JP2003318286A - フィン・メモリ・セルおよびその製造方法 - Google Patents
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Abstract
に増大させることなしに、セル密度を増大させるメモリ
・セルおよびその形成方法を提供する。 【解決手段】 本発明は、メモリ・セルを形成するフィ
ン構成を提供する。具体的には、フィン電界効果トラン
ジスタ(FET)を形成してアクセス・トランジスタを
与え、フィン・キャパシタを形成してストレージ・キャ
パシタを与える。フィンFETとフィン・キャパシタと
を用いてメモリ・セルを形成することにより、メモリ・
セル密度を従来のプレーナ・キャパシタ構成よりも著し
く増大させることができる。加えて、従来のディープ・
トレンチ・キャパシタ構成よりも著しく少ないプロセス
のコストおよび複雑さでメモリ・セルを形成することが
できる。
Description
体製造の分野に関し、特に、ダブル・ゲート電界効果ト
ランジスタの形成方法に関する。
あるコストおよび性能を維持する必要性が、集積回路の
デバイス密度増大の要因となった。デバイス密度の増大
を促進するために、これら半導体デバイスのフィーチャ
・サイズの縮小を可能にする新たな技術が絶えず必要と
される。
ダイナミックRAM(DRAM)テクノロジにおいて特
に強い。DRAMは、最も一般的に使用されるタイプの
メモリであり、したがって、様々な集積回路設計におい
て見られる。DRAMは、例えばプロセッサおよび論理
装置のような特定用途向け集積回路(ASIC)に頻繁
に組み込まれる。
ランジスタと、メモリ・データを格納するために用いら
れるキャパシタとを含む。メモリ・データを格納するた
めに用いられる最も一般的な2つのタイプのキャパシタ
は、ディープ・トレンチ・キャパシタとプレーナ・キャ
パシタである。ディープ・トレンチ・キャパシタは、一
般的には、メモリ密度の増大という利点を有する一方、
プロセスの複雑さおよびコストの増大という不都合を有
する。この理由のために、ディープ・トレンチ・キャパ
シタは、一般的には、メモリ・セルの総数が、増大した
プロセス・コストを正当化できる場合にのみ使用され
る。これに対して、プレーナ・キャパシタは、はるかに
簡単な製造手法を用いて製造することができ、一般的に
は過度の処理コストをデバイスに加えることがない。し
かしながら、プレーナ・キャパシタは、ディープ・トレ
ンチ・キャパシタがもたらすようなセル密度を提供せ
ず、したがって、必要とされるメモリ・セルの数が比較
的少ない用途に制限される。
ストおよび複雑さを過度に増大させることなしに、DR
AMメモリ・セル密度を増大させる改良されたメモリ構
造および製造方法の必要性が存在する。
および複雑さを過度に増大させることなしに、セル密度
を増大させるメモリ・セルおよびその形成方法を提供す
る。本発明の好適な実施の形態は、メモリ・セルを形成
するフィン構成を提供する。具体的には、フィン電界効
果トランジスタ(FET)を形成してアクセス・トラン
ジスタを与え、フィン・キャパシタを形成してストレー
ジ・キャパシタを与える。フィンFETとフィン・キャ
パシタとを用いてメモリ・セルを形成することにより、
メモリ・セル密度を従来のプレーナ・キャパシタ構成よ
りも著しく増大させることができる。加えて、従来のデ
ィープ・トレンチ・キャパシタ構成よりも著しく少ない
プロセスのコストおよび複雑さでメモリ・セルを形成す
ることができる。
添付図面に説明される本発明の好適な実施の形態の下記
の詳細な説明から明らかとすることができる。
雑さを過度に増大させることなしに、セル密度を増大さ
せるメモリ・セルおよびその形成方法を提供する。本発
明の好適な実施の形態は、メモリ・セルを形成するフィ
ン構成を使用する。具体的には、フィン電界効果トラン
