形成包括竖直相对的电容器对的阵列的方法及包括竖直相对的电容器对的阵列技术

本发明专利技术公开一种形成包含竖直相对的电容器对的阵列的方法，其包含：在具绝缘性的材料中的个别电容器开口中形成向上敞开的导电内衬。移除所述导电内衬中的个别者的竖向中间部分以在所述个别电容器开口中形成彼此竖向分离及间隔的上电容器电极内衬及下电容器电极内衬。使电容器绝缘体形成在所述个别电容器开口中的所述上电容器电极内衬及所述下电容器电极内衬的径向内部。使导电材料形成在所述个别电容器开口中的所述电容器绝缘体的径向内部且竖向上介于所述电容器电极内衬之间。使所述导电材料形成为构成由所述竖直相对的电容器对中的个别者中的竖直相对的电容器共享的共享电容器电极。本发明专利技术公开独立于所述方法的额外方法及结构。

A method for forming an array of capacitor pairs including vertical relative pairs and an array of capacitor pairs including vertical relative pairs

The invention discloses a method for forming an array comprising a vertical relative capacitor pair, which comprises forming an upward open conductive lining in the opening of individual capacitors in an insulating material. The vertical middle part of the individual in the conductive lining is removed to form the upper capacitor electrode lining and the lower capacitor electrode lining vertically separated and spaced from each other in the opening of the individual capacitor. The capacitor insulator is formed in the radial interior of the upper capacitor electrode lining in the opening of the individual capacitor and the lower capacitor electrode lining. The conductive material is formed in the radial interior of the capacitor insulator in the opening of the individual capacitor and vertically between the capacitor electrode lining. The conductive material is formed into a shared capacitor electrode which is shared by the vertical relative capacitors among the individual pairs of the vertical relative capacitors. The invention discloses an additional method and structure independent of the method.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】形成包括竖直相对的电容器对的阵列的方法及包括竖直相对的电容器对的阵列
本文中所公开的实施例是针对形成包括竖直相对的电容器对的阵列的方法及包括竖直相对的电容器对的阵列。
技术介绍
