具有电容器的半导体存储器件制造技术

一种具有电容器的半导体存储器件，包括基片、形成在该基片上的转移晶体管存储电容器。转移晶体管有漏极和源极区，其中之一接到存储电容器。存储电容器包含一类树干状导电层、至少一类树枝状导电层、一介电层与一上导电层，其中，类树干状导电层和类树枝状导电层构成存储电容的一存储电极，上导层构成存储电容器的一相对电极。（*该技术在2016年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种具有电容器的半导体存储器件(Semiconductor MemoryDevice)，特别是一种动态随机存取存储器(Dynamic Random Access Memory；DRAM)的一存储单元(Memory Cell)结构，其包含一转移晶体管(TransferTransistor)和一树型(tree-type)存储电容器。附图说明图1是一DRAM元件的一存储单元的电路示意图。如图所示，一个存储单元是由一转移晶体管T和一存储电容器C组成。转移晶体管T的源极被连接到一对应的位线BL，漏极被连接到存储电容器C的一存储电极6(storageelectrode)，而栅极则连接到一对应的字线WL。存储电容器C的一相对电极8(opposed electrode)连接到一固定电压源，而在存储电极6和相对电极8之间则设置一介电膜层7。在传统DRAM的存储电容量少于1M(mega二百万)位时，在集成电路工艺过程中，主要是利用二维空间的电容器来实现，亦即泛称的平板型电容器(planar typecapacitor)。一平板型电容器需占用半导体基片的一相当大的面积来储存电荷，故并不适合应用于高度的集成化。高度集成化的DRAM，例如大于4M位的存储电容量的，需要利用三维空间的电容器来实现，例如所谓的堆叠型(stacked type)或沟槽型(trench type)电容器。与平板型电容器比较，堆叠型或沟槽型电容器可以在存储单元的尺寸已进一步缩小的情况下，仍能获得相当大的电容量。虽然如此，当存储器件再进入更高度的集成化时，例如具有64M位容量的DRAM，单纯的三维空间电容器结构已不再适用。解决途径之一是利用所谓的鳍型(fin type)堆叠电容器。鳍型堆叠电容器的相关技术可参考Ema等人的论文“3-Dimensional Stacked Capacitor Cellfor 16Mand 64M DRAMs”，International Electron Devices Meeting，pp.592-595，Dec.1988。鳍型堆叠电容器主要是其电极和介电膜层是由多个堆叠层，延伸成一水平鳍状结构，以便增加电极的表面积。DRAM的鳍型堆叠电容器相关的美国专利可以参考第5,071,783号、第5,126,810号、第5,196,365号、以及第5,206,787号。另一种解决途径是利用所谓的筒型(cylindrical type)堆叠电容器。筒型堆叠电容器的相关技术可参考Wakamiya等人的论文“Novel Stacked CapacitorCell for 64-Mb DRAM”，1989 Symposium on VLSI Techonlogy Digest ofTechnical Papers，pp.69-70。筒型堆叠电容器主要是其电极和介电膜层是延伸成一垂直筒状结构，以便增加电极的表面积。DRAM的筒型堆叠电容器相关的美国专利可以参考第5,077,688号。随着集成度的不断增加，DRAM存储单元的尺寸仍会再缩小。如本领域技术人员所知，存储单元尺寸的缩小，存储电容器的电容值也会减少。电容值的减少将导致因α射线入射所引起的软误差(soft error)机会的增加。因此，本领域的技术人员仍不断地寻找新的存储电容器结构及其制造方法，希望在存储电容器所占的平面尺寸被缩小的情况，仍能维持所要的电容值。本专利技术的主要目的就是在于提供一种具有电容器的半导体存储器件，其电容器具有一树状结构，以增加电容器的存储电极的表面积。依照本专利技术的一较佳实施例，提供一种具有电容器的半导体存储器件，该器件包括一基片；一形成在基片上的转移晶体管，并包括漏极和源极区；以及一存储电容器，电连接到转移晶体管的漏极和源极区之一上。