将漏斗装置并入到电容器配置中以减少单元干扰的方法及并入有漏斗装置的电容器配置制造方法及图纸

技术编号:25092983 阅读:13 留言:0更新日期:2020-07-31 23:38
一些实施例包含一种具有通过支撑结构支撑的水平隔开底部电极的设备。漏斗装置材料直接抵靠所述底部电极。绝缘材料在所述底部电极上方,且上部电极在所述绝缘材料上方。板材料跨所述上部电极延伸且使所述上部电极彼此耦合。所述板材料直接抵靠所述漏斗装置材料。所述漏斗装置材料将所述底部电极电耦合到所述板材料,且可经配置以使过量电荷的至少部分从所述底部电极放电到所述板材料。一些实施例包含形成包含具有底部电极及顶部电极的电容器的设备的方法,其中所述顶部电极通过导电板彼此电耦合。形成漏斗装置以将所述底部电极电耦合到所述导电板。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】将漏斗装置并入到电容器配置中以减少单元干扰的方法及并入有漏斗装置的电容器配置
本专利技术涉及将漏斗装置并入到电容器配置中以减少单元干扰的方法及并入漏斗装置的电容器配置。
技术介绍
计算机及其它电子系统(举例来说,数字电视、数字相机、蜂窝电话等)往往具有一或多个存储器装置以存储信息。存储器装置的大小日益减小以实现更高密度的存储容量。即使在实现增大密度时,消费者往往仍要求存储器装置还使用较少功率,同时维持存储在存储器装置上的数据的高速存取及可靠性。存储器单元内的泄漏可能有问题,至少因为此可能使得难以可靠地存储数据,且可能以其它方式浪费功率。泄漏可能变得愈发难以控制,这是因为电路按比例调整至愈来愈小的尺寸。将期望开发减轻或甚至防止非所要泄漏的架构;且期望开发用于制造此类架构的方法。附图说明图1到9是处于用于制造实例电容器的实例方法的实例过程阶段的实例组合件的图解横截面视图。图3A是处于图3的过程阶段的组合件的俯视图。图10及11是处于用于制造实例电容器的实例方法的实例过程阶段的实例组合件的图解横截面视图。在一些实施例中,图10的过程阶段可遵循图6的过程阶段。图12到16是处于用于制造实例电容器的实例方法的实例过程阶段的实例组合件的图解横截面视图。在一些实施例中,图12的过程阶段可遵循图3的过程阶段。图17及18是处于用于制造实例电容器的实例方法的实例过程阶段的实例组合件的图解横截面视图。在一些实施例中,图17的过程阶段可遵循图2的过程阶段。r>图19是处于替代图16的过程阶段的实例过程阶段的实例组合件的图解横截面视图。图20是包括铁电电容器的实例存储器阵列的示意图。图21是包括铁电电容器的实例存储器单元的示意图。具体实施方式一些实施例包含利用漏斗装置来减少沿着电容器的底部电极的电荷累积。漏斗装置可将底部电极耦合到导电板。导电板可沿着电容器的顶部电极,且可用于使顶部电极彼此电耦合。漏斗装置可具有经定制以使过量电荷能够从底部电极排放到导电板,同时不实现底部电极与导电板之间的有问题短路的导电率(或替代地,电阻)。许多(如果不是大多数)主要存储器单元干扰机制是由于单元底部(CB)电极节点处的电位的累积所致。如下文中更详细地论述,这个干扰机制适用于铁电RAM(FERAM)。然而,其它类型的电子装置同样可受益于所揭示主题。在实施例中,存储器阵列中的存储器单元中的每一者可经编程为两个数据状态中的一者以在单个位中表示二进制值“0”或“1”。此单元有时被称为单级单元(SLC)。在半导体及相关领域中独立地已知关于这些类型的单元的各种操作。无关于存储器单元布置,上文中论述的主要干扰机制可能由于不同因素而出现。举例来说,单元底部节点上的电荷可能由于例如板短时脉冲波形干扰(glitch)、存取晶体管泄漏、单元间相互作用及/或其它因素的因素而上升。如果存储器单元中的电介质材料明显泄漏,那么可能不利地影响单元的状态。在本文中描述的各个实施例中,将漏斗装置引入到存储器阵列中以防止与个别存储器单元相关联的电容器的底部节点处的电位的累积。参考图1到21来描述实例实施例。利用图1到9来描述用于将漏斗装置并入到电容器阵列中的第一方法。参考图1,组合件(即,设备、构造等)10包括基底12上方的结构14。基底12可包括半导体材料;且可(举例来说)包括单晶硅、基本上由单晶硅组成或由单晶硅组成。基底12可被称为半导体衬底。术语“半导体衬底”意指包括半导体材料的任何构造,包含(但不限于)块状半导体材料,例如半导体晶片(单独或在包括其它材料的组合件中),及半导体材料层(单独或在包括其它材料的组合件中)。术语“衬底”是指任何支撑结构,包含(但不限于)上文中描述的半导体衬底。在一些应用中,基底12可对应于含有与集成电路制造相关联的一或多个材料的半导体衬底。