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带多层电容器的半导体存储器装置制造方法及图纸

技术编号:3219941 阅读:116 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
由同类的具有一个选择晶体管和一个存储电容器的各存储单元组成的存储器装置,具有以下各特征: 1.1各单个存储器单元的各存储电容器是在各选择晶体管之上布置在存储器装置(1)的绝缘材料(6)的一个第一主面(2)上的; 1.2每个存储电容器的一个第一电极(14)是构成条形的,并且与各一个位于第一主面(2)中的接点(4)连接的; 1.3第一电极(14)是由一个电介层(16)与一个第二电极分开的; 1.4每个存储电容器的第一电极(14)的各侧面(17)是至少近似正交于第一主面(2)布置的。 其特征在于,该其它的特征: 1.5各第一电极(14)的厚度是比各接点(4)的宽度小。(*该技术在2017年保护过期,可自由使用*)

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种具有下列各特征的同类存储器单元组成的存储器装置-各单个存储器单元的各存储电容器是在各选择晶体管之上布置在存储器装置的一个第一主面上的,在此此主面具有大量毗邻而处的单元面,-各单个存储器单元的各存储电容器是与第一主面中的各接点连接的,在此每个单元面具有一个接点,-每个存储电容器的一个与接点连接的第一电极是条形构成的,-一种第二电极,-每个存储电容器的各第一电极和各第二电极是由一种电介层隔开的,以及一种用于存储器装置制造的方法。这种存储器例如是从Mueller著的“半导体电子学的元件”,Springer出版社,第4版,1991,256页及其后中已知的。在此描述了一种带有存储电容器的存储器单元,存储电容器的一个电极是几乎构成为平面板的,并且是平行于存储器装置的一个主面布置的。为了随着增长的集成密度和与此相连的存储器装置的缩小,使存储电容器的众所周知取决于电容器面积的电容量尽可能不变得更小,在上述文献中建议将存储电容器构成为钵状地布置在存储器装置的一个主面中的沟槽电容器。存储电容器的后述的实现可能性相对于开头所述的实现可能性具有明显较大的实现花费。在US5,290,726中展示了一种在增长的集成密度时用于保持一定的电容器面积的一种其它可能性。这里叙述了将存储电容器实现为布置在存储器单元的选择晶体管之上的翅片多层电容器。在此实现形式下该存储电容器的一个第一电极具有显示多个毗邻相处和叠置指形条的截面,以便相对于该第一电极的平板形构成提高该电极表面积和由此提高电容器面积。存储电容器的这种实现是以在选择晶体管之上的某个最小面积为前提条件的,在此最小面积内可以实现该电容器。困难的是随着增长的集成密度来提供此用于实现电容器所需要的最小面积。此外所叙述的电容器结构在制造方法方面是很昂贵的。本专利技术的目的是如此继续改进开始时所提及的存储器装置,使得尽管增长的集成密度可以以简单的方式提供足够大的电容器面积或者足够大的电容量。另外本专利技术的目的在于说明一种用于制造一种这类的存储器装置的方法。对于开始所提及的存储器装置通过下列各附加的特征达到了这个目的-每个存储电容器的各第一电极的各侧面是至少近似地正交于第一主面布置的。以简单的方式和方法能够在所叙述的存储器装置上与由集成密度决定的单元面积无关地选择第一电极的表面和因而选择电容器面积。在所叙述的存储器装置上在第一主面中第一电极的给定长度下例如由在垂直于第一主面的方向上延长或者缩短第一电极,可以变化第一电极的表面。此外能够在巧妙地布置各接点时或者通过第一电极的形状来变化第一主面中的第一电极长度,并且由此变化该第一电极的表面。本专利技术的各进一步发展是各从属权利要求的对象。在以下的叙述中假设了各单元面为矩形的。在此指出的是,第一主面划分成各单元面没有功能上的意义。在该单元面之下基本上存在一个选择晶体管,该选择晶体管可以经过该单元面中的接点进行接点接通。基于每个单元面含有一个与第一电极连接的接点的这个事实,可以将该第一电极分配给每个单元面,此电极是与单元面的接点连接的。按本专利技术的存储器装置的一种实施形式安排了存储电容器的第一电极经过各自所从属的单元面向外延伸,在此各单元面产生于将第一主面的各部分面向位于其下的各晶体管的分配。必须保证的是各第一电极仅接触一个单元面的接点,并且在各第一电极之间的间距是足够大的。本专利技术的一种实施形式规定,比接点的最小宽度薄得多地选择各第一电极的厚度。在这种发展上可以大大地避免,尤其当第一电极的厚度是象接点各尺寸那样相似地确定尺寸的时候才出现的调节问题。众所周知的一个电容器的电容量是与采用的电介层的介电常数和电容器面积之积直接成正比的,在此电容器面积在各平板电容器上是由电容器板的长与高的乘积给定的。从此关系直接看出,当继续假设存在于板上的电介层的厚度保持不变的时候,在已给定电容器板的长度情况下电容器板的高度可以随着增长的介电常数而减少,却不影响电容器的电容量。在当前情况下条状构成的第一电极的高度决定性地确定该存储器装置的总高度,如果此外人们考虑到,制造过程期间的各种不平面度和各种不准确性随着第一电极的增长着的高度而更强地起作用的话,则呈现出在制造各种存储电容器时采用具有大介电常数的各种电介层的各种优点,并且由此打开了实施带有较小高度的各第一电极的可能性。因此本专利技术的一种实施形式安排了选择具有大于10的,尤其是大于100的介电常数的各电介层用于制造各存储电容器。