具有电容器的半导体存储器件制造技术

具有电容器的半导体存储器件包括：基片；转移晶体管形成在基片上；存储电容器连接到转移晶体管漏极上。存储电容器包括柱状类树干状导电层，到转移晶体管漏极度区上。类树枝状的上导电层在类树干状导电层上方。类树枝状的下导电层连到类树枝状的上导电层下表面上。类树干状导电层、类树枝状的上导电层、和类树枝状的下导电层构成存储电容器的存储电极。一上导电层形成在一介电层上，以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)，特别是关于一种动态随机存取存储器(Dynamic Random AccessMemory；DRAM)的存储单元(Memory Cell)结构，其包含一转移晶体管(Transfer Transistor)和一树型(tree-type)存储电容器。附图说明图1是一DRAM元件的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的源极连接到一对应的位线BL，漏极连接到存储电容器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)连接到一恒定电压源，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＝百万)位元时，在集成电路制造过程中，主要是利用在二维空间的电容器来实现，亦即泛称的平板型电容器(planar type capacitor)。一平板型电容器需占用半导体基片的一相当大的面积来存储电荷，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位的存储电容量者，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 Cell for16M and 64M DRAMs”，International Electron Devices Meeting，Meeting，pp.592-595，Dec.1988。鳍型堆叠电容器主要是其电极和介电膜层系由多个堆叠层，延伸成一水平鳍状结构，以便增加电极的表面积。DRAM的鳍型堆叠电容器的相关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 Technology Digest ofTechnical Papers，pp.69-70。筒型堆叠电容器主要是其电极和介质薄膜层是延伸成一垂直筒状结构，以便增加电极的表面积。DRAM的筒型堆叠电容器的相关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。如本领域的技术人员已知，存储单元尺寸缩小，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)机会增加。因此，该本领域的技术人员仍不断在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。本专利技术的一主要目的就是在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。依照本专利技术之一特点，一种具有电容器的半导体存储器件包括一基片、形成在基片上的一转移晶体管，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，电连接到转移晶体管的该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该底部延伸出。一类树枝状的上导电层电连接在类树干状导电层上方。至少一类树枝状的下导层具有一似L形的剖面，类树枝状的下导电层连接到类树枝状的上导电层的下表面上，类树干状导电层、类树枝状的上导电层、和类树枝状的下导电层构成存储电容器的一存储电极。一介质层形成在类树干状导电层、类树枝状的上导电层、和类树枝状的下导电层曝露出的表面上。一上导电层形成在介质层上，以构成存储电容器的一相对电极。依照本专利技术的一较佳实施例，存储电容器包括二个大致平行的类树枝状下导电层，每一个均具有一似L形的剖面，且均连接到类树枝状的上导电层的下表面上。存储电容器可进一步包括一第二类树枝状导电层，其具有末端连接在类树干状导电层的外表面上、以及一往外延伸部，以一大致水平的方向，从该末端往外延伸出，第二类树枝状导电层是位于类树枝状的下导电层的下方。类树枝状的下导电层可具有一似双L形的剖面。依照本专利技术的另一较佳实施例，类树枝状的上导电层包括一中央部分电连接类树干导电层的上表面；以及一往外延伸部从中央部分往外延伸出。类树枝状的下导电层包一第一延伸部连接到类树枝状的上导电层的下表面上，且大致往下延伸；以及一第二延伸部大致从第一延伸部往外延伸。类树枝状的下导电层可包括一内表面连接到类树干状导电层的外表面。依照本专利技术的另一特点，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，电连接到转移晶体管的该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。一类树枝状的上导电层电连接到类树干状导电层上方。至少一类树枝状的下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到类树枝状的上导电层的下表面上；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、类树枝状的上导电、和类树枝状的下导电层构成存储电容器的一存储电极。一介质层形成在类树干状导电层、类树枝状的上导电层、和类树枝状的下导电层曝露出的表面上。一上导电层形成在介质层上，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，类树状的下导电层可进一步包括一第三延伸段大致从第二延伸段往下延伸出；以及一第四延伸段大致从第三延伸段往外延伸出。依照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；一转移电晶体管，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该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，从该底部延伸出。一类树枝状的上导电层连接到类树干状导电层上方。至少一类树枝状的下导电层具有一末端连接到类树枝状的上导电层的下表面上，类树枝状的下导电层又具有一向外延伸部，从该末端往外延伸出。类树干状导电层、类树枝状的上导电层、和类村枝状的下导电层构成存储电容器的一存储电层、和类树枝状的下导电导层暴露出的表面上。一上导电层形成在介电层上，以构成储存电容器的一相对电极。依照本专利技术的再一较佳实施例，类树枝状下本文档来自技高网...