ジスタ(FET)を形成してアクセス・トランジスタを
与え、フィン・キャパシタを形成してストレージ・キャ
パシタを与える。フィンFETとフィン・キャパシタと
を用いてメモリ・セルを形成することにより、メモリ・
セル密度を従来のプレーナ・キャパシタ構成よりも著し
く増大させることができる。加えて、従来のディープ・
トレンチ・キャパシタ構成よりも著しく少ないプロセス
のコストおよび複雑さでメモリ・セルを形成することが
できる。
ジスタのボディは垂直の“フィン”形状で形成される。
次に、トランジスタのゲートは、フィンの1以上の面上
に形成される。このダブル・ゲート・トランジスタを形
成する好適な方法は、デバイスのゲート長が最小のフィ
ーチャ・サイズとなることを可能にすると同時に、ボデ
ィの厚さがゲート長よりはるかに小さくなることを可能
にする。一般的に、トランジスタの動作時にチャネルが
完全に空乏であること(fully depleted channel)を保
証するためにフィンを十分に狭くすることが望ましい。
これは、得られたデバイスのしきい値電圧の制御を向上
させる。フィンFETを形成する好適な方法は、イメー
ジ拡張手法、すなわち側壁イメージ転写を用いてトラン
ジスタ・ボディの厚さを定め、トランジスタ・ボディの
厚さが最小サイズ以下のフィーチャ・サイズで確実に形
成されるのを可能にすることによってこれを実現する。
状のボディを用いてストレージ・キャパシタを形成す
る。具体的には、フィン・ボディの一部を高ドープし、
メモリ・セル・キャパシタのストレージ・ノードを構成
させる。次に、絶縁体層をフィン側壁上に形成し、共通
対向電極をフィンの上に形成してフィン・キャパシタを
完成させる。これらのフィン・キャパシタは、プロセス
の過度の複雑さを要求することなしに高いデバイス密度
を与えるという利点を有する。
で典型的なプレーナ・メモリ・セルを上回る密度上の利
点を有する。第一に、転送トランジスタに対するフィン
FETの使用は、典型的なプレーナ・トランジスタを上
回る密度上の利点を有する。第二に、キャパシタのフィ
ン構造は、限られたスペースにおいて典型的なプレーナ
・キャパシタ・テクノロジを用いて実現できる容量より
も大きい容量を可能にする。これは、フィンの両面がキ
ャパシタ・ストレージ面積を構成するからである。フィ
ンは、典型的には1リソグラフィ単位の高さに形成さ
れ、したがって、フィン・キャパシタは、典型的なプレ
ーナ・キャパシタの2倍のキャパシタ・ストレージ面積
を有することができる。物理的なセル面積に対する不利
益を伴わずに、より高いフィンを使用してより大きなス
トレージ容量を得ることにより、さらなる利点を達成で
きる。総合すれば、フィン・キャパシタに割り当てられ
る面積に依存して、10リソグラフィ平方(lithograph
ic square)より小さくフィン・メモリ・セルを形成で
きる。例えば、キャパシタの幅が最小のフィーチャ・サ
イズに制限される場合には、メモリ・セルは、9リソグ
ラフィ平方で形成できる。
セルは、同等のリソグラフィ・フィーチャ・サイズに関
して少なくとも25%大きくなることが避けられない。
というのは、FETおよびストレージ・ノードを形成す
るために用いられるシリコン・メサは、少なくとも1リ
ソグラフィ平方でなければならず、したがって、全体の
セルがこのサイズを収容できるよう成長しなければなら
ないからである。たとえレイアウト面積が増大しても、
上述したフィン・キャパシタの追加の容量のために、典
型的なプレーナDRAMセルはフィン・メモリ・セルの
容量の半分を有することとなる。言い換えれば、典型的
なプレーナ・セルにおいては、ストレージ面積を増大さ
せるためにセル面積を増大させなければならない。
み込みアプリケーションに用いられるストレージ用の高
密度メモリ・アレイを、低いプロセス・コストで提供す
ることができる。
るフィン・メモリ・セルの形成方法100が示される。