此类材料可包含(举例来说)耐火金属材料、障壁材料、扩散材料、绝缘体材料等中的一或多者。在基底12与结构14之间展示间隙以指示可能存在提供在基底12与结构14之间的额外材料、组件等。结构14被展示为包括第二材料18上方的第一材料16,其中所述第一材料及所述第二材料沿着界面17彼此直接相邻。第一材料可能相对于第二材料可选择性地蚀刻。例如,在一些实施例中,第一材料16可包括氮化硅、基本上由氮化硅组成或由氮化硅组成;且第二材料18可包括二氧化硅、基本上由二氧化硅组成或由二氧化硅组成。结构14具有跨第一材料16的上表面延伸的上表面15。导电结构20被展示在第二材料18的底部区域内。导电结构20是导电互连件。本文中描述的处理形成电容器(例如,图9中展示的电容器),且可利用导电结构20来将此类电容器的电极与额外电路(例如,晶体管)耦合。导电结构20可包括任何适合组合物或组合物的组合;例如(举例来说)各种金属(例如,钛、钨、钴、钌、镍、铂等)、含金属组合物(例如,金属硅化物、金属氮化物、金属碳化物等)及/或导电掺杂半导体材料(例如,导电掺杂硅、导电掺杂锗等)中的一或多者。尽管材料16及18在所说明实施例中被展示为同质的,然在其它实施例中,材料16及18中的一或两者可为两个或更多个组合物的异质组合。材料16可形成为任何适合厚度,且在一些实施例中,可形成为从约100埃到约的范围内的厚度。结构14可被称为“支撑结构”,这是因为所述结构最终可支撑形成在其中的电容器。参考图2,在支撑结构14中形成开口22。开口22延伸穿过材料16及18,且暴露导电结构20的上表面。可运用任何适合处理来形成开口22。例如,图案化掩模(未展示)可提供在支撑结构14上方且用于界定开口22的位置,且接着开口22可运用一或多个适合蚀刻延伸到支撑结构14中。随后,可移除图案化掩模以留下图2的组合件。参考图3,开口22用电极材料24(其可被称为底部电极材料)加衬。电极材料24可包括任何适合组合物或组合物的组合;例如(举例来说)各种金属(例如,钛、钨、钴、钌、镍、铂等)、含金属组合物(例如,金属硅化物、金属氮化物、金属碳化物等)及/或导电掺杂半导体材料(例如,导电掺杂硅、导电掺杂锗等)中的一或多者。在一些实施例中,电极材料24可包括氮化钛、基本上由氮化钛组成或由氮化钛组成。电极材料24经配置为每一开口内的向上开口容器形底部电极26。底部电极中的每一者具有上表面27,所述上表面27凹入到支撑结构14的上表面15下方。开口22中的每一者具有容纳在其中的向上开口容器形底部电极26的凹入上表面27上方的支撑结构14的暴露垂直延伸表面29。在所说明实施例中,底部电极26的上表面27延伸到第一材料16与第二材料18之间的界面17上方,且对应地垂直延伸表面29仅包括第一材料16。容器形电极26具有在其中延伸的内部区域28。电极26在从上方观看时可具有任何适合形状,且对应地内部区域28可具有任何适合形状。例如,图3A展示在其中底部电极26是圆形且含有圆本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种形成设备的方法,其包括:/n形成延伸到支撑结构中的开口;/n用底部电极材料加衬所述开口,每一开口内的所述底部电极材料形成具有内部区域的向上开口容器形底部电极;每一向上开口容器形底部电极的上表面凹入到所述支撑结构的上表面下方;/n用绝缘材料加衬所述向上开口容器形底部电极的所述内部区域以使所述向上开口容器形底部电极的所述内部区域变窄;/n在所述向上开口容器形底部电极的所述变窄内部区域内形成上部电极;所述上部电极、所述绝缘材料及所述向上开口容器形底部电极一起形成多个电容器;/n形成跨所述上部电极延伸且使所述上部电极彼此耦合的板材料;及/n形成将所述底部电极电耦合到所述板材料的漏斗装置。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20171215 US 15/843,2781.一种形成设备的方法,其包括:
形成延伸到支撑结构中的开口;
用底部电极材料加衬所述开口,每一开口内的所述底部电极材料形成具有内部区域的向上开口容器形底部电极;每一向上开口容器形底部电极的上表面凹入到所述支撑结构的上表面下方;
用绝缘材料加衬所述向上开口容器形底部电极的所述内部区域以使所述向上开口容器形底部电极的所述内部区域变窄;
在所述向上开口容器形底部电极的所述变窄内部区域内形成上部电极;所述上部电极、所述绝缘材料及所述向上开口容器形底部电极一起形成多个电容器;
形成跨所述上部电极延伸且使所述上部电极彼此耦合的板材料;及
形成将所述底部电极电耦合到所述板材料的漏斗装置。