其中，存储电容器还包括一类树干状导电层，具有一底部，电连接到转移晶体管的漏极和源极区之一上，类树干状导电层又具有一向上延伸部，以一大致向上的方向，从底部延伸出；至少一类树枝状导电层，具有一似L形的剖面，类树枝状导电层的一末端连接在类树干状导电层的内表面上，类树干状导电层和类树枝状导电层构成存储电容器的一存储电极；一介电层，形成在类树干状导电层和类树枝状导电层曝露出的表面上；以及一上导电层，形成在介电层上，以构成存储电容器的一相对电极。依照本专利技术的一特点，本专利技术的类树干状导电层包括一下树干部，电连接到转移晶体管的漏极和源极区之一上，以及一上树干部，从下树干部的周边大致向上延伸出。其中，下树干部可以为T型剖面，也可以为U型剖面，而上树干部大致为中空筒状。依照本专利技术的另一较佳实施例，提供一种具有电容器的半导体存储器件，该器件包括一基片；一转移晶体管，形成在基片上，并包括漏极和源极区；以及一存储电容器，电连接到转移晶体管的漏极和源极区之一上。存储电容器还包括一类树干状导电层，具有一底部，电连接到转移晶体管的漏极和源极区之一上，类树干状导电层又具有一向上延伸部，以一大致向上的方向，从底部延伸出；至少一类树枝状导电层，包括至少一第一延伸段和一第二延伸段，第一延伸段的一末端连接在类树干状导电层的内表面上，第二延伸段以一角度，从第一延伸段的另一末端延伸出，类树干状导电层和类树枝状导电层构成存储电容器的一存储电极；一介电层，形成在类树干状导电层和类树枝状导电层曝露出的表面上；以及一上导电层，形成在介电层上，以构成存储电容器的一相对电极。依照本专利技术的又一较佳实施例，提供一种具有电容器的半导体存储器件，该器件包括一基片；一转移晶体管，形成在基片上，并包括漏极和源极区；以及一存储电容器，电连接到转移晶体管的漏极和源极区之一上。存储电容器还包括一类树干状导电层，具有一底部，电连接到转移晶体管的漏极和源极区之一上，类树干状导电层又具有一柱形延伸部，以一大致向上的方向，从底部延伸出；至少一类树枝状导电层，具有一末端连接在类树干状导电层的内表面上，类树枝状导电层又具有一向外延伸部，从末端往外延伸出，类树干状导电层和类树枝状导电层构成存储电容器的一存储电极；一介电层，形成在类树干状导电层和类树枝状导电层曝露出的表面上；以及一上导电层，形成在介电层上，以构成存储电容器的一相对电极。根据本专利技术的又一特点，一种具有电容器的半导体存储器件包括一基片；一转移晶体管，形成在基片上，并包括漏极和源极区；以及一存储电容器，电连接到转移晶体管的漏极和源极区之一上。其中，存储电容器又包括一类树干状导电层，具有一底部，电连接到转移晶体管的漏极和源极区之一上，类树干状导电层又具有一向上延伸部，以一大致向上的方向，从底部延伸出；至少一类树枝状导电层，其形状大致为中空筒状，类树枝状导电层的一末端连接在类树干状导电层的上表面上，以一大致向上的方向往上延伸出，类树干状导电层和类树枝状导电层构成存储电容器的一存储电极；一介导电层，形成在类树干状导电层和类树枝状导电层曝露出的表面上；以及一上导电层，形成在介电层上，以构成存储电容器的一相对电极。根据本专利技术的再一特点，一种具有电容器的半导体存储器件包括一基片；一转移晶体管，形成在基片上，并包括漏极和源极区；以及一存储电容器，电连接到转移晶体管的漏极和源极区之一上。其中，存储电容器还包括一类树干状导电层，具有一底部，电连接到本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种具有电容器的半导体存储器件包括：一基片；一转移晶体管，形成在该基片上，并包括漏极和源极区；以及一存储电容器，电连接到该转移晶体管的漏极和源极区之一上，该存储电容器包括一类树干状导电层，具有一底部，电连接到该转移晶体管的该 漏极和源极区之一上，该类树干状导电层又具有一向上延伸部，以一大致向上的方向，从底部延伸出，至少一类树枝状导电层，具有一似Ｌ形的剖面，类树枝状导电层的一末端连接在该类树干状导电层的内表面上，该类树干状导电层和类树枝状导电层构成存该储电容器 的一存储电极，一介电层，形成在该类树干状导电层和类树枝状导电层曝露出的表面上；以及一上导电层，形成在介电层上，以构成该存储电容器的一相对电极。

【技术特征摘要】