存储器是一个类型的集成电路且在计算机系统中用于存储数据。可将存储器制造成个别存储器单元的一或多个阵列。可使用数字线(其也可称为位线、数据线、感测线或数据/感测线)及存取线(其也可称为字线)来使存储器单元被写入或从存储器单元读取。数字线可沿阵列的列导电地互连存储器单元，且存取线可沿阵列的行导电地互连存储器单元。可通过数字线及存取线的组合来唯一地寻址每一存储器单元。存储器单元可为易失性或非易失性的。非易失性存储器单元可在包含计算机断电时的长时间内存储数据。易失性存储器是耗散型的且因此在许多例项中需要被每秒多次刷新/重写。无论如何，存储器单元经配置以将存储器保存或存储成至少两个不同可选状态。在二进制系统中，将状态视为“0”或“1”。在其它系统中，至少一些个别存储器单元可经配置以存储信息的多于两个级别或状态。电容器是可用于存储器单元中的一个类型的电子组件。电容器具有由电绝缘材料分离的两个电导体。可将作为电场的能量静电地存储在此材料内。取决于绝缘体材料的组合物，所述存储电场将为易失性或非易失性的。例如，仅包含SiO2的电容器绝缘体将为易失性的。一个类型的非易失性电容器是铁电电容器，其具有铁电材料作为绝缘体材料的至少部分。铁电材料的特征在于具有两个稳定极化状态且借此可包括电容器及/或存储器单元的可编程材料。铁电材料的极化状态会因施加适合编程电压而改变且在移除编程电压后保持不变(至少达一段时间)。每一极化状态具有不同于另一极化状态的电荷存储电容，且其可在不使极化状态反转的情况下理想地用于写入(即，存储)及读取存储器状态，直到期望使此极化状态反转。不幸地的是，在具有铁电电容器的一些存储器中，读取存储器状态的动作会使极化反转。相应地，在确定极化状态后，进行存储器单元的重写以在极化状态确定后使存储器单元实时进入读前状态中。无论如何，并入铁电电容器的存储器单元理想地是非易失性的，此归因于形成电容器的部分的铁电材料的双稳态特性。一个类型的存储器单元具有与铁电电容器串联电耦合的选择装置。可将其它可编程材料用作用于使电容器呈现非易失性的电容器绝缘体。此外且无论如何，电容器的阵列可形成为存储器单元的阵列或其它集成电路中的阵列的部分。附图说明图1是根据本专利技术的实施例的过程中的衬底构造的图解横截面图且是通过图2及3中的线1-1截取的。图2是通过图1中的线2-2截取的横截面图。图3是通过图1中的线3-3截取的横截面图。图4是由图1展示的处理步骤后的处理步骤中的图1构造的视图且是通过图5中的线4-4截取的。图5是通过图4中的线5-5截取的横截面图。图6是由图4展示的处理步骤后的处理步骤中的图4构造的视图且是通过图7中的线6-6截取的。图7是通过图6中的线7-7截取的横截面图。图8是由图7展示的处理步骤后的处理步骤中的图7构造的视图。图9是由图8展示的处理步骤后的处理步骤中的图8构造的视图。图10是由图9展示的处理步骤后的处理步骤中的图9构造的视图。图11是由图10展示的处理步骤后的处理步骤中的图10构造的视图。图12是由图11展示的处理步骤后的处理步骤中的图11构造的视图。图13是由图12展示的处理步骤后的处理步骤中的图12构造的视图。图14是由图13展示的处理步骤后的处理步骤中的图13构造的视图。图15是由图14展示的处理步骤后的处理步骤中的图14构造的视图。图16是由图15展示的处理步骤后的处理步骤中的图15构造的视图。图17是由图16展示的处理步骤后的处理步骤中的图16构造的视图。图18是根据本专利技术的实施例的过程中的衬底构造的图解横截面图且是通过图19中的线18-18截取的。图19是通过图18中的线19-19截取的横截面图。图20是由图19展示的处理步骤后的处理步骤中的图19构造的视图。图21是由图20展示的处理步骤后的处理步骤中的图20构造的视图。图22是由图21展示的处理步骤后的处理步骤中的图21构造的视图。图23是由图22展示的处理步骤后的处理步骤中的图22构造的视图。图24是由图23展示的处理步骤后的处理步骤中的图23构造的视图。图25是根据本专利技术的实施例的两晶体管及两电容器存储器单元的示意图。图26是根据本专利技术的实施例的2T/2C构造的混合示意及图解横截面图。图27是根据本专利技术的实施例的2T/2C构造的混合示意及图解横截面图。具体实施方式本专利技术的实施例涵盖形成包括竖直相对的电容器对的阵列的方法及独立于制造方法的此类阵列。首先参考图1到17来描述形成此类阵列的方法的实例性实施例。参考图1到3，此类图描绘包括基底衬底12的衬底片段或构造10的部分，基底衬底12具有将在内部制造竖直相对的电容器对的阵列或阵列区域14。区域17(图1)是在阵列14的周边且可被制造为包含电路组件(即，电路)。基底衬底12可包含导电/导体材料(即，本文中的导电材料)、半导电材料或绝缘/绝缘体材料(即，本文中的电绝缘材料)中的任何一或多者。