CN1067802C - 具有电容器的半导体存储器件的制造方法 - Google Patents
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Abstract
具有电容器的半导体存储器件制造方法：在基片上形成第一绝缘层，盖住转移晶体管；形成第一导电层，穿过第一绝缘层，与转移晶体管漏极和源极区之一连接。在第一导电层上形成柱状层，在柱状层面和第一导电层上交互形成第一、第二膜层。构图第二膜层，分开其在柱状层上部分，构图第二膜层、第一膜层与第一导电层，形成孔。在孔侧壁形成第二导电层，第一、第二导电层与第二膜层构成存储电容器的存储电极。去除柱状层与第一膜层，在第一、第二导电层和第二膜层露出面上，形成介电层。在介电层的面上，形成第三导电层构成存储电容器的相对电极。
Description
本发明涉及一种具有电容器的半导体存储器元件(SemiconductorMemory Device)的制造方法，特别涉及一种动态随机存取存储器(DynamicRandom Access Memory；DRAM)的一存储单元(Memory Cell)结构的制造方法，其包含一转移晶体管(Transfer Transistor)和一树型(tree-type)存储电容器。
图1是一DRAM元件的一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的源极被连接到一对应的位线BL，漏极被连接到存储电容器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)连接到一固定电压源，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，在集成电路制造中，主要是利用二维空间的电容器来实现，亦即通称的平板型电容器(planar typecapacitor)。一平板型电容器需占用半导体基片的一相当大的面积来储存电荷，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位元的存储电容量的，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位元容量的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 Cellfor 16M and 64M DRAMs”,Intenational Electron Devices Meeting,pp.592-595,Dec.1988。鳍型堆叠电容器主要是其电极和介电膜层是由多个堆叠层，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 Techonlogy Digest ofTechnical Papers,pp.69-70。筒型堆叠电容器主要是其电极和介电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。如本领域技术人员所知，存储单元尺寸的缩小，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)机会的增加。因此，此领域的技术人员仍不断地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。
因此，本发明的一主要目的就是在于提供一种具有电容器的半导体存储器件的制造方法，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。
依照本发明的一特点，提供一种具有电容器的半导体存储器件的制造方法，其中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、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。该制造方法包括下列步骤：a．在基片上形成一第一绝缘层，覆盖住转移晶体管；b．形成一第一导电层，穿过至少第一绝缘层，与转移晶体管的漏极和源极区之一电连接；c．在第一导电层上形成一柱状层；d．在柱状层表面和第一导电层上，形成一第二导电层；e．构图第二导电层，分开其位在柱状层上方的部分；f．构图第二导电层与第一导电层，形成一开口；g．在开口侧壁形成一中空筒状的第三导电层，连接于第一导电层的周边，第三导电层与第一导电层构成一类树干状导电层，而第二导电层的一末端连接在第三导电层的内表面上，构成一类树枝状导电层，且第一、第二和第三导电层构成存储电容器的一存储电极；h．去除柱状层；i．在第一、第二和第三导电层曝露出的表面上，形成一介电层；以及j．在介电层的一表面上，形成一第四导电层以构成存储电容器的一相对电极。
