板的适合于用作电容器介质的材料层、以及在电容器介质上作为上极板的导电层。

2.根据权利要求1的存储单元，其中沟槽的导电填充物为掺杂的多晶硅，环绕的介质为氧化硅。

3.根据权利要求2的存储单元，其中沟槽的导电填充包括硅化物芯。

4.根据权利要求1的存储单元，其中源和漏区包括在半导体本体的初始表面上生长的掺杂外延硅层，作为存储电容器的内极板。

5.根据权利要求4的存储单元，其中硅化物层覆盖掺杂的外延硅层。

6.一种包括与存储电容器串联的晶体管的存储单元，在形成动态随机存取存储器的存储单元的陈列中使用，包括：

一种导电类型的单晶硅层，包括沿它的上表面的隔开的相反导电类型的源和漏区：

在所述隔开区域之间硅区中的沟槽，沟槽包括较厚的介质材料的顶层，掺杂多晶硅的侧壁和底部以及高导电材料的芯区，壁和底部的多晶硅部分通过较薄的介质层与硅层隔开；

上述较薄的介质层作为晶体管栅的介质，掺杂的多晶硅层作为栅导体，芯区作为到存储器字线的栅接触栓塞；以及

在沟槽内填充物的导电部分的位置低于单晶硅层上表面的位置。

7.根据权利要求6的存储单元，其中外延硅的第一导电层覆盖隔开的区域中的一个，形成作为存储单元的叠置电容器的电容器的下极板，介质层夹在第二导电层和第一导电层之间，介质层和第二导电层分别作为电容器的介质和上极板。

8.根据权利要求7的存储单元，其中导电的外延层覆盖其它隔开的区域，作为晶体管漏接触。

9.一种包括晶体管和电容器的存储单元的形成方法，包括以下步骤：

在单晶硅片的表面部分内限定要形成开关晶体管的有源区域；

在所述表面部分的中间区域内形成沟槽；

用适合于作为晶体管栅介质的介质层作沟槽内衬里；

用适合于作为晶体管栅电极的导电材料部分填充沟槽到硅晶片上表面以下的位置；

在沟槽上形成介质层，填充沟槽基本上到硅晶片上表面的位置；

在沟槽相对侧的硅晶片内形成源和漏区；

在源区上形成适合于作为存储电容器的介质层的层；以及

在存储电容器的所述介质层上形成适合于作为介质的外极板的导电层。

10.根据权利要求9的方法，其中适合于作为栅介质的导电材料包括由掺杂的多晶硅环绕的硅化物的内芯。

11.根据权利要求9的方法，还包括在源区上形成掺杂硅的外延层作为存储电容器的内极板的步骤。

12.根据权利要求11的方法，还包括在漏区上形成掺杂硅的外延层作为到漏区的位线接触。

13.根据权利要求9的方法，其中有源区域由填充介质材料的环绕沟槽限定。

14.根据权利要求9的方法，其中在有源区域内形成一对沟槽，在两个沟槽之间的中间区域中形成公共的漏区，隔开的源区形成在两个沟槽外的两个区域中，每个沟槽类似地填充。

15.根据权利要求14的方法，其中有源区域由氧化硅填充的环绕沟槽限定。

16.根据权利要求14的方法，其中两个沟槽的每一个类似地用硅化物的内芯和掺杂的多晶硅的环绕层填充。

17.根据权利要求14的方法，其中掺杂的外延层生长在源和漏区的每一个上。

18.根据权利要求17的方法，其中两个源区上掺杂的外延硅层由介质层和导电层覆盖形成隔开的存储电容器。