各种材料经展示在基底衬底12上方。材料可在图1到3所描绘的材料旁边、其竖向内部或其竖向外部。例如，集成电路的其它部分或全部制造组件可提供在衬底12上方、衬底12周围或衬底12内的某一位置处(例如图中所展示的晶体管16)。也可制造用于操作例如存储器阵列的阵列内的组件的控制电路及/或其它周边电路，且所述电路可或可不完全或部分位于阵列或子阵列内。此外，也可独立地、协力地或以其它方式相对于彼此地制造且操作多个子阵列。如本专利技术中所使用，“子阵列”也可被视为阵列。无论如何，本文中所描述的材料、区域及结构中的任何者可为均质或非均质的，且无论如何，可在其上覆的任何材料上方连续或不连续。此外，除非另有说明，否则可使用任何适合既有或待开发的技术(例如原子层沉积、化学气相沉积、物理气相沉积、外延生长、扩散掺杂及离子植入)来形成每一材料。在一个实施例中，基底衬底12中的晶体管16竖向(例如，竖直)延伸且个别地包括下源极/漏极区域18、上源极/漏极区域19、竖向上介于下源极/漏极区域18与上源极/漏极区域19之间的通道区域20及操作地相邻于通道区域20的导电栅极22，其中栅极绝缘体21介于导电栅极22与通道区域20之间。在本专利技术中，除非另有指示，否则“竖向(上)”、“较高”、“上”、“下”、“顶部”、“顶上”、“底部”、“上方”、“下方”、“下面”、“底下”、“向上”及“向下”一般参考竖直方向。此外，如本文中所使用，“竖直”及“水平”是垂直方向或三维空间中独立于衬底的定向而相对于彼此垂直的10°内的方向。“水平”是指沿主衬底表面的大体方向(即，在10°内)且可相对于在制造期间处理的衬底。此外，在本专利技术中，“竖向延伸”涵盖从竖直到偏离竖直不超过45°的范围。此外，相对于场效晶体管“竖向延伸”及“竖直”是参考晶体管的通道长度的定向，电流在操作中沿所述定向流动于两个不同竖向上的晶体管的两个源极/漏极区域之间。在一些实施例中，晶体管16称为下晶体管，其与称为上晶体管的其它晶体管相对。可提供晶体管16来存取及/或控制待制造在存储器或其它电路中的其上方的下阶层中的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种阵列，其包括：若干对竖直相对电容器，所述对个别地包括彼此竖向分离且间隔的上电容器电极内衬及下电容器电极内衬；共享电容器电极，其由所述对中的个别者中的所述竖直相对电容器共享，所述共享电容器电极位于所述上电容器电极内衬及所述下电容器电极内衬的径向内部且竖向上介于所述上电容器电极内衬与所述下电容器电极内衬之间；及电容器绝缘体，其介于所述共享电容器电极与所述上电容器电极内衬及所述下电容器电极内衬之间，所述电容器绝缘体直接紧靠所述共享电容器电极的所有顶面及底面。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.11.01 US 15/340,8421.一种阵列，其包括：若干对竖直相对电容器，所述对个别地包括彼此竖向分离且间隔的上电容器电极内衬及下电容器电极内衬；共享电容器电极，其由所述对中的个别者中的所述竖直相对电容器共享，所述共享电容器电极位于所述上电容器电极内衬及所述下电容器电极内衬的径向内部且竖向上介于所述上电容器电极内衬与所述下电容器电极内衬之间；及电容器绝缘体，其介于所述共享电容器电极与所述上电容器电极内衬及所述下电容器电极内衬之间，所述电容器绝缘体直接紧靠所述共享电容器电极的所有顶面及底面。2.根据权利要求1所述的阵列，其中所述电容器绝缘体直接紧靠所述共享电容器电极的所有侧壁边缘表面。3.根据权利要求1所述的阵列，其中所述共享电容器电极也由所述对竖直相对电容器中的多者共享，所述电容器绝缘体连续地横向延伸在所述对竖直相对电容器中的直接相邻者之间。4.根据权利要求3所述的阵列，其中所述电容器绝缘体直接紧靠所述共享电容器电极的所有侧壁边缘表面。5.根据权利要求1所述的阵列，其中所述上电容器电极内衬包括面向下的容器形状的导电材料，所述容器形状包括侧壁及径向延伸到所述侧壁且延伸在所述侧壁之间的顶部，所述电容器绝缘体在其径向中心处的所述上电容器电极内衬的所述顶部与所述共享电容器电极之间的竖向厚度大于其在所述上电容器电极内衬的所述侧壁与所述共享电容器电极之间的横向厚度。6.根据权利要求1所述的阵列，其中所述电容器绝缘体包括铁电材料，使得所述电容器是非易失性的且可编程到至少两个不同量值的电容状态中。7.