发明名称 具有电容器的半导体记忆体元件之制造方法(三)
摘要 一种具有电容器的半导体记忆体元件之制造方法,首先在基底上形成一第一绝缘层,覆盖住该转移电晶体。接下来是形成一第一导电层,其穿过至少第一绝缘层,与该转移电晶体的汲极和源极区之一电性藕接。形成一柱状层在第一导电层上,并在柱状层表面和第一导电层上交互形成第一和第二膜层至少一次。定义第二膜层,分开其位在柱状层上方的部份,并定义第二膜层、第一膜层与第一导电层,形成一开口。在开口侧壁形成一第二导电层,第一、第二导电层与第二膜层构成储存电容器的一储存电极。去除柱状层与第一膜层,在第一、第二导电层和第二膜层曝露出的表面上,形成一介电层。最后,在介电层的一表面上,形成一第三导电层以构成储存电容器的一相对电极。
申请公布号 TW309644 申请公布日期 1997.07.01
申请号 TW085110009 申请日期 1996.08.16
申请人 联华电子股份有限公司 发明人 赵芳庆
分类号 H01L21/70 主分类号 H01L21/70
代理机构 代理人 詹铭文 台北巿罗斯福路二段一○○号七楼之一
主权项 1.一种具有电容器的半导体记忆体元件之制造方法,其中该半导体记忆体元件包括一基底、形成在该基底上的一移转电晶体、以及一储存电容器电性耦接到该移转电晶体的汲极和源极区之一上,该制造方法包括下列步骤:a.在该基底上形成一第一绝缘层,覆盖住该转移电晶体;b.形成一第一导电层,穿过至少该第一绝缘层,与该转移电晶体的该汲极和源极区之一电性耦接;c.在该第一导电层上形成一柱状层;d.在该柱状层表面和该第一导电层上,形成一第二导电层;e.定义该第二导电层,分开其位在柱状层上方的部份;f.定义该第二导电层与该第一导电层,形成一开口;g.在该开口侧壁形成一中空筒状之第三导电层,连接于该第一导电层的周边,该第三导电层与该第一导电层构成一类树干状导电层,而该第二导电层的一末端连接在该第三导电层的内表面上,构成一类树枝状导电层,且该第一、第二和第三导电层构成该储存电容器的一储存电极;h.去除该柱状层;i.在该第一、第二和第三导电层曝露出的表面上,形成一介电层;以及j.在该介电层的一表面上,形成一第四导电层以构成该储存电容器的一相对电极。2.如申请专利范围第1项所述之制造方法,其中该第二导电层构成一类树枝状导电层,其包括一似L形剖面的部份,该似L形剖面部份的一末端连接在该第三导电层的内表面上。3.如申请专利范围第1项所述之制造方法,其中该类树干状导电层包括一下树干部电性耦接到该转移电晶体的该汲极和源极区之一上,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。4.如申请专利范围第1项所述之制造方法,其中该步骤b包括形成该第一导电层具有一似U形的剖面部份。5.如申请专利范围第1项所述之制造方法,其中在步骤a之后和步骤b之前,更包括形成一蚀刻保护层在该第一绝缘层上的步骤。6.如申请专利范围第1项所述之制造方法,其中该步骤e包括蚀刻掉该第二导电层位于该柱状层上方的一部份。7.如申请专利范围第1项所述之制造方法,其中该步骤e包括以化学机械式研磨法,研磨掉该第二导电层位于该柱状层上方的部份。8.如申请专利范围第1项所述之制造方法,其中在步骤c之后和步骤d之前,更包括下列步骤:形成一第二绝缘层在该柱状层表面和该第一导电层上;其中该步骤h更包括去除该第二绝缘层的步骤。9.如申请专利范围第1项所述之制造方法,其中在步骤d之后和步骤e之前,更包括下列步骤:形成一第三绝缘层在该第二导电层上,该第三绝缘层大致填满该第二导电层的凹口中的空间;其中该步骤h更包括去除该第三绝缘层的步骤。10.