具有这样高的各种介电常数的各电介层例如是象BST(Ba,Sr)TiO3,PZT(pb,Zr)TiO3,ST SrTiO3,SBTN SrBi2(Ta1-xNbx)2O9那样的各氧化电介层。这些化学式(Ba,Sr)TiO3,和(Pb,Zr)TiO3代表SaxSr1-xTiO3或PbxZr1-xTiO3。通过每个存储器单元高的电容器面积也能良好地采用迄今已采用过的象ONO(=SiO2/Si3N4/SiO2)那样的各标准电介层。本专利技术的一种实施形式安排了将这些条形第一电极构成为各平面的板,这简化了制造过程期间的各第一电极的制造。如果各单元面象本专利技术的一种实施形式中所建议的那样是成列地布置的话,在此一列的各单元面是相互间齐平地布置的,可以如此地相互移动相邻各列,以致于各相邻列的这些单元面针对各列移动方向的垂直线是不对中地布置的。在各第一电极正交于各列移动方向布置时在各单元面的所述布置上各第一电极重叠在各相邻单元面之上是可能的,而这些各自的第一电极互相不接触。可将多个相邻的互相移动了的列汇合成一个组,在此一个组的各列是如此地互相移动的,以致于位于一个组的不同列之内的各单元面针对各列移动方向的垂直线是不对中地布置的。如果将各第一电极例如正交于各列的移动方向布置的话,则有可能,存储电容器的第一电极越出各自的单元面延伸到一个组的每个列的各一个选择晶体管的单元面上。当例如由n个列组成的一个组的各列尤其象按本专利技术存储器装置的一种其它的实施形式所规定的那样,相互间各自移动单元面宽度的n分之一时,这些在这样一个存储器装置上近似地互相平行分布的第一电极拥有近似相等的间距。由于不能任意薄地构成这些板状的第一电极,可以位于一个单元面上的各第一电极的数目是有限的。本专利技术的一种实施形式规定,各自所属的第一电极以及正好一个相邻单元面的第一电极位于一个单元面上,这种应用是上述对于n=2的应用的一种特殊情况。各第一电极的构成不局限于平面的板。一种其它的实施形式因此规定采用其各侧面是正交于第一主面构成的弯曲的或折弯的各板作为各第一电极。与构成为平面板相反,可以在此在很大程度上不取决于各自邻单元面的各接点位置地构成这些第一电极。可是也必须在此保障各相邻单元面的这些第一电极不相互导电地接触,并且这些第一电极仅各自导电地接触一个触点。按本专利技术存储器装置的一种其它实施形式规定,由多个至少近似地等距的板组成各存储电容器的这些第一电极,以便进一步提高电容器面积和由此提高所形成的存储电容器的电容量。各板中的每一个在此必须是通过此接点与所属的选择晶体管连接的。例如通过选择性地刻蚀多个毗邻相处的,交替不同强度地掺杂的半导体层可以出现这样一种板布置。例如可以采用硅或也可采用砷化镓作为半导体材料。用于按上述各实施之一的用于制造存储器装置的方本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.由同类的具有一个选择晶体管和一个存储电容器的各存储单元组成的存储器装置,具有以下各特征1.1各单个存储器单元的各存储电容器是在各选择晶体管之上布置在存储器装置(1)的绝缘材料(6)的一个第一主面(2)上的;1.2每个存储电容器的一个第一电极(14)是构成条形的,并且与各一个位于第一主面(2)中的接点(4)连接的;1.3第一电极(14)是由一个电介层(16)与一个第二电极分开的;1.4每个存储电容器的第一电极(14)的各侧面(17)是至少近似正交于第一主面(2)布置的。其特征在于,该其它的特征1.5各第一电极(14)的厚度是比各接点(4)的宽度小。2.按权利要求1的存储器装置,其特征在于,第一电极(14)超越各自所属的单元面(5)延伸。3.按权利要求1或2的存储器装置,其特征在于,各条形第一电极(14)的厚度小于或等于各接点(4)的最小宽度。4.按先前各权利要求之一的存储器装置,其特征在于,电介层(16)拥有大于10的介电常数。5.按先前各权利要求之一的存储器装置,其特征在于,各条形的第一电极(14)是构成为平面的板的。6.按权利要求5的存储器装置,其特征在于,这些单元面(5)是成列地布置的,一个列(3)的各单元面(5)是相互间平齐地布置的。7.按权利要求6的存储器装置,其特征在于,两个或多个相邻的列(3)形成一个组(7),一个组(7)的各列(3)是如此互相移动的,以致于位于一个组(7)的不同列(3)之内的各单元面(5)是针对各列移动方向的垂直线不对中地布置的。8.按权利要求7的存储器装置,其特征在于,各第一电极(14)是正交于各列(3)的移动方向布置的。9.按权利要求7或8的存储器装置,其特征在于,一个存储电容器的第一电极(14)超越所属的单元面(5)延伸到各自组(7)的每个列(3)各一个单元面(5)之上。10.按权利要求7至9之一的存储器装置,其特征在于,一个组(7)由n个列(3)组成,这些列是互相移动一个单元面(5)的宽度的n分之一。11.按权利要求10的存储器装置,其特征在于,n=2。12.按权利要求1至4之一的存储器装置,其特征在于,各第一电极(14)是构成为弯曲的或折角的板的。13.按先前各权利要求之一的存储器装置,其特征在于,各存储电容器的这些第一电极(14)由多个至少近似地等距的与接点(4)连接的各板(18)组成。14.按权利要求13的存储器装置,其特征在于,这些板(18)由一种强掺杂半导体材料组成。15.按权利要求14...

【专利技术属性】
技术研发人员:W·哈特纳C·马祖雷埃斯佩佐G·欣德勒
申请(专利权)人:西门子公司
类型:发明
国别省市:

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