方法100は、製造の容易さを保持しコストを低減しな
がら、デバイス密度を増大させる方法でフィン・メモリ
・セルを形成する。
ウェハを準備する。好適な実施の形態において、用いら
れるウェハは、絶縁体上シリコン(SOI)ウェハを含
む。したがって、ウェハは、SOI層の下の埋込酸化物
層から成る。後段で明らかになるように、SOI層を用
いてダブル・ゲート・トランジスタのボディを形成す
る。このため、5×1015cm-3 〜8×1018cm-3
の範囲のp型ドーピング密度を有するSOI層を用いて
トランジスタのしきい値電圧の適切なセンタリングおよ
び制御を与えることが一般的に好ましい。一方、後述す
る他の実施の形態においては、SOI層のドーピング
は、適切な打込みを用いて後に行われる。
る。非SOIウェハを用いるとき、プロセスは、特に述
べる点を除いて、ほかの点ではSOIウェハの場合と同
一のままである。
ージ転写を用いてフィン・パターンを形成する。ゲート
長よりも狭いフィン厚さを有することが一般的に望まし
い。典型的には、良好なしきい値電圧制御のためにフィ
ンの厚さはゲート長の4分の1より小さい必要がある。
また、一般的に、量子閉じ込め(quantum confinemen
t)問題による移動度の劣化を避けるために、フィンの
厚さは2.5nmより大きいことが望ましい。一般的に
は、ゲート長は最小のフィーチャ・サイズに作成される
ので、側壁イメージ転写を用いて最小サイズ以下のフィ
ンのフィーチャ・サイズを実現する。
(mandrel)層および少なくとも1つのエッチング停止
層の形成を含む。次に主軸層をパターニングし、パター
ニングされた主軸層の側壁上に側壁スペーサを形成す
る。これらの側壁スペーサを用いてフィンを定め、側壁
イメージ転写を完成させる。側壁イメージ転写は多くの
利点をもたらすが、最も重要な利点は、それがフィーチ
ャを最小のリソグラフィ・フィーチャ・サイズ未満で精
確に形成することを可能にする点である。具体的には、
側壁イメージ転写を用いてフィンを定めるので、従来の
リソグラフィを用いて形成し得る幅よりも狭い幅を有す
るトランジスタのフィンを精確に形成できる。フィン幅
はスペーサ幅によって決定される。スペーサ幅は、従来
のリソグラフィを用いてプリントおよび形成できるフィ
ンよりもはるかに狭くエッチングできる。
ために用いられる側壁を与えるように、主軸層を最初に
パターニングして形状を定める。主軸層は、好ましくは
酸化物あるいは他の適切な材料の層を含む。一般的に
は、主軸層が10nmから100nmの厚さを有するこ
とが望ましいが、このような厚さは、要求されるボディ
の厚さに従って変化し得る。窒化シリコンまたは他の適
切な材料の付着,それに続く適切な方向性エッチングを
用いて側壁スペーサを形成できる。
び主軸層の形成後のウェハ部分200の断面図が示され
る。ウェハ部分200はSOIウェハを構成し、したが
ってSOI層202と埋込絶縁体層204とを有する。
SOI層の上にエッチング停止層206が形成される。
エッチング停止層206の上に主軸層212が形成され
る。
した後のウェハ部分200の断面図が示される。また、
パターニングされた主軸層は、側壁イメージ転写におい
て用いられる主軸形状402を与える。
を定める切断線A−Aを含むウェハ部分200の平面図
が示される。当業者は、図4およびここに示される他の
平面図が、図3および他の断面図と同じ縮尺で描かれて
いないことを理解できる。図4は、ウェハ部分200上
に形成され、フィン・メモリ・セルを形成するフィンを
定めるために用いられる主軸形状402を説明する。後
段で明らかになるように、主軸形状402を用いてフィ
ンを定め、このフィンを用いて8個のDRAMフィン・
メモリ・セルを形成することとなる。
上に側壁スペーサ403を形成した後のウェハ部分20
0の断面図が示される。図6を参照すると、主軸形状4