2.根据权利要求1所述的方法,其中所述绝缘材料是铁电绝缘材料。


3.根据权利要求1所述的方法,其中所述漏斗装置包括与Ge、Si、O、N及C中的一或多者组合的Ti、Ni及Nb中的一或多者。


4.根据权利要求1所述的方法,其中所述漏斗装置包括Si、Ge、SiN、TiSiN、TiO、TiN、NiO、NiON及TiON中的一或多者;其中所述化学式指示主要成分而非特定化学计量。


5.根据权利要求1所述的方法,其中所述漏斗装置包括钛、氧及氮。


6.根据权利要求1所述的方法,其中所述漏斗装置包括连续垂直延伸区段。


7.根据权利要求1所述的方法,其中所述漏斗装置包括不连续垂直延伸区段。


8.根据权利要求1所述的方法,其中所述漏斗装置包括具有从约到约的范围内的水平厚度的垂直延伸区段。


9.根据权利要求1所述的方法,其中所述漏斗装置包括具有从约到约的范围内的水平厚度的垂直延伸区段。


10.根据权利要求1所述的方法,其中所述开口中的每一者具有在容纳在其中的所述向上开口容器形底部电极的所述凹入上表面上方的暴露侧壁区域;且其中所述漏斗装置的所述形成包括形成漏斗装置材料以沿着所述暴露侧壁区域且沿着所述向上开口容器形底部电极的所述内部区域延伸。


11.根据权利要求1所述的方法,其中所述漏斗装置包括漏斗装置材料;且其中所述支撑结构包括第二材料上方的第一材料,其中所述第一材料与所述第二材料之间的界面在所述向上开口容器形底部电极的所述凹入上表面下面;且所述方法进一步包括:
在形成所述上部电极之后,移除所述第一材料以使所述电容器中的每一者的上部区域暴露;所述电容器中的每一者的所述暴露上部区域具有暴露上部侧壁区域,所述暴露上部侧壁区域包含所述向上开口容器形底部电极的部分及在所述向上开口容器形底部电极的所述部分上方的所述绝缘材料的部分;
形成所述漏斗装置材料以沿着所述电容器中的每一者的所述暴露上部侧壁区域延伸;沿着所述暴露上部侧壁区域中的每一者的所述漏斗装置材料经配置为沿着所述向上开口容器形底部电极的所述部分且沿着所述绝缘材料的所述部分延伸的垂直延伸漏斗装置;及
将所述板材料形成为在所述电容器上方且沿着所述电容器的所述上部侧壁区域;沿着所述电容器的所述上部侧壁区域的所述板材料直接抵靠所述垂直延伸漏斗装置。


12.一种形成设备的方法,其包括:
形成延伸到支撑结构中的开口,所述支撑结构具有所述开口之间的上表面;
用底部电极材料加衬所述开口,每一开口内的所述底部电极材料形成具有内部区域的向上开口容器形底部电极;每一向上开口容器形底部电极的上表面凹入到所述支撑结构的上表面下方;所述开口中的每一者具有在容纳在其中的所述向上开口容器形底部电极的所述凹入上表面上方的所述支撑结构的暴露垂直延伸表面;
在所述支撑结构的所述上表面上方,沿着所述支撑结构的所述暴露垂直延伸表面,且在所述向上开口容器形底部电极的所述内部区域内形成漏斗装置材料;
在所述漏斗装置材料上方形成绝缘材料;所述绝缘材料延伸到所述向上开口容器形底部电极的所述内部区域内以使所述向上开口容器形底部电极的所述内部区域变窄;
在所述向上开口容器形底部电极的所述变窄内部区域内形成上部电极;所述上部电极、所述绝缘材料及所述向上开口容器形底部电极一起形成多个电容器;及
形成跨所述上部电极延伸且使所述上部电极彼此耦合的板材料;所述板材料直接抵靠所述漏斗装置材料;所述漏斗装置材料将所述底部电极电耦合到所述板材料且经配置以使过量电荷的至少部分从所述向上开口容器形底部电极放电到所述板材料。


13.根据权利要求12所述的方法,其中所述绝缘材料是铁电绝缘材料。


14.根据权利要求12所述的方法,其中所述漏斗装置材料包括与Ge、S...

【专利技术属性】
技术研发人员:A·A·恰范B·R·曲克M·纳哈尔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

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