[發(fā)明專利]具有電容器的半導(dǎo)體存儲(chǔ)器件的制造方法

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 01117027.1
• 申請(qǐng)日: 1996-09-26
• 公開（公告）號(hào): CN1350328A
• 公開（公告）日: 2002-05-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 趙芳慶
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 聯(lián)華電子股份有限公司
• 主分類號(hào): H01L21/82
• 分類號(hào): H01L21/82;H01L21/8242
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務(wù)所
• 代理人: 黃敏

本申請(qǐng)是申請(qǐng)?zhí)枮?6112884.4，申請(qǐng)日為1996年9月26日，發(fā)明名稱為“具有電容器的半導(dǎo)體存儲(chǔ)器件的制造方法”申請(qǐng)案的分案申請(qǐng)。

本發(fā)明涉及一種具有電容器的半導(dǎo)體存儲(chǔ)器件的制造方法，特別是涉及一種動(dòng)態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器的一存儲(chǔ)單元(Memory?Cell)結(jié)構(gòu)的制造方法，其中該存儲(chǔ)單元包含一轉(zhuǎn)移晶體管(Transfer?Transistor)和一樹型(tree-type)存儲(chǔ)電容器。

圖1是一DRAM的一存儲(chǔ)單元的電路示意圖。如圖所示，一個(gè)存儲(chǔ)單元是由一轉(zhuǎn)移晶體管T和一存儲(chǔ)電容器C組成。轉(zhuǎn)移晶體管T的源極連接到一對(duì)應(yīng)的位線BL，漏極連接到存儲(chǔ)電容器C的一存儲(chǔ)電極6(storageelectrode)，而柵極則連接到一對(duì)應(yīng)的字線WL。存儲(chǔ)電容器C的一相對(duì)電極8(opposed?electrode)連接到一固定電壓源，而在存儲(chǔ)電極6和相對(duì)電極8之間則設(shè)置一電介質(zhì)膜層7。

在傳統(tǒng)DRAM的存儲(chǔ)容量少于1Mb時(shí)，在集成電路的制造過程中，主要是利用二維空間的電容器來實(shí)現(xiàn)。亦即泛稱的平板型電容器(planar?typecapacitor)。一平板型電容器需占用半導(dǎo)體基底的一相當(dāng)大的面積來存儲(chǔ)電荷，故并不適合應(yīng)用于高度集成化的情況下。高集成化的DRAM，例如大于4M位的存儲(chǔ)容量，需要利用三維空間的電容器來實(shí)現(xiàn)，例如所謂的疊層型(stacked?type)或溝槽型(trench?type)電容器。

與平板型電容器比較，疊層型或溝槽型電容器可以在存儲(chǔ)單元的尺寸已進(jìn)一步縮小的情況下，仍能獲得相當(dāng)大的電容量。雖然如此，當(dāng)存儲(chǔ)器件更高度集成化時(shí)，例如具有64Mb容量的DRAM，單純的三維空間電容器結(jié)構(gòu)已不再適用。

一種解決方式是利用所謂的鰭型(fin?type)疊層電容器。鰭型疊層電容器的相關(guān)技術(shù)可參考Ema等人的論文“3-Dimensional?Stacked?Capacitor?Cell?for16M?and?64M?DRAMs”，International?Electron?Devices?Meeting，pp.592-595，Dec.1988。鰭型疊層電容器主要是其電極和電介質(zhì)膜層由多層疊層，延伸成一水平鰭狀結(jié)構(gòu)，以便增加電極的表面積。DRAM的鰭型疊層電容器的相關(guān)美國(guó)專利可以參考第5,071,783號(hào)、第5,126,810號(hào)、第5,196,365號(hào)和第5,206,787號(hào)。

另一種解決方式是利用所謂的筒型(cylindrical?type)疊層電容器。筒型疊層電容器的相關(guān)技術(shù)可參考Wakamiya等人的論文“Novel?Stacked?CapacitorCell?for?64-Mb?DRAM”，1989?Symposium?on?VLSI?Technology?Digest?ofTechnical?Papers，pp.69-70。筒型疊層電容器主要是其電極和電介質(zhì)膜層延伸成一垂直筒狀結(jié)構(gòu)，以便增加電極的表面積。DRAM的筒型疊層電容器的相關(guān)美國(guó)專利可以參考第5,077,688號(hào)。

隨著集成度的不斷增加，DRAM存儲(chǔ)單元的尺寸仍會(huì)再縮小。如本領(lǐng)域的技術(shù)人員所知，存儲(chǔ)單元尺寸縮小，存儲(chǔ)電容器的電容值也會(huì)減小。電容值的減小將導(dǎo)致因α射線入射所引起的軟錯(cuò)誤(soft?error)機(jī)會(huì)增加，因此，人們?nèi)栽诓粩鄬ふ倚碌拇鎯?chǔ)電容器結(jié)構(gòu)及其制造方法，希望在存儲(chǔ)電容器所占的平面尺寸被縮小的情況，仍能維持所需的電容值。

因此，本發(fā)明的一主要目的就是在提供一種具有電容器的半導(dǎo)體存儲(chǔ)器件的制造方法，其所制成的電容器具有一樹狀結(jié)構(gòu)，以增加電容器的存儲(chǔ)電極的表面積。