02とエッチング停止層206とを除去して、主軸形状
の以前の境界線の周囲に側壁スペーサ403のループの
みを残した後のウェハ部分200の断面図が示される。
このプロセスは、主軸形状の全てのエッジ上に側壁スペ
ーサを自然に形成するので、側壁スペーサは、一般的
に、“ループ状(loop)”の物質を構成することとな
る。次に述べるように、これらのループをトリムして不
連続(discrete)フィン構造を与える。
・パターンのトリムである。フィン・パターンをトリム
してループを不連続形状へ変える。具体的には、それぞ
れのフィン・パターン・ループの端部を除去し、各ルー
プから2つのフィン・パターンを作成する。これは、ル
ープの端部のみを露出する適切なフォトレジストの付着
およびパターニング、露出した端部のエッチングのよう
なあらゆる適切なパターニング手法を用いて行うことが
できる。次に、残留するフォトレジストを除去し、不連
続フィン・パターンを残す。
切なフォトレジストによって覆われたウェハ部分200
の平面図が示される。フォトレジストに開口部404を
形成して側壁スペーサ403の端部を露出させる。これ
により、フィン・パターンの端部を適切なエッチングを
用いて除去するのを可能にする。図8を参照すると、フ
ィン・パターンの端部をトリムしてフォトレジストを除
去した後のウェハ部分200の平面図が示される。この
プロセスは、フィン・パターンのそれぞれのループを2
つの不連続フィン・パターン403に変える。後段で明
らかになるように、2個のDRAMメモリ・セルがそれ
ぞれの不連続フィン・パターン403を用いて形成され
ることとなる。
層をエッチングしてフィンを形成する。これは、フィン
・パターンに対して選択的なあらゆる適切なエッチング
を用いて行うことができる。SOI層をフィン・パター
ンに対して選択的にエッチングして、メモリ・セル内の
フィン・トランジスタおよびフィン・キャパシタのボデ
ィを構成する“フィン”構造を、それぞれのパターンに
ついて形成する。このエッチングは、トリムされた側壁
スペーサ・イメージをSOI層へ転写し、側壁イメージ
転写を完了する。これは、側壁スペーサに対して選択的
にSOI層をエッチングし、埋込絶縁体層204の上で
停止する反応性イオンエッチングを用いることによって
好ましくは行われる。バルク・ウェハを用いる場合に
は、層の形成のような他の手段によってエッチングの停
止が行われる。代わりに、所望の深さまでの時限エッチ
ングを用いてもよい。
ウェハ部分200の断面図が示される。具体的には、フ
ィン・パターンを構成していた側壁スペーサ403のそ
れぞれの下のSOI層からフィン406を形成する。バ
ルク・ウェハを用いる場合には、層の形成あるいは所望
の深さまでの時限エッチングのような他の手段によって
エッチングの停止を行う。
の側壁上に犠牲酸化物を形成する。犠牲酸化物を用いて
フィンの露出した側面をクリーンにし、イオン打込みの
際にフィンを保護する。典型的には、熱酸化物の薄い層
を成長させることによって犠牲酸化物を与えることがで
きる。
ドープである。DRAMセルのストレージ・キャパシタ
を構成するフィンを縮退的に(degenerately)ドープし
て容量を増大させることが一般的に望ましい。しかしな
がら、転送トランジスタのフィン領域は、一般的にはこ
のようにドープすべきでない。したがって、フィンのキ
ャパシタ部分を適切なリソグラフィ・プロセスを用いて
選択的に露出させ、フィンのその部分に適切なドーピン
グ打込みを行う。
のキャパシタ部分に対して追加の処理を実行することが
望ましい。例えば、高K誘電体のような追加のまたは異
なるタイプの誘電体を、この時点でフィンのキャパシタ
部分のみの上に形成してもよい。露出したフィンのキャ
パシタ部分の他の処理は、追加の導体材料を加えてキャ
パシタの性能を向上させあるいはキャパシタ誘電体に関