依照本发明的一较佳实施例，类树干状导电层包括一下树杆部，电连接到转移晶体管的漏极和源极区之一上，以及一上树杆部，从下树杆部的周边向上延伸出。本发明的方法在步骤a之后和步骤b之前，还可包括形成一蚀刻保护层在第一绝缘层上的步骤。在一较佳实施例中，步骤e可包括蚀刻掉第二导电层位于柱状层上方的一部分。在另一较佳实施例中，步骤e可包括以化学机械式抛光法，抛光掉第二导电层位于柱状层上方的部分。
依照本发明的又一较佳实施例，步骤c可包括下列步骤：在第一导电层上形成一厚绝缘层；在厚绝缘层上形成一光刻胶层，不覆盖住预定的凹口部分；蚀刻掉未被覆盖住的厚绝缘层之一部分；浸蚀光刻胶层，再露出一部分厚绝缘层；蚀刻掉露出的厚绝缘层的一部分至第一导电层露出为止，使形成的柱状层具有一阶梯状；以及去光刻胶层。
依照本发明的再一较佳实施例，在步骤a之后和步骤b之前，还包括下列步骤：先形成一蚀刻保护层在第一绝缘层上，接着再形成一第四绝缘层在蚀刻保护层上。步骤b更包括形成第一导电层，穿过第四绝缘层与蚀刻保护层的步骤。步骤h更包括去除第四绝缘层的步骤。
依照本发明的另一较佳实施例，一种具有电容器的半导体存储器件的制造方法包括下列步骤：在基片上形成一第一绝缘层，覆盖住转移晶体管；形成一第一导电层，穿过至少第一绝缘层，与转移晶体管的漏极和源极区之一电连接。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，其中，第二膜层是由导电材料制成，而第一膜层是由绝缘材料制成。构图第二膜层，分开其位在柱状层上方的部分。构图第二膜层、第一膜层与第一导电层，形成一开口。在孔侧壁形成一中空筒状的第二导电层，连接于第一导电层的周边，第二电层与第一导电层构成一类树干状导电层；而第二膜层的一末端连接在第二导电层的内表面上，构成一类树枝状导电层，且第一导电层、第二膜层和第二导电层构成存储电容器的一存储电极。去除柱状层与第一膜层，在第一导电层、第二膜层和第二导电层曝露出的表面上，形成一介电层。在介电层的一表面上，形成一第三导电层，以构成存储电容器的一相对电极。
依照本发明的再一较佳实施，一种具有电容器的半导体存储器件的制造方法包括下列步骤：在基片上形成一第一绝缘层，覆盖住转移晶体管；形成一第一导电层，穿过至少第一绝缘层，与转移晶体管的漏极和源极区之一电连接。在第一导电层上形成至少一柱状层，在柱状层侧壁上，形成一第二导电层；构图第一导电层，形成一开口；在开口侧壁形成一中空筒状的第三导电层，连接于第一导电层的周边，而第二导电层的一末端连接在第一导电层的上表面上，构成一类树枝状导电层，且第一、第二和第三导电层构成存储电容器的一存储电极；去除柱状层；在第一、第二和第三导电层曝露出的表面上，形成一介电层；以及在介电层的一表面上，形成一第四导电层以构成存储电容器的一相对电极。
依照本发明的另一较佳实施例，一种具有电容器的半导体存储器件的制造方法包括下列步骤：在基片上形成一第一绝缘层，覆盖住转移晶体管；形成一第一导电层，穿过至少第一绝缘层，与转移晶体管的漏极和源极区之一电连接；在第一导电层上形成至少一柱状层，在柱状层侧壁上，形成一第二导电层，第二导电层的一末端连接在第一导电层的上表面上；在第二导电层与柱状层表面、以及第一导电层上，交互形成第一和第二膜层至少一次，第二膜层是由导电材料制成，而第一膜层是由绝缘材料制成；构图第二膜层，分开其位在柱状层上方的部分；构图第二膜层、第一膜层与第一导电层，形成一开口；在开口侧壁形成一中空筒状的第三导电层，连接于第一导电层的周边，第三导电层与第一导电层构成一类树干状导电层，而第二膜层的一末端连接在第三导电层的内表面上，第二膜层与第二导电层构成一类树枝状导电层，且第一、第二、第三导电层和第二膜层构成存储电容器的一存储电极；去除柱状层与该第一膜层；在第一、第二、第三导电层和第二膜层曝露出的表面上，形成一介电层；以及在介电层的一表面上，形成一第四导电层以构成存储电容器的一相对电极。
依照本发明的又一特点，一种具有电容器的半导体存储器件的制造方法包括下列步骤：在该基片上形成一绝缘层，覆盖住该转移晶体管；形成一类树干状导电层，类树干状导电层包括一下树杆部电连接到转移晶体管的漏极和源极区之一上，以及一上树杆部从下树杆部的周边向上延伸出。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，第一延伸段的一末端连接在类树干状导电层的内表面上，第二延伸段以一角度，从第一延段的另一末端延伸出，类树干状导电层和类树枝状导电层构成存储电容器的一存储电极。在类树干状导电层和类枝状导电层曝露出的表面上，形成一介电层以及在介电层上形成一上导电层，以构成存储电容器的一相对电极。