如申请专利范围第1项所述之制造方法,其中该步骤c包括下列步骤:在该第一导电层上形成一厚绝缘层;在该厚绝缘层上形成一光阻,不覆盖住计画的凹口部份;蚀刻掉未被覆盖住的厚绝缘层之一部份;浸蚀该光阻,再露出一部份厚绝缘层;蚀刻掉露出的厚绝缘层之一部份至该第一导电层露出为止,使形成的该柱状层具有一阶梯状;以及去光阻。11.如申请专利范围第1项所述之制造方法,其中在步骤a之后和步骤b之前,更包括下列步骤:先形成一蚀刻保护层在该第一绝缘层上,接着再形成一第四绝缘层在该蚀刻保护层上;其中该步骤b更包括形成该第一导电层穿过该第四绝缘层与该蚀刻保护层的步骤;且其中该步骤h更包括去除该第四绝缘层的步骤。12.一种具有电容器的半导体记忆体元件之制造方法,其中该半导体记忆体元件包括一基底、形成在该基底上的一转移电晶体,以及一储存电容器电性耦接到该转移电晶体的汲极和源极之一上,该制造方法包括下列步骤:a.在该基底上形成一第一绝缘层,覆盖住该转移电晶体;b.形成一第一导电层,穿过至少该第一绝缘层,与该转移电晶体的该汲极和源极区之一电性耦接;c.在该第一导电层上形成一柱状层;d.在该柱状层表面和该第一导电层上,交互形成第一和第二膜层至少一次,该第二膜层系由导电材料制成,而该第一膜层系由绝缘材料制成;e.定义该第二膜层,分开其位在柱状层上方的部份;f.定义该第二膜层、该第一膜层与该第一导电层形成一开口;g.在该开口侧壁形成一中空筒状之第二导电层,连接于该第一导电层的周边,该第二导电层与该第一导电层构成一类树干状导电层,而该第二膜层的一末端连接在该第二导电层的内表面上,构成一类树枝状导电层,且该第一导电层、第二膜层和第二导电层构成该储存电容器的一储存电极;h.去除该柱状层与该第一膜层;i.在该第一导电层、第二膜层和第二导电层曝露出的表面上,形成一介电层;以及j.在该介电层的一表面上,形成一第三导电层以构成该储存电容器的一相对电极。13.如申请专利范围第12项所述之制造方法,其中该第二膜层构成一类树枝状导电层,其包括一似L形剖面的部份,该似L形剖面部份的一末端连接在该第二导电层的内表面上。14.如申请专利范围第12项所述之制造方法,其中该类树干状导电层包括一下树干部电性耦接到该转移电晶体的该汲极和源极区之一上,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。15.如申请专利范围第12项所述之制造方法,其中该步骤b包括形成该第一导电层具有一似U形的剖面部份。16.如申请专利范围第12项所述之制造方法,其中在步骤a之后和步骤b之前,更包括形成一蚀刻保护层在该第一绝缘层上的步骤。17.如申请专利范围第12项所述之制造方法,其中该步骤e包括蚀刻掉该第二膜层位于该柱状层上方的一部份。18.如申请专利范围第12项所述之制造方法,其中该步骤e包括以化学机械式研磨法,研磨掉该第二膜层位于该柱状层上方的部份。19.如申请专利范围第12项所述之制造方法,其中在步骤d之后和步骤e之前,更包括下列步骤:形成一第二绝缘层在该第二膜层上,该第二绝缘层大致填满该第二膜层的凹口中的空间;其中该步骤h更包括去除该第二绝缘层的步骤。20.如申请专利范围第12项所述之制造方法,其中该步骤c包括下列步骤:在该第一导电层上形成一厚绝缘层;在该厚绝缘层上形成一光阻,不覆盖住计画的凹口部份;蚀刻掉未被覆盖住的厚绝缘层之一部份;浸蚀该光阻,再露出一部份厚绝缘层;蚀刻掉露出的厚绝缘层之一部份至该第一导电层露出为止,使形成的该柱状层具有一阶梯状;以及去光阻。21.如申请专利范围第12项所述之制造方法,其中在步骤a之后和步骤b之前,更包括下列步骤:先形成一蚀刻保护层在该第一绝缘层上,接着再形成一第三绝缘层在该蚀刻保护层上;其中该步骤b更包括形成该第一导电层穿过该第三绝缘层与该蚀刻保护层的步骤;且其中该步骤h更包括去除该第三绝缘层的步骤。22.