するプロセス能力を向上させる工程を含むことができ
る。
ロセスの際にフィン406を選択的に露出させる方法を
示すウェハ部分200の平面図が示される。これは、フ
ィンのキャパシタ部分を縮退的にドープすると同時に、
フィン406の他の部分を非ドープのままにする。これ
らのフィンの高ドープ部分を用いてメモリ・セル・キャ
パシタのストレージ・ノードを形成する。さらに、特殊
キャパシタ誘電体の形成のような他の処理をこの時点で
実行してもよい。
ィン打込みを実行し、犠牲酸化物を除去する。工程11
2からのブロッキング層を除去した後、(n型トランジ
スタまたはp型トランジスタいずれが形成されるかに依
存して)適切な化学種を用いる追加の打込みをフィン・
ボディに行う。これらの打込みを実行してボディを適切
にドープし、トランジスタのしきい値電圧を設定するこ
とができる。これらの打込みは、好ましくは、SOI層
の露出した側壁への斜め打込みを含むことができる。犠
牲酸化物の除去は、クリーニング・プロセスを完了し、
フィンの側壁をゲート絶縁体層が形成できるようにす
る。
ト絶縁体層を形成する。これは、典型的には750℃〜
800℃での熱酸化、あるいはあらゆる他の適切なプロ
セスを用いてゲート酸化物を形成することによって提供
できる。
しパターニングする。DRAMセルにおいて、ゲート導
体材料は、転送トランジスタのゲートの形成に加えて、
キャパシタの対向電極とメモリ・セルのアクセスに使用
されるワード線とを形成する。適切なゲート導体材料は
ドープトポリシリコンである。ゲート導体材料を付着
し、ドープまたはその場ドープしてもよい。図11およ
び12を参照すると、付着しパターニングされたゲート
導体材料を有するウェハ部分200が示される。図11
はウェハ部分200の平面図を示し、図12は図11の
線B−Bに沿って得られた断面図を示す。図11および
12において、ゲート導体材料をパターニングしてゲー
ト408と対向電極410とを形成する。ゲート408
は、また、メモリ・セルにアクセスするために用いられ
るワード線を構成する。ゲート408がフィン406と
交差するそれぞれの位置に転送フィンFETが形成され
ることを留意されたい。したがって、図11は、ウェハ
部分200上の8個の個別の転送フィンFETの形成を
説明する。加えて、対向電極410がフィン406と交
差するそれぞれの位置にフィン・ストレージ・キャパシ
タが形成される。したがって、図11は、ウェハ部分2
00における8個の個別のフィン・ストレージ・キャパ
シタの形成を説明する。
化を実行しソース/ドレイン打込みを形成する。側壁再
酸化は、ゲート構造のパターニングの際にダメージを受
ける可能性があるフィンの側面を再びクリーンにするの
に役立つ。ソース/ドレイン打込みは、フィンの側壁へ
斜め打込みを実行しソースおよびドレイン領域を形成す
ることによって好ましくは行われる。斜め打込みは、好
ましくは、n型FETに対するヒ素またはp型FETに
対する二フッ化ホウ素(boron difluoride)を含み、ビ
ームの法線(ray normal)からウェハの平面までが45
度〜75度傾斜している。これらの打込みのドーズおよ
びエネルギは、好ましくは、2×1014cm-2〜1×1
015cm-2で0.5keV〜5keVの範囲である。
クトを形成し、メモリ・セルを完成する。形成されるコ
ンタクトは、典型的にはビット線コンタクトとワード線
コンタクトとを含むこととなる。加えて、この工程は、
また、キャパシタの対向電極へのコンタクトの形成を含
み、対向電極が大地またはVDDのような電位と接続す
るのを可能としてもよい。これらのコンタクトの全て
は、絶縁体を付着し、パターニングしてバイアを開口
し、バイアを適切な導体材料で充填するダマシン・プロ
セスのようなあらゆる適切な手法を用いて形成できる。
ぞれのフィンと交差して形成されることとなる。図13