1.一种具有电容器的半导体存储器件包括一基片；一转移晶体管，形成在该基片上，并包括漏极和源极区；以及一存储电容器，电连接到该转移晶体管的漏极和源极区之一上，该存储电容器包括一类树干状导电层，具有一底部，电连接到该转移晶体管的该漏极和源极区之一上，该类树干状导电层又具有一向上延伸部，以一大致向上的方向，从底部延伸出，至少一类树枝状导电层，具有一似L形的剖面，类树枝状导电层的一末端连接在该类树干状导电层的内表面上，该类树干状导电层和类树枝状导电层构成存该储电容器的一存储电极，一介电层，形成在该类树干状导电层和类树枝状导电层曝露出的表面上；以及一上导电层，形成在介电层上，以构成该存储电容器的一相对电极。2.如权利要求1所述的半导体存储器件，其中该类树干状导电层包括一下树干部电连接到该转移晶体管的该漏极和源极区之一上，且具有一似T形的剖面；以及一上树干部从该下树干部的周边大致向上延伸出。3.如权利要求2所述的半导体存储器件，其中该上树干部大致为中空筒状。4.如权利要求3所述的半导体存储器件，其中该上树干部的水平剖面大致为圆形。5.如权利要求3所述的半导体存储器件，其中该类树干部的水平剖面大致为矩形。6.如权利要求1所述的半导体存储器件，其中该类树枝状导电层的该末端连接在该上树干部的内表面上。7.如权利要求1所述的半导体存储器件，其中该存储电容器包括二个大致平行的类树枝状导电层，每一个均具有一似L形的剖面，且其一末端均连接在该类树干状导电层的内表面上。8.如权利要求1所述的半导体存储器件，其中该类树干状导电层包括一下树干部电连接到该转移晶体管的该漏极和源极区之一上，且具有一似U形的剖面；以及一上树干部从该下树干部的周边大致向上延伸出。9.如权利要求8所述的半导体存储器件，其中该上树干部大致为中空筒状。10.如权利要求1所述的半导体存储器件，其中该类树枝状导电层具有一似双L形的剖面。11.一种具有电容器的半导体存储器件包括一基片；一转移晶体管，形成在该基片上，并包括漏极和源极区；以及一存储电容器，电连接到该转移晶体管的漏极和源极区之一上，存储电容器还包括一类树干状导电层，具有一底部，电连接到该转移晶体管的该漏极和源极区之一上，该类树干状导电层又具有一向上延伸部，以一大致向上的方向，从该底部延伸出，至少一类树枝状导电层，包括至少一第一延伸段和一第二延伸段，该第一延伸段的一末端连接在该类树干状导电层的内表面上，该第二延伸段以一角度，从该第一延伸段的另一末端延伸出，该类树干状导电层和类树枝状导电层构成该存储电容器的一存储电极，一介电层，形成在该类树干状导电层和类树枝状导电层曝露出的表面上；以及一上导电层，形成在该介电层上，以构成该存储电容器的一相对电极。12.如权利要求11所述的半导体存储器件，其中该类树干状导电层包括一下树干部电连接到该转移晶体管的该漏极和源极区之一上，且具有一似T形的剖面；以及一上树干部从该下树干部的周边大致向上延伸出。13.如权利要求11所述的半导体存储器件，其中该上树干部大致为中空筒状。14.如权利要求11所述的半导体存储器件，其中该类树枝状导电层的该末端是连接在该上树干部的内表面上。15.如权利要求11所述的半导体存储器件，其中该类树枝状导电层还包括一第三延伸段，以一第二角度从该第二延伸段延伸出。16.如权利要求15所述的半导体存储器件，其中该第一延伸段和第三延伸均是大致以一水平方向延伸，而该第二延伸段则大致以一垂直方向延伸。17.如权利要求11所述的半导体存储器件，其中该类树干状导电层包括一下树干部电连接到该转移晶体管的该漏极和源极区之一上，且具有一似U形的剖面；以及一上树干部从该下树干部的周边大致向上延伸出。18.如权利要求17所述的半导体存储器件，其中该上树干部大致为中空筒状。19.如权利要求11所述的半导体存储器件，其中该存储电容器包括二个大致平行的类树枝状导电层，每一个类树枝状导电层的一末端均连接在该类树干状导电层的内表面上。20.一种具有电容器的半导体存储器件包括一基片；一转移晶体管，形成在该基片上，并包括漏极和源极区；以及一存储电容器，电连接到转移该晶体管的漏极和源极区之一上，该存储电容器还包括一类树干状导电层，具有一底部，电连接到该转移晶体管的该漏极和源极区之一上，该类树干状导电层又具有一柱形延伸部，以一大致向上的方向，从该底部延伸出，至少一类树枝状导电层，具有一末端连接在该类树干状导电层的内表面上，该类树枝状导电层又具有一向外延伸部，从该末端往外延伸出，该类树干状导电层和类树枝状导电...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵芳庆，
申请(专利权)人：联华电子股份有限公司，
类型：发明
国别省市：71[中国|台湾]