如申请专利范围第12项所述之制造方法,其中该步骤d包括下列步骤:交互形成第一和第二膜层两次,以及在最上面的第二膜层上形成一第二绝缘层,该第二绝缘层大致填满该上层第二膜层的凹口中的空间;其中步骤e包括下列步骤:形成一光阻,至少不覆盖住对应该柱状层上方的一部份区域,依序去除未被覆盖的、位在上方的一层第二膜层和一层第一膜层,浸蚀该光阻,再露出一部份该上方的第二膜层,去除未被覆盖的第二膜层,以及去光阻;其中该步骤h更包括去除该第二绝缘层的步骤。23.一种具有电容器的半导体记忆体元件之制造方法,其中该半导体记忆体元件包括一基底、形成在该基底上的一移转电晶体、以及一储存电容器电性耦接到该转移电晶体的汲极和源极区之一上,该制造方法包括下列步骤:a.在该基底上形成一第一绝缘层,覆盖住该转移电晶体;b.形成一第一导电层,穿过至少该第一绝缘层,与该转移电晶体的该汲极和源极区之一电性耦接;c.在该第一导电层上形成一柱状层;d.在该柱状层侧壁上,形成一第二导电层;e.定义该第一导电层,形成一开口;f.在该开口侧壁形成一中空筒状之第三导电层,连接于该第一导电层的周边,该第二导电层的一末端连接在该第一导电层的内表面上,构成一类树枝状导电层,且该第一、第二和第三导电层构成该储存电容器的一储存电极;g.去除该柱状层;h.在该第一、第二和第三导电层曝露出的表面上,形成一介电层;以及j.在该介电层的一表面上,形成一第四导电层以构成该储存电容器的一相对电极。24.如申请专利范围第23项所述之制造方法,其中该第二导电层构成一类树枝状导电层,其包括一似柱形剖面的部份,该似柱形剖面部份的一末端连接在该第一导电层的上表面上。25.如申请专利范围第23项所述之制造方法,其中该第一导电层具有一似T形的剖面。26.如申请专利范围第23项所述之制造方法,其中该第一导电层具有一似U形的剖面部份。27.如申请专利范围第23项所述之制造方法,其中在步骤a之后和步骤b之前,更包括形成一蚀刻保护层在该第一绝缘层上的步骤。28.如申请专利范围第23项所述之制造方法,其中在步骤d之后和步骤e之前,更包括下列步骤:形成一第二绝缘层在该第一导电层上,该第二绝缘层大致填满该第二导电层的凹口中的空间;其中该步骤g更包括去除该第二绝缘层的步骤。29.如申请专利范围第23项所述之制造方法,其中该步骤c包括下列步骤:在该第一导电层上形成一厚绝缘层;在该厚绝缘层上形成一光阻,不覆盖住计画的凹口部份;蚀刻掉未被覆盖住的厚绝缘层之一部份;浸蚀该光阻,再露出一部份厚绝缘层;蚀刻掉露出的厚绝缘层之一部份至该第一导电层露出为止,使形成的该柱状层具有一阶梯状;以及去光阻。30.如申请专利范围第23项所述之制造方法,其中在步骤a之后和步骤b之前,更包括下列步骤:先形成一蚀刻保护层在该第一绝缘层上,接着再形成一第三绝缘层在该蚀刻保护层上;其中该步骤b更包括形成该第一导电层穿过该第三绝缘层与该蚀刻保护层的步骤;且其中该步骤h更包括去除该第三绝缘层的步骤。31.如申请专利范围第23项所述之制造方法,其中该第二导电层的水平剖面可为圆形。32.如申请专利范围第23项所述之制造方法,其中该第二导电层的水平剖面可为矩形。33.一种具有电容器的半导体记忆体元件之制造方法,其中该半导体记忆体元件包括一基底、形成在该基底上的一移转电晶体、以及一储存电容器电性耦接到该转移电晶体的汲极和源极区之一上,该制造方法包括下列步骤:a.在该基底上形成一第一绝缘层,覆盖住该转移电晶体;b.形成一第一导电层,穿过至少该第一绝缘层,与该转移电晶体的该汲极和源极区之一电性耦接;c.在该第一导电层上形成一柱状层;d.在该柱状层侧壁上,形成一第二导电层,该第二导电层的一末端连接在该第一导电层的上表面上;e.在该第二导电层与该柱状层表面、以及该第一导电层上,交互形成第一和第二膜层至少一次,该第二膜层系由导电材料制成,而该第一膜层系由绝缘材料制成;f.