を参照すると、ビット線コンタクト411がそれぞれの
フィン406と交差して形成された後のウェハ部分20
0を示す。
じて適切なラインの後工程処理(back end of line pro
cessing)およびパッケージングを用いてデバイスを完
成することができる。
び複雑さを過度に増大させることなしに、セル密度の増
大をもたらすメモリ・セルおよびその形成方法を提供す
る。本発明の好適な実施の形態は、メモリ・セルを形成
するフィン構成を提供する。具体的には、フィン電界効
果トランジスタ(FET)を形成してアクセス・トラン
ジスタを与え、フィン・キャパシタを形成してストレー
ジ・キャパシタを与える。フィンFETとフィン・キャ
パシタとを用いてメモリ・セルを形成することにより、
メモリ・セル密度を従来のプレーナ・キャパシタ構成よ
りも著しく増大させることができる。加えて、従来のデ
ィープ・トレンチ・キャパシタ構成よりも著しく少ない
プロセスのコストおよび複雑さでメモリ・セルを形成す
ることができる。
トランジスタを用いる代表的な実施形態を参照して本発
明を詳細に説明してきたが、当業者は、好適な実施形態
を他のタイプのダブル・ゲート・トランジスタに適用で
き、実施例の細部の変更を本発明の思想および範囲から
外れることなしに行うことができるということを理解で
きる。当業者は、また、異なる分離テクノロジ(例えば
LOCOS,リセス酸化物(ROX)等),異なるウェ
ルおよび基板テクノロジ,異なるドーパント・タイプ,
異なるエネルギおよび化学種に本発明を適用できること
を理解できる。さらに、他の半導体テクノロジ(例え
ば、BiCMOS,バイポーラ,絶縁体上シリコン(S
OI),シリコンゲルマニウム(SiGe))に本発明
の思想を適用できることを理解できる。
の事項を開示する。 (1)a)フィン・ボディと、b)前記フィン・ボディ
の第一の部分の上に形成されたゲート電極と、c)前記
ゲート電極と隣接する前記フィン・ボディに形成された
ソースおよびドレインと、d)前記フィン・ボディの第
二の部分で形成されたストレージ・キャパシタとを備え
るメモリ・セル。 (2)前記ストレージ・キャパシタは、前記フィン・ボ
ディの第二の部分の上に形成された対向電極を含む上記
(1)に記載のメモリ・セル。 (3)前記フィン・ボディと前記対向電極との間に形成
されたキャパシタ誘電体をさらに備える上記(2)に記
載のメモリ・セル。 (4)前記フィン・ボディは、前記ゲート電極に適切な
電位をかけたときにチャネルが完全に空乏であることを
保証するために十分に狭い幅を有する上記(1)に記載
のメモリ・セル。 (5)前記フィン・ボディは、第一の垂直エッジと第二
の垂直エッジとを有し、前記ゲート電極は前記第一の垂
直エッジおよび前記第二の垂直エッジと隣接して形成さ
れる上記(1)に記載のメモリ・セル。 (6)前記フィン・ボディは、SOI層から形成される
上記(1)に記載のメモリ・セル。 (7)i)前記フィン・ボディの第三の部分の上に形成
された第二のゲート電極と、ii)前記第二のゲート電極
と隣接する前記フィン・ボディに形成された第二のソー
スおよびドレインと、iii )前記フィン・ボディの第四
の部分で形成されたストレージ・キャパシタとをさらに
備える上記(1)に記載のメモリ・セル。 (8)前記メモリ・セルは、10リソグラフィ平方より
小さいセル面積を有する上記(7)に記載のメモリ・セ
ル。 (9)a)フィン・ボディを形成する工程と、b)前記
フィン・ボディの第一の部分の上にゲート電極を形成す
る工程と、c)前記フィン・ボディの第二の部分の上に
キャパシタ対向電極を形成する工程と、d)前記ゲート
電極と隣接する前記フィン・ボディにソースおよびドレ
インを形成する工程とを含むメモリ・セルの形成方法。 (10)前記ゲート電極と前記フィン・ボディとの間に
ゲート誘電体を形成する工程と、前記キャパシタ対向電