依照本发明的又一特点，一种具有电容器的半导体存储器件的制造方法包括下列步骤：在基片上形成一绝缘层，覆盖该住转移晶体管。形成一类树干状导电层，类树干状导电层包括一下树杆部电连接到转移晶体管的漏极和源极区之一上，以及一上树杆部从下树杆部的周边向上延伸出。形成至少一类树枝状导电层，其形状为中空筒状，类树枝状导电层的一末端连接在类树干状导电层的上表面上，以一向上的方向往上延伸出，类树干状导电层和类树枝状导电层构成存储电容器的一存储电极。在类树干状导电层和类树枝状导电层曝露出的表面上，形成一介电层；以及在介电层上，形成一上导电层，以构成存储电容器的一相对电极。
依照本发明的又一特点，一种具有电容器的半导体存储器件的制造方法包括下列步骤：在基片上形成一绝缘层，覆盖住转移晶体管。形成一类树干状导电层，类树干状导电层包括一下树杆部电连接到转移晶体管的漏极和源极区之一上，以及一上树杆部从下树杆部的周边向上延伸出。形成一第一类树枝状导电层，其形状为中空筒状，第一类树枝状导电层一末端连接在类树干状导电层的上表面，以一向上的方向往上延伸出。形成至少一第二类树枝状导电层，第二类树枝状导电层具有一末端连接在类枝杆状导电层的内表面上，第二类树枝状导电层又具有一向外延伸部，从末端往外延伸出，类树干状导电层和类树枝状导电层构成存储电容器的一存储电极。在类树干状导电层和类树枝状导电层曝露出的表面上，形成一介电层；以及在介电层上，形成一上导电层，以构成存储电容器的一相对电极。
为让本发明的上述和其他目的、特征、和优点能更明显易懂，下文特举若干较佳实施例，并结合附图，作详细说明如下：
图的简单说明：
图1是一DRAM元件的一存储单元的电路示意图。
图2A至2H是一系列剖面图，用以解释本发明的一种半导体存储器件制造方法的第一较佳实施例，以及本发明的一种半导体存储器件的第一较佳实施例。
图3A至3E是一系列剖面图，用以解释本发明的一种半导体存储器件制造方法的第二较佳实施例，以及本发明的一种半导体存储器件的第二较佳实施例。
图4A至4D是一系列剖面图，用以解释本发明的一种半导体存储器件制造方法的第三较佳实施例，以及本发明的一种半导体存储器件的第三较佳实施例。
图5A至5C是一系列剖面图，用以解释本发明的一种半导体存储器件制造方法的第四较佳实施例，以及本发明的一种半导体存储器件的第四较佳实施例。
图6A至6D是剖一系列面图，用以解释本发明的一种半导体存储器件制造方法的第五较佳实施例，以及本发明的一种半导体存储器件的第五较佳实施例。
图7A至7D是剖面图，用以解释本发明的一种半导体存储器件制造方法的第六较佳实施例，以及本发明的一种半导体存储器件的第六较佳实施例。
图8A至8E是一系列剖面图，用以解释本发明的一种半导体存储器件制造方法的第七较佳实施例，以及本发明的一种半导体存储器件的第七较佳实施例。
图9A至9E是一系列剖面图，用以解释本发明的一种半导体存储器件制造方法的第八较佳实施例，以及本发明的一种半导体存储器件的第八较佳实施例。
图10A至10D是一系列剖面图，用以解释本发明的一种半导体存储器件制造方法的第九较佳实施例，以及本发明的一种半导体存储器件的第九较佳实施例。
参照图2A至2H，详述本发明的一种具有树型存储电容器的半导体存储器件的第一较佳实施例，半导体存储器件的此一较佳实施例，是由本发明的一种半导体存储器件制造方法的第一较佳实施例所制造的。
参照图2A，首先将一硅基片10的表面进行热氧化工艺过程，例如以硅的局部氧化(LOCOS)技术来完成，因而形成场氧化层12，其厚度例如约3000埃(angstroms)。接着，再将硅基片10进行热氧化工艺过程，以形成一栅极氧化层14，其厚度例如约150埃。然后，利用一CVD(化学汽相沉积)或LPCVD(低压CVD)法，在硅基片10的整个表面上淀积一多晶硅层，其厚度例如约2000埃。为了提高多晶硅层的导电性，可将磷离子注入到多晶硅层中。较佳地，可再淀积一难熔金属(refractory metal)层，然后施行退火(anneal)步骤，即形成金属多晶硅化合物层(polycide)，以更提高其导电性。该难熔金属例如为钨(Tungsten)，淀积厚度例如约2000埃。之后，利用传统的光刻(photolithography)和蚀刻技术构图(pattern)金属多晶硅化合物层，因而形成如图2A所示的栅极(或称字线)WL1至WL4。接着，例如以砷离子注入到硅基片10中，以形成漏极区16a和16b、以及源极区18a和18b。在此步骤中，字线WL1至WL4是当作掩模，而离子注入的剂量例如约1×1015atoms/cm2，能量则约70 KeV。
