淺析動態隨機存儲器DRAM集成工藝

在當前計算密集的高性能系統中，動態隨機存儲器（DRAM）和嵌入式動態隨機存取存儲器（embedded-DRAM，eDRAM)是主要的動態快速讀/寫存儲器。

先進的 DRAM 存儲單元有兩種，即深溝槽（Deep Tench）式存儲單元和堆疊（Slack）式電容存儲單元。

70nm 技術節點后，堆疊式電容存儲單元逐漸成為業界主流。為了使系統向更高速、高密度、低功耗不斷優化，DRAM存儲單元也在不斷微縮（如14nm 工藝節點）。

上圖所示為 DRAM 的制造工藝流程。由圖可見，堆疊式電容存儲單元在 CMOS 場效應晶體管之后(MOL中）形成的，主要用于制造獨立式的高密度 DRAM；而深溝槽式電容存儲單元是在 CMOS 場效應晶體管之前（FEOL 之始）形成的，因此不會影響CMOS 場效應晶體管的特性，比較適合將DRAM 和邏輯電路集成在同一晶片上，因此稱為eDRAM （嵌人式 DRAM)。

新型的 eDRAM 可以集成在 14nm 高性能的 FinFET 邏輯技術平合上（利用SOI?和高K?金屬柵技術)，如圖所示。

深溝槽式電容器在 FEOL 的開始階段就已經形成，單元溝槽電容可達 10fF。

電容器的上電極采用的是用原子層沉積（ALD）的TiN 薄膜。

填充在溝槽電容器的重摻雜多晶硅連接到鰭式場效應晶體管（FinFET)，即存儲單元的傳輸管 (Pass Transistor)。

審核編輯：劉清