極と前記フィン・ボディとの間にキャパシタ誘電体を形
成する工程とをさらに含む上記(9)に記載の方法。 (11)前記フィン・ボディを形成する工程は、側壁イ
メージ転写を用いてフィン・パターンを定める工程を含
む上記(9)に記載の方法。 (12)前記フィン・ボディを形成する工程は、前記フ
ィン・パターンをトリムする工程をさらに含む上記(1
1)に記載の方法。 (13)前記ゲート電極を形成する工程および前記キャ
パシタ対向電極を形成する工程は、導体材料を付着し前
記導体材料をパターニングして前記ゲート電極と前記キ
ャパシタ対向電極とを形成する工程を含む上記(9)に
記載の方法。 (14)i)前記フィン・ボディの上に第二のゲート電
極を形成する工程と、ii)前記フィン・ボディの上に第
二のキャパシタ対向電極を形成する工程と、iii)前記
第二のゲート電極と隣接する前記フィン・ボディに第二
のソースおよび第二のドレインを形成する工程とをさら
に含む上記(9)に記載の方法。 (15)前記メモリ・セルは、10リソグラフィ平方よ
りも小さいセル面積を有する上記(9)に記載の方法。 (16)前記フィン・ボディの第二の部分にドーピング
してキャパシタ電極を形成する工程をさらに含む上記
(9)に記載の方法。 (17)a)基板上に形成されたフィン・ボディであっ
て、第一の垂直エッジと第二の垂直エッジとを有するフ
ィン・ボディと、b)前記フィン・ボディの第一の垂直
エッジおよび第二の垂直エッジの第一の部分に隣接する
第一のゲート構造と、c)前記フィン・ボディの第一の
垂直エッジおよび第二の垂直エッジの第二の部分に隣接
する第二のゲート構造と、d)前記フィン・ボディの第
一の垂直エッジおよび第二の垂直エッジの第三の部分に
隣接して形成された第一のキャパシタ誘電体と、e)前
記フィン・ボディの第一の垂直エッジおよび第二の垂直
エッジの第四の部分に隣接して形成された第二のキャパ
シタ誘電体と、f)前記第一のキャパシタ誘電体の上に
形成された第一の対向電極と、g)前記第二のキャパシ
タ誘電体の上に形成された第二の対向電極とを備えるメ
モリ・デバイス。 (18)前記フィン・ボディは、SOI層の一部を含む
上記(17)に記載のメモリ・デバイス。 (19)キャパシタ電極を形成するための前記フィン・
ボディの第三および第四の部分への打込みをさらに備え
る上記(17)に記載のメモリ・デバイス。 (20)前記フィン・ボディは、前記第一のゲート構造
に適切な電位をかけたときにチャネルが完全に空乏であ
ることを保証するために十分に狭い幅を有する上記(1
7)に記載のメモリ・デバイス。
図である。
図である。
ある。
図である。
図である。
ある。
ある。
図である。
である。
である。
面図である。
である。
Claims (20)
- 【請求項1】a)フィン・ボディと、 b)前記フィン・ボディの第一の部分の上に形成された
ゲート電極と、 c)前記ゲート電極と隣接する前記フィン・ボディに形
成されたソースおよびドレインと、 d)前記フィン・ボディの第二の部分で形成されたスト
レージ・キャパシタとを備えるメモリ・セル。 - 【請求項2】前記ストレージ・キャパシタは、前記フィ
ン・ボディの第二の部分の上に形成された対向電極を含
む請求項1に記載のメモリ・セル。 - 【請求項3】前記フィン・ボディと前記対向電極との間
に形成されたキャパシタ誘電体をさらに備える請求項2
に記載のメモリ・セル。 - 【請求項4】前記フィン・ボディは、前記ゲート電極に
適切な電位をかけたときにチャネルが完全に空乏である
ことを保証するために十分に狭い幅を有する請求項1に
記載のメモリ・セル。 - 【請求項5】前記フィン・ボディは、第一の垂直エッジ
と第二の垂直エッジとを有し、前記ゲート電極は前記第
一の垂直エッジおよび前記第二の垂直エッジと隣接して
形成される請求項1に記載のメモリ・セル。 - 【請求項6】前記フィン・ボディは、SOI層から形成