定义该第二膜层,分开其位在柱状层上方的部份;g.定义该第二膜层、该第一膜层与该第一导电层,形成一开口;h.在该开口侧壁形成一中空筒状之第三导电层,连接于该第一导电层的周边,该第三导电层与该第一导电层构成一类树干状导电层,而该第二膜层的一末端连接在该第三导电层的内表面上,该第二膜层与该第二导电层构成一类树干状导电层,且该第一、第二、第三导电层和第二膜层构成该储存电容器的一储存电极;i.去除该柱状层与该第一膜层;j.在该第一、第二和第三导电层和第二膜层曝露出的表面上,形成一介电层;以及k.在该介电层的一表面上,形成一第四导电层以构成该储存电容器的一相对电极。34.如申请专利范围第33项所述之制造方法,其中该第二导电层构成一类树干状导电层的一部份,其包括一似柱形剖面的部份,该似柱形剖面部份的一末端连接在该第一导电层的上表面上;该第二膜层构成一类树干状导电层另一部份,其包括一似L形剖面的部份,该似L形剖面部份的一末端连接在该第三导电层的内表面上。35.如申请专利范围第33项所述之制造方法,其中该第一导电层具有一似T形的剖面。36.如申请专利范围第33项所述之制造方法,其中该第一导电层具有一似U形的剖面。37.如申请专利范围第33项所述之制造方法,其中在步骤a之后和步骤b之前,更包括形成一蚀刻保护层在该第一绝缘层上的步骤。38.如申请专利范围第33项所述之制造方法,其中在步骤e之后和步骤f之前,更包括下列步骤:形成一第二绝缘层在该第二膜层上,该第二绝缘层大致填满该第二膜层的凹口中的空间;其中该步骤i更包括去除该第二绝缘层的步骤。39.如申请专利范围第33项所述之制造方法,其中该步骤c包括下列步骤:在该第一导电层上形成一厚绝缘层;在该厚绝缘层上形成一光阻,不覆盖住计画的凹口部份;蚀刻掉未被覆盖住的厚绝缘层之一部份;浸蚀该光阻,再露出一部份厚绝缘层;蚀刻掉露出的厚绝缘层之一部份至该第一导电层露出为止,使形成的该柱状层具有一阶梯状;以及去光阻。40.如申请专利范围第33项所述之制造方法,其中在步骤a之后和步骤b之前,更包括下列步骤:先形成一蚀刻保护层在该第一绝缘层上,接着再形成一第三绝缘层在该蚀刻保护层上;其中该步骤b更包括形成该第一导电层穿过该第三绝缘层与该蚀刻保护层的步骤;且其中该步骤h更包括去除该第三绝缘层的步骤。41.如申请专利范围第33项所述之制造方法,其中该第二导电层的水平剖面可为圆形。42.如申请专利范围第33项所述之制造方法,其中该第二导电层的水平剖面可为矩形。43.如申请专利范围第33项所述之制造方法,其中该第三导电层的水平剖面可为圆形。44.如申请专利范围第33项所述之制造方法,其中该第三导电层的水平剖面可为矩形。45.如申请专利范围第33项所述之制造方法,其中该步骤f包括蚀刻掉该第二膜层位于该柱状层上方的一部份。46.如申请专利范围第33项所述之制造方法,其中该步骤f包括以化学机械式研磨法,研磨掉该第二膜层位于该柱状层上方的部份。47.一种具有电容器的半导体记忆体元件之制造方法,其中该半导体记忆体元件包括一基底、形成在该基底上的一转移电晶体,以及一储存电容器性耦接到该转移电晶体的汲极和源极之一上,该制造方法包括下列步骤:在该基底上形成一绝缘层,覆盖住该转移电晶体;形成一类树干状导电层,该类树干状导电层包括一下树干部电性耦接到该转移电晶体的该汲极和源极区之一上,以及一上树干部从该下树干部的周边大致向上延伸出;形成至少一类树枝状导电层,其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储存电容器的一储存电极;在该类树干状导电层和类树干状导电层曝露出的表面上,形成一介电层;以及在该介电层上,形成一上导电层,以构成该储存电容器的一相对电极。