根据权利要求1所述的阵列，其中所述电容器绝缘体包括介电材料，使得所述电容器是易失性的。8.一种阵列，其包括：若干对竖直相对上下电容器，所述对个别地包括彼此竖向分离且间隔的所述上电容器的上电容器电极及所述下电容器的下电容器电极；共享电容器电极，其由所述对中的个别者中的所述竖直相对上下电容器共享，所述共享电容器电极位于所述上电容器电极及所述下电容器电极的径向内部且竖向上介于所述上电容器电极与所述下电容器电极之间；电容器绝缘体，其介于所述共享电容器电极与所述上电容器电极及所述下电容器电极之间；及所述上电容器电极包括面向下的容器形状的导电材料，所述容器形状包括侧壁及径向延伸到所述侧壁且延伸在所述侧壁之间的顶部，所述电容器绝缘体在其径向中心处的所述上电容器电极的所述顶部与所述共享电容器电极之间的竖向厚度大于其在所述上电容器电极的所述侧壁与所述共享电容器电极之间的横向厚度。9.根据权利要求8所述的阵列，其中所述共享电容器电极也由所述对竖直相对电容器中的多者共享，所述电容器绝缘体连续地横向延伸在所述对竖直相对电容器中的直接相邻者之间。10.根据权利要求8所述的阵列，其中所述电容器绝缘体包括铁电材料，使得所述电容器是非易失性的且可编程到至少两个不同量值的电容状态中。11.一种存储器阵列，其包括：若干对竖直相对电容器，所述对个别地包括彼此竖向分离且间隔的上电容器电极内衬及下电容器电极内衬，所述对中的个别者中的所述电容器个别地位于所述存储器阵列的两个不同存储器单元中；共享电容器电极，其由所述对中的个别者中的所述竖直相对电容器共享，所述共享电容器电极位于所述上电容器电极内衬及所述下电容器电极内衬的径向内部且竖向上介于所述上电容器电极内衬与所述下电容器电极内衬之间；电容器绝缘体，其介于所述共享电容器电极与所述上电容器电极内衬及所述下电容器电极内衬之间，所述电容器绝缘体直接紧靠所述共享电容器电极的所有顶面及底面；若干上晶体管，其个别地位于所述上电容器电极内衬中的一者的竖向外部且电耦合到所述上电容器电极内衬以构成所述阵列的一个1T-1C存储器单元；及若干下晶体管，其个别地位于所述下电容器电极内衬中的一者的竖向内部且电耦合到所述下电容器电极内衬以构成所述阵列的另一1T-1C存储器单元。12.根据权利要求11所述的存储器阵列，其中所述电容器绝缘体包括铁电材料，使得所述电容器是非易失性的且可编程到至少两个不同量值的电容状态中。13.根据权利要求11所述的存储器阵列，其中所述下晶体管竖向延伸。14.根据权利要求13所述的存储器阵列，其中所述下晶体管是竖直晶体管。15.根据权利要求11所述的存储器阵列，其中所述上晶体管竖向延伸。16.根据权利要求15所述的存储器阵列，其中所述上晶体管是竖直晶体管。17.根据权利要求11所述的存储器阵列，其中所述上晶体管直接电耦合到相应上电容器电极内衬且所述下晶体管直接电耦合到相应下电容器电极内衬。18.一种存储器阵列，其包括：若干对竖直相对电容器，所述对竖直相对电容器个别地包括彼此竖向分离且间隔的上电容器电极内衬及下电容器电极内衬，所述对竖直相对电容器中的个别者中的所述电容器个别地位于所述存储器阵列的相同个别2T-2C存储器单元中；共享电容器电极，其由所述对竖直相对电容器中的个别者中的所述竖直相对电容器共享，所述共享电容器电极位于所述上电容器电极内衬及所述下电容器电极内衬的径向内部且竖向上介于所述上电容器电极内衬与所述下电容器电极内衬之间；电容器绝缘体，其介于所述共享电容器电极与所述上电容器电极内衬及所述下电容器电极内衬之间，所述电容器绝缘体直接紧靠所述共享电容器电极的所有顶面及底面；若干上晶体管，其个别地位于所述上电容器电极内衬中的一者的竖向外部且电耦合到所述上电容器电极内衬；若干下晶体管，其个别地位于所述下电容器电极内衬中的一者的竖向内部且电耦合到所述下电容器电极内衬；及所述上晶体管中的一者及所述下晶体管中的一者的对使其相应栅极直接电耦合在一起以构成所述存储器阵列的所述个别2T-2C存储器单元。19.根据权利要求18所述的存储器阵列，其中所述对中的个别者中的所述一个上晶体管及所述一个下晶体管的相应源极/漏极区域电耦合到两个相对位线中的相应者，所述两个相对位线电耦合到相同感测放大器。20.根据权利要求18所述的存储器阵列，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：D·V·N·拉马斯瓦米，
申请(专利权)人：美光科技公司，
类型：发明
国别省市：美国,US