される請求項1に記載のメモリ・セル。 - 【請求項7】i)前記フィン・ボディの第三の部分の上
に形成された第二のゲート電極と、 ii)前記第二のゲート電極と隣接する前記フィン・ボデ
ィに形成された第二のソースおよびドレインと、 iii )前記フィン・ボディの第四の部分で形成されたス
トレージ・キャパシタとをさらに備える請求項1に記載
のメモリ・セル。 - 【請求項8】前記メモリ・セルは、10リソグラフィ平
方より小さいセル面積を有する請求項7に記載のメモリ
・セル。 - 【請求項9】a)フィン・ボディを形成する工程と、 b)前記フィン・ボディの第一の部分の上にゲート電極
を形成する工程と、 c)前記フィン・ボディの第二の部分の上にキャパシタ
対向電極を形成する工程と、 d)前記ゲート電極と隣接する前記フィン・ボディにソ
ースおよびドレインを形成する工程とを含むメモリ・セ
ルの形成方法。 - 【請求項10】前記ゲート電極と前記フィン・ボディと
の間にゲート誘電体を形成する工程と、前記キャパシタ
対向電極と前記フィン・ボディとの間にキャパシタ誘電
体を形成する工程とをさらに含む請求項9に記載の方
法。 - 【請求項11】前記フィン・ボディを形成する工程は、
側壁イメージ転写を用いてフィン・パターンを定める工
程を含む請求項9に記載の方法。 - 【請求項12】前記フィン・ボディを形成する工程は、
前記フィン・パターンをトリムする工程をさらに含む請
求項11に記載の方法。 - 【請求項13】前記ゲート電極を形成する工程および前
記キャパシタ対向電極を形成する工程は、導体材料を付
着し前記導体材料をパターニングして前記ゲート電極と
前記キャパシタ対向電極とを形成する工程を含む請求項
9に記載の方法。 - 【請求項14】i)前記フィン・ボディの上に第二のゲ
ート電極を形成する工程と、 ii)前記フィン・ボディの上に第二のキャパシタ対向電
極を形成する工程と、 iii )前記第二のゲート電極と隣接する前記フィン・ボ
ディに第二のソースおよび第二のドレインを形成する工
程とをさらに含む請求項9に記載の方法。 - 【請求項15】前記メモリ・セルは、10リソグラフィ
平方よりも小さいセル面積を有する請求項9に記載の方
法。 - 【請求項16】前記フィン・ボディの第二の部分にドー
ピングしてキャパシタ電極を形成する工程をさらに含む
請求項9に記載の方法。 - 【請求項17】a)基板上に形成されたフィン・ボディ
であって、第一の垂直エッジと第二の垂直エッジとを有
するフィン・ボディと、 b)前記フィン・ボディの第一の垂直エッジおよび第二
の垂直エッジの第一の部分に隣接する第一のゲート構造
と、 c)前記フィン・ボディの第一の垂直エッジおよび第二
の垂直エッジの第二の部分に隣接する第二のゲート構造
と、 d)前記フィン・ボディの第一の垂直エッジおよび第二
の垂直エッジの第三の部分に隣接して形成された第一の
キャパシタ誘電体と、 e)前記フィン・ボディの第一の垂直エッジおよび第二
の垂直エッジの第四の部分に隣接して形成された第二の
キャパシタ誘電体と、 f)前記第一のキャパシタ誘電体の上に形成された第一
の対向電極と、 g)前記第二のキャパシタ誘電体の上に形成された第二
の対向電極とを備えるメモリ・デバイス。 - 【請求項18】前記フィン・ボディは、SOI層の一部
を含む請求項17に記載のメモリ・デバイス。 - 【請求項19】キャパシタ電極を形成するための前記フ
ィン・ボディの第三および第四の部分への打込みをさら
に備える請求項17に記載のメモリ・デバイス。 - 【請求項20】前記フィン・ボディは、前記第一のゲー
ト構造に適切な電位をかけたときにチャネルが完全に空
乏であることを保証するために十分に狭い幅を有する請
求項17に記載のメモリ・デバイス。
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