[發明專利]電容陣列及其制造方法有效

申請號：	201210523871.2	申請日：	2012-12-07
公開（公告）號：	CN103178061A	公開（公告）日：	2013-06-26
發明（設計）人：	黃仁瑞;李哲奇;蔡士豎;陳政順;許紹達;賴朝文;謝君毅;林靖凱	申請（專利權）人：	南亞科技股份有限公司
主分類號：	H01L27/108	分類號：	H01L27/108;H01L21/8242
代理公司：	隆天國際知識產權代理有限公司 72003	代理人：	趙根喜;呂俊清
地址：	中國臺***	國省代碼：	中國臺灣;71
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摘要：
搜索關鍵詞：	電容陣列及其制造方法
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【說明書】：

技術領域

本發明涉及一種半導體電子元件，尤其涉及一種含有電容器的半導體電子元件。

背景技術

動態隨機存取存儲器（DRAM）包含由DRAM存儲單元配置成行、列的矩陣陣列。在一個標準的DRAM陣列中，沿著一行的DRAM存儲單元耦合相同的位元線，此外沿著一列的DRAM存儲單元耦合相同的字元線。

各個DRAM存儲單元包含一個開關轉換的晶體管和一個和晶體管互相耦合的電容器。該開關轉換的晶體管可為N通道金屬氧化物半導體場效晶體管（NMOSFET）。在一個具有多個NMOSFET的DRAM中，NMOSFET的柵極與字元線互相耦合，而NMOSFET的漏極與位元線互相耦合且該位元線能和感應放大器互相耦合，NMOSFET的源極和儲存電容的節點耦合，另一個儲存電容的節點則和接地節點互相耦合。

電容儲存的電壓決定DRAM存儲單元的邏輯位準。由于寄生電容的電容效應，儲存電容必須要有較高的電容值才能提供有充足的電壓信號。為此目的，儲存電容的電極區必須要有足夠大的重疊區域，而大的重疊區域會增加儲存電容的高度。然而高儲存電容較容易傾斜，并且部分會互相倚靠在一起，導致DRAM存儲單元失去功能。

為了克服傾斜的問題，在DRAM存儲單元的儲存電容的電極17的頂部形成一個碳晶格結構或鋁晶格結構19來避免電極17傾斜，如圖1所示。在基板11上的覆層12的開口內形成的電極17的頂部是由蝕刻而暴露。碳或鋁沉積在電極17的頂部，且碳或鋁晶格形成在各個頂部。鄰近的晶格互相連接而形成晶格結構19，又該結構可以將電極17的頂部保持在想要的位置。然而利用結構19保持電極17的頂部在固定位置沒辦法避免電極17的中間部分擺動，且若電極17有太高的縱寬比例將使鄰近的電極會互相接觸。

發明內容

針對現有技術中存在的問題，本發明的目的在于提供一種電容陣列，本發明具體實施一電容陣列包含多個電容器和一支撐框架。各個電容器會包含一個電極。該支撐框架能支持多個電極并且包含多個對應于多個電極的支撐結構。每個支撐結構會環繞對應的電極。支撐框架會包含摻雜且可氧化材料的氧化物。

本發明另一個具體實施一電容陣列包含多個電容器和一支撐框架。每個電容器包含一電極。該支撐框架的配置用來支撐多個電極。支撐框架包含多個對應多個電極的支撐結構。每個支撐結構會環繞對應的電極。支撐框架會包含第一材料和第二材料。第一材料的密度比第二材料的密度更高。

根據本發明其中之一的具體實施例，一制造電容陣列的方法包含提供一基板，其中基板包含第一材料組成的第一層和第二材料層，第二材料層位置在第一層的下方，第一材料的密度比第二材料高；形成多個開孔于由該第一材料所組成的第一層；在所述多個開孔里形成內襯；加深開孔并使第二材料層的至少一部分露出；氧化暴露的第二材料部分，以形成支撐框架；進一步加深開孔；且在開孔中形成多個電極。

本發明的有益效果在于，所形成的支撐框架可避免電極傾斜和中間部分擺動等問題。

前述概要且而非明白地詳述本發明的特色是為了使本發明的說明書細節能更清楚了解。本發明的額外的特色將在以下論述，且形成本發明權利要求的標的。必須感激本技術領域的技術人員，因為以那些觀念和特定的實施例為實施基礎用來修改或設計其他種結構或工藝以致于同用途的本發明完成。本技術領域的技術人員也必須了解到等同的結構不會背離本發明所敘述的所附權利要求的精神和范圍。

附圖說明

圖1例示一晶格結構用來支撐傳統堆疊式電容器；

圖2到圖8為根據本發明的具體實施例所呈現的制造電容陣列的方法步驟的截面圖；

圖9為本發明一實施例的一支撐框架及多個電極的俯視示意圖；以及

圖10到圖16為根據本發明的具體實施例所呈現的制造電容陣列的方法步驟的截面圖。

其中，附圖標記說明如下：

2????????基板

2’??????基板

11???????低部分基板

12???????電容介電質

17???????電容器

19???????電極