半导体存储设备及制造半导体存储设备的方法技术

一种半导体存储设备包括场效应晶体管、层间绝缘膜、源极触件、开口和电容器。场效应晶体管在半导体基板上提供。层间绝缘膜在半导体基板上提供。源极触件穿过层间绝缘膜并电耦合到场效应晶体管的源极。开口在层间绝缘膜的包括源极触件的区域中提供并且允许源极触件在其中突出。电容器包括下电极、铁电膜和上电极。下电极沿着开口的内部形状提供。铁电膜在下电极上提供。上电极在铁电膜上提供以填充开口。上电极在铁电膜上提供以填充开口。上电极在铁电膜上提供以填充开口。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】半导体存储设备及制造半导体存储设备的方法


[0001]本公开涉及半导体存储设备和制造半导体存储设备的方法。

技术介绍

[0002]最近，使用铁电体的残余极化的方向来存储数据的FeRAM(铁电随机存取存储器)的开发已经取得进展。例如，提出了将各自包括一个晶体管和一个铁电体电容器的存储单元布置成阵列的FeRAM(例如，PTL 1)。
[0003]引文列表
[0004]专利文献
[0005]PTL 1：日本未审查的专利申请公开No.2019
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160841

技术实现思路

[0006]在这种FeRAM中，用于区分所存储数据的1状态与0状态的存储器窗口的尺寸取决于铁电电容器的电容。因而，期望增加铁电电容器的每单位面积的电容以增加存储器窗口的尺寸，从而提高FeRAM的操作可靠性。
[0007]因此，期望提供在操作可靠性方面进一步提高的半导体存储设备和制造半导体存储设备的方法。
[0008]根据本公开的实施例的半导体存储设备包括场效应晶体管、层间绝缘膜、源极触件、开口和电容器。场效应晶体管设置在半导体基板上。层间绝缘膜设置在半导体基板上。源极触件穿过层间绝缘膜并电耦合到场效应晶体管的源极。开口设置在层间绝缘膜的包括源极触件的区域中并且允许源极触件在其中突出。电容器包括下电极、铁电膜和上电极。下电极沿着开口的内部形状设置。铁电膜设置在下电极上。上电极设置在铁电膜上以填充开口。
[0009]根据本公开的实施例的制造半导体存储设备的方法包括：在半导体基板上形成场效应晶体管；在半导体基板上形成层间绝缘膜；形成穿过层间绝缘膜并电耦合到场效应晶体管的源极的源极触件；在层间绝缘膜的包括源极触件的区域中形成开口，从而允许源极触件在其中突出；以及通过沿着开口的内部形状堆叠下电极和铁电膜并在铁电膜上形成上电极以填充开口来形成电容器。
[0010]在根据本公开的实施例的半导体存储设备和制造半导体存储设备的方法中，以使得电耦合到场效应晶体管的源极的源极触件暴露在其中的方式在嵌入有场效应晶体管的层间绝缘膜中提供开口。包括铁电膜的电容器沿着开口的内部形状提供。因而，例如，包括铁电膜的电容器的面积增加，因此，包括铁电膜的电容器的电容增加。
附图说明
[0011]图1是图示根据本公开的第一实施例的半导体存储设备的等效电路的电路图。
[0012]图2是图示根据实施例的半导体存储设备的横截面构造的示意图。
[0013]图3是图示用于根据该实施例的半导体存储设备的两个存储器单元的平面构造的示意图。
[0014]图4A是用于描述制造根据该实施例的半导体存储设备的方法的工序的横截面视图。
[0015]图4B是用于描述制造根据该实施例的半导体存储设备的方法的工序的横截面视图。
[0016]图4C是用于描述制造根据该实施例的半导体存储设备的方法的工序的横截面视图。
[0017]图4D是用于描述制造根据该实施例的半导体存储设备的方法的工序的横截面视图。
[0018]图4E是用于描述制造根据该实施例的半导体存储设备的方法的工序的横截面视图。
[0019]图4F是用于描述制造根据该实施例的半导体存储设备的方法的工序的横截面视图。
[0020]图5是图示根据本公开的第二实施例的半导体存储设备的横截面构造的示意图。
[0021]图6是图示用于根据该实施例的半导体存储设备的两个存储器单元的平面构造的示意图。
[0022]图7A是用于描述制造根据该实施例的半导体存储设备的方法的工序的横截面视图。
[0023]图7B是用于描述制造根据该实施例的半导体存储设备的方法的工序的横截面视图。