48.一种具有电容器的半导体记忆体元件之制造方法,其中该半导体记忆体元件包括一基底、形成在该基底上的一转移电晶体、以及一储存电容器性耦接到该转移电晶体的汲极和源极之一上,该制造方法包括下列步骤:在该基底上形成一绝缘层,覆盖住该转移电晶体;形成一类树干状导电层,该类树干状导电层包括一下树干部电性耦接到该转移电晶体的该汲极和源极区之一上,以及一上树干部从该下树干部的周边大致向上延伸出;形成至少一类树枝状导电层,其形状大致为中空筒状,该类树枝状导电层的一末端连接在该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,该类树干状导电层和类树枝状导电层构成该储存电容器的一储存电极;在该类树干状导电层和类树干状导电层曝露出的表面上,形成一介电层;以及在该介电层上,形成一上导电层,以构成该储存电容器的一相对电极。49.一种具有电容器的半导体记忆体元件之制造方法,其中该半导体记忆体元件包括一基底、形成在该基底上的一转移电晶体、以及一储存电容器性耦接到该转移电晶体的汲极和源极之一上,该制造方法包括下列步骤:在该基底上形成一绝缘层,覆盖住该转移电晶体;形成一类树干状导电层,该类树干状导电层包括一下树干部电性耦接到该转移电晶体的该汲极和源极区之一上,以及一上树干部从该下树干部的周边大致向上延伸出;形成一第一类树枝状导电层,其形状大致为中空筒状,该类树枝状导电层的一末端连接在该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;形成至少一第二类树枝状导电层,该第二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,该第二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该些类树枝状导电层构成该储存电容器的一储存电极;在该类树干状导电层和该些类枝干状导电层曝露出的表面上,形成一介电层;以及在该介电层上,形成一上导电层,以构成该储存电容器的一相对电极。图示简单说明:第一图是一DRAM元件的一记忆单元之电路示意图。第二A至二H图系一系列剖面图,用以解释本发明的一种半导体记忆元件制造方法之第一较佳实施例,以及本发明的一种半导体记忆元件之第一较佳实施例。第三A至三E图系一系列剖面图,用以解释本发明的一种半导体记忆元件制造方法之第二较佳实施例,以及本发明的一种半导体记忆元件之第二较佳实施例。第四A至四D图系一系列剖面图,用以解释本发明的一种半导体记忆元件制造方法之第三较佳实施例,以及本发明的一种半导体记忆元件之第三较佳实施例。第五A至五C图系一系列剖面图,用以解释本发明的一种半导体记忆元件制造方法之第四较佳实施例,以及本发明的一种半导体记忆元件之第四较佳实施例。第六A至六D图系一系列剖面图,用以解释本发明的一种半导体记忆元件制造方法之第五较佳实施例,以及本发明的一种半导体记忆元件之第五较佳实施例。第七A至七D图系一系列剖面图,用以解释本发明的一种半导体记忆元件制造方法之第六较佳实施例,以及本发明的一种半导体记忆元件之第六较佳实施例。第八A至八E图系一系列剖面图,用以解释本发明的一种半导体记忆元件制造方法之第七较佳实施例,以及本发明的一种半导体记忆元件之第七较佳实施例。第九A至九E图系一系列剖面图,用以解释本发明的一种半导体记忆元件制造方法之第八较佳实施例,以及本发明的一种半导体记忆元件之第八较佳实施例。第十A至十D图系一系列剖面图,用以解释本发明的一种半导体记忆元件制造方法之第九较佳实施例,以及本发明的一种半导体记忆元件之第九较佳实施例。
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