[发明专利]存储器单元、阵列、以及制造存储器单元的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种存储器单元。

再者，本发明涉及一种存储器阵列。

再者，本发明涉及一种存储器单元的制造方法。

背景技术

存储器单元可特指一用来存储一个或更多位元的计算机数据存储装置组成单位的任何物理实现。挥发性存储器单元，例如随机存取存储器单元，特别是动态随机存取存储器(dynamic random access memory，DRAM)单元，需要电力维持所存储的信息，而非挥发性存储器单元，例如快闪存储器单元，就算没有电力仍可保持所存储的信息。传统DRAM存储器单元包括一选定的晶体管及一存储电容器，且可被称为“1晶体管-1电容器”存储器单元。所使用的晶体管及电容器的性能规格可对DRAM在速度、密度、及/或价格方面的最佳化造成严格限制。

Z-RAM存储器单元为“1晶体管-0电容器”DRAM存储器单元(也即，不包括独立的电容器)的示例，其依赖已知的浮体效应(floating body effect)，该效应造成电容形成于晶体管及其下的绝缘基板之间。

US 5608250揭示一种挥发性存储器单元，其中电荷局部性地被存储在一硅基板及一栅极介电质之间的界面处。

US 2007/0034922揭示一种带有垂直围绕栅极的挥发性/非挥发性存储器单元。一栅极绝缘堆叠被形成为三层的堆叠：一穿隧绝缘层，一电荷阻挡层；及一电荷陷阱层，设置于穿隧绝缘层及电荷阻挡层之间。

要将已知挥发性存储器单元整合到可靠的高速高密度DRAM之中可能是困难且昂贵的。

发明目的及概要

本发明的目的之一为提供一种适合用于高密度计算机存储器的存储器单元，其中该存储器单元易于以低价格高产量制造。

为实现上述目的，提供根据各独立权利要求所述的一存储器单元、一阵列、及一存储器单元的制造方法。

根据本发明的示例性实施例，提供一种存储器单元(其可存储一个或以上位元的信息，该信息可借由例如施加一读取电压于存储器单元及监控所得读取电流的方式被读取)，其包括一晶体管(例如一场效应晶体管，特别是一金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET))。晶体管可包括一基板(例如一半导体基板，例如一硅基板)、一第一源极/漏极区(其可通过例如注入掺质形成于基板的一第一表面部分上及/或其中)、一第二源极/漏极区(其可通过例如注入掺质形成于基板的一第二表面部分上及/或其中)、一栅极(其可形成于基板的上方，例如借由沉积及图案化一例如金属或多晶硅的导电材料)、及设置于基板及栅极之间的一栅极绝缘层(其至少一部分可由电性绝缘材料组成，其中栅极绝缘层与基板直接接触(例如没有一额外层夹设于栅极绝缘层及基板之间)且包括电荷陷阱(其可包括半导体或电性绝缘的纳入物(inclusions)、颗粒、或结构，上述纳入物、颗粒、或结构易于捕捉、困住且保留例如电子或电洞的负电或正电的电荷载体)，该电荷陷阱分布于栅极绝缘层的整个体积(亦即，不只是集中在栅极绝缘层下部的体积(sub-volume)中)。

根据本发明另一示例性实施例，提供一种形成于一共同基板中并具有上述特征的多个存储器单元的阵列。

根据本发明又一示例性实施例，提供一种存储器单元的制造方法，其中该方法包括以下步骤：提供一基板；形成一第一源极/漏极区；形成一第二源极/漏极区；形成一栅极；及形成一栅极绝缘层，设置于该基板及该栅极之间，其中该栅极绝缘层直接接触该基板且包括电荷陷阱，该电荷陷阱分布于该栅极绝缘层的整个体积。

“存储器单元”一词可特指一数据存储装置组成单位的任何物理实现，该装置可用来存储一位元(例如捕获电荷的存在与否)或更多位元(例如额外考虑捕获电荷的极性及/或数量)。