【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向上延伸部，以一大致向上的方向，从该底部延伸出，一类树枝状的上导电层，电连接在该类树干状导电层上方，至少一类树枝状的下导电层，具有一似Ｌ形的剖面，该类树枝状的下导电层连接到该类树枝状的上导 电层之下表面上，该类树干状导电层、类树枝状的上导电层、和类树枝状的下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层、类树枝状的上导电层、和类树枝状的下导电层暴露出的表面上，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。

【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向上延伸部，以一大致向上的方向，从该底部延伸出，一类树枝状的上导电层，电连接在该类树干状导电层上方，至少一类树枝状的下导电层，具有一似L形的剖面，该类树枝状的下导电层连接到该类树枝状的上导电层之下表面上，该类树干状导电层、类树枝状的上导电层、和类树枝状的下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层、类树枝状的上导电层、和类树枝状的下导电层暴露出的表面上，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。2.如权利要求1所述的半导体存储器件，其中存储电容器包括二个大致平行的类树枝状下导电层，每一个均具有一似L形的剖面，且均连接到该类树枝状的上导电层之下表面上。3.如权利要求1所述的半导体存储器件，其中该存储电容器还包括一第二类树枝状导电层，其具有一末端连接在该类树干状导电层的外表面上、以及一往外延伸部，以一大致水平的方向从该末端往外延伸出。4.如权利要求3所述的半导体存储器件，其中该第二类树枝状导电层位于该类树枝状的下导电层的下方。5.如权利要求1所述的半导体存储器件，其中该类树枝状的下导电层具有一似双L形的剖面。6.如权利要求1所述的半导体存储器件，其中该类树枝状的上导电层包括一中央部分电连接在该类树干状导电层的上表面；以及一往外延伸部从该中央部分往外延伸出。7.如权利要求6所述的半导体存储器件，其中该类树枝状的下导电层包括一第一延伸部连接到该类树枝状的上导电层之下表面上，且大致往下延伸；以及一第二延伸部大致从该第一延伸部往外延伸。8.如权利要求1所述的半导体存储器件，其中该类树枝状的下导电层包括一内表面连接到该类树干状导电层的外表面。9.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更包括一向外延伸部，以一大致水平的方向，从该向上延伸部往外延伸出。10.一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，从该底部延伸出，一类树枝状的上导电层，电连接在该类树干状的导电层上方，至少一类树枝状的下导电层，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到该类树枝状的上导电层之下表面上，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、类树枝状的上导电层、和类树枝状的下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层、类树枝状的上导电层、和类树枝状的下导电层暴露出的表面上，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。11.如权利要求10所述之半导体存储器件，其中该存储电容器包括二个大致平行的类树枝状下导电层，每一个均连接到该类树枝状的上导电层之下表面上。12.如权利要求10所述的半导体存储器件，其中该存储电容器还包括一第二类树枝状导电层，其具有一末端连接在该类树干状导电层的外表面上、以及一往外延伸部从该末端往外延伸出。13.如权利要求10所述的半导体存储器件，其中该第二类树枝状导电层系位在该类树枝状的下导电层的下方且大致以水平方向延伸。14.如权利要求10所述的半导体存储器件，其中该类树枝状的下导电层具有一似双L形的剖面。15.如权利要求10所述的半导体器件，其中该类树枝状的上导电层包括一中央部分电连接在该类树干状导电层的上表面；以及一往外延伸部从该中央部分往外延伸出。16.如权利要求15所述...

【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]