[0024]图7C是用于描述制造根据该实施例的半导体存储设备的方法的工序的横截面视图。
[0025]图7D是用于描述制造根据该实施例的半导体存储设备的方法的工序的横截面视图。
[0026]图7E是用于描述制造根据该实施例的半导体存储设备的方法的工序的横截面视图。
[0027]图8是图示根据本公开的第三实施例的半导体存储设备的横截面构造的示意图。
[0028]图9是图示用于根据该实施例的半导体存储设备的两个存储器单元的平面构造的示意图。
[0029]图10A是用于描述制造根据该实施例的半导体存储设备的方法的工序的横截面视图。
[0030]图10B是用于描述制造根据该实施例的半导体存储设备的方法的工序的横截面视图。
[0031]图10C是用于描述制造根据该实施例的半导体存储设备的方法的工序的横截面视图。
[0032]图10D是用于描述制造根据该实施例的半导体存储设备的方法的工序的横截面视图。
[0033]图10E是用于描述制造根据该实施例的半导体存储设备的方法的工序的横截面视
图。
[0034]图11是图示根据本公开的第四实施例的半导体存储设备的横截面构造的示意图。
[0035]图12是图示根据本公开的第五实施例的半导体存储设备的横截面构造的示意图。
[0036]图13是图示用于根据该实施例的半导体存储设备的两个存储器单元的平面构造的示意图。
[0037]图14是图示根据本公开的第六实施例的半导体存储设备的横截面构造的示意图。
[0038]图15是图示根据本公开的第七实施例的半导体存储设备的横截面构造的示意图。
[0039]图16是图示根据本公开的第八实施例的半导体存储设备的横截面构造的示意图。
[0040]图17是图示根据本公开的第九实施例的半导体存储设备的横截面构造的示意图。
[0041]图18A是用于描述制造根据该实施例的半导体存储设备的方法的工序的横截面视图。
[0042]图18B是用于描述制造根据该实施例的半导体存储设备的方法的工序的横截面视图。
[0043]图18C是用于描述制造根据该实施例的半导体存储设备的方法的工序的横截面视图。
[0044]图18D是用于描述制造根据该实施例的半导体存储设备的方法的工序的横截面视图。
[0045]图18E是用于描述制造根据该实施例的半导体存储设备的方法的工序的横截面视图。
具体实施方式
[0046]下面结合附图对本专利技术的一些实施例进行详细说明。以下描述的实施例是本公开的具体示例，并且根据本公开的技术不限于以下实施例。此外，本公开的相应组件的布置、维度、维度比等并不限定于相应附图中所示的实施例。
[0047]要注意的是，描述是按以下次序给出的。
[0048]1.第一实施例
[0049]1.1.概要
[0050]1.2.构造示例
[0051]1.3.制造方法
[0052]2.第二实施例
[0053]2.1.构造示例
[0054]2.2.制造方法
[0055]3.第三实施例
[0056]3.1.构造示例
[0057]3.2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】1.一种半导体存储设备，包括：场效应晶体管，设置在半导体基板上；层间绝缘膜，设置在所述半导体基板上方；源极触件，穿过所述层间绝缘膜并且电耦合到所述场效应晶体管的源极；开口，设置在所述层间绝缘膜的包括所述源极触件的区域中，并且允许所述源极触件在其中突出；以及电容器，包括下电极、铁电膜和上电极，所述下电极沿着所述开口的内部形状设置，所述铁电膜设置在所述下电极上方，所述上电极设置在所述铁电膜上方以填充所述开口。2.根据权利要求1所述的半导体存储设备，其中所述电容器包含于所述开口内，以及所述上电极的表面位置与所述层间绝缘膜的表面位置基本一致。3.根据权利要求1所述的半导体存储设备，其中所述铁电膜和所述上电极还设置在所述层间绝缘膜上方。4.根据权利要求1所述的半导体存储设备，其中所述下电极、所述铁电膜和所述上电极还设置在所述层间绝缘膜上方。5.根据权利要求3所述的半导体存储设备，其中所述半导体存储设备包括：存储器单元阵列，其中布置有多个存储器单元，所述多个存储器单元各自包括所述场效应晶体管和所述电容器，以及所述上电极在彼此相邻的所述存储...

【专利技术属性】
技术研发人员：奥野润，
申请(专利权)人：索尼半导体解决方案公司，
类型：发明
国别省市：