参照图2B，接着，以CVD法淀积一平坦化的绝缘层20，其例如为BPSG(硼磷硅玻璃)，厚度约7000埃。然后，再以CVD法淀积一蚀刻保护层(etchingprotection layer)22，其例如氮化硅层(siliconnitride)，厚度约1000埃。之后，再利用传统的光刻和蚀刻技术，依序蚀刻该蚀刻保护层22、平坦化绝缘层20、和栅极氧化层14，以形成存储电极接触孔(storage electrode contactholes)24a和24b，其是分别由蚀刻保护层22的上表面延伸到漏极区16a和16b的表面。接着，淀积一多晶硅层26。为了提高多晶硅层的导电性，可将例如砷离子注入到多晶硅层中。如图所示，多晶硅层26填满存储电极接触孔24a和24b，且覆盖蚀刻保护层22的表面。
参照图2C，接着淀积一厚的绝缘层，其例如为二氧化硅层，厚度约7000埃。再利用传统的光刻和蚀刻技术构图绝缘层，因而形成如图所示的柱状绝缘层28a和28b(insulating pillar)。柱状绝缘层28a和28b的较佳位置大致分别对应于漏极区16a和16b上方的区域。柱状绝缘层之间形成凹口29。
参照图2D，接着以CVD法依序淀积一绝缘层30、一多晶硅层32、和一绝缘层34。绝缘层30和34例如为二氧化硅，绝缘层30和多晶硅层32的厚度均例如约1000埃，而绝缘层34的厚度较佳是可至少填满柱状绝缘层28a；28b之间的凹口29，在此较佳实施例中，绝缘层34的厚度例如约7000埃。为了提高多晶硅层32的导电性，可将例如砷离子注入到多晶硅层32中。
参照图2E，接着利用化学机械式抛光(chemical mechanical polish；CMP)技术，抛光图2D结构的表面，至少直到柱状层28a和28b上方的部分露出为止。
参照图2F，接着利用传统的光刻和蚀刻技术，依序蚀刻绝缘层34、多晶硅层32、绝缘层30、和多晶硅层26，形成一开口36，以界定出各存储单元的存储电容器的存储电极。亦即藉此步骤将多晶硅层32和26切割成若干区段32a和32b和26a；26b。然后在开口36的侧壁(sidewalls)上形成多晶硅边墙隔离层(spacers)38a和38b。在本较佳实施例中，多晶硅边墙隔离层38a和38b可以下列步骤形成：淀积一多晶硅层，其厚度例如约1000埃；再回蚀刻(etch back)。为了提高多晶硅层的导电性，可将例如砷离子注入到多晶硅层中。
参照图2G，接着以湿式蚀刻法，并以蚀刻保护层22为蚀刻终点，将暴露出的二氧化硅层去除，亦即去除绝缘层34和30、以及柱状绝缘层28a和28b。借此步骤即完成动态随机存取存储器的存储电容器的存储电极，其如图所示由类树干状的下多晶硅层26a；26b、类树枝状上多晶硅层38a；38b以及具有似L形剖面的类树枝状多晶硅层32a；32b所一起构成的。类树干状的下多晶硅层26a；26b连接到DRAM的转移晶体管的漏极区16a；16b，并具有似T形的剖面。类树干状的多晶硅层38a；38b的下端连接于类树干状的下多晶硅层26a；26b的周边，且大致往上延伸出。类树干状的上多晶硅层38a；38大致为中空筒状，其水平剖面可为圆形、矩形、或其他适当的形状。类树枝状多晶硅层32a；32b则从类树干状的上多晶硅层38a；38b的内表面，先以约水平方向往内延伸一段距离后，再以约垂直方向往上延伸。由于本发明的存储电极的形状非常特殊，故在本说明书中称为“树型存储电极”，而所制成的电容器则称为“树型存储电容器”。
参照图2H，接着在存储电极26a,32a,38a和26b,32b,38b的表面上分别形成一介电膜层40a；40b。介电膜层40a；40b例如可为氧化硅层、氮化硅层、NO(氮化硅/二氧化硅)结构、ONO(二氧化硅/氮化硅/二氧化硅)结构、或任何类似物。然后，在介电膜层40a和40b的表面上，形成由多晶硅制成的相对电极42。相对电极的工艺过程可由下列步骤完成：以CVD法淀积一多晶硅层，其厚度例如为1000埃；再掺入例如N型杂质，以提高其导电性；最后以传统光刻和蚀刻技术构图多晶硅层，完成DRAM各存储单元的存储电容器。
虽然图2H未显示，然本领域的技术人员应了解，图2H的结构可依传统工艺过程技术制作位线、焊垫(bonding pad)、互连导线(interconnection)、纯化层(passivation)、以及包装等等，以完成DRAM集成电路。由于这些工艺过程不是本发明的特征，故在此不多作赘述。
在本较佳实施例中，最下面的多晶硅层26是在图2F所述的工艺过程步骤中，被构图分开成各存储单元的类树干状的下多晶硅层26a；26b。然依照本发明的另一较佳实施例，多晶硅层26也可在图2B所述的淀积之后，即先被构图分开成各存储单元的类树干状的下多晶硅层26a；26b，之后再进行后续类似的步骤。
在上述较佳实施例中，存储电极只具有一层似L形剖面的类树枝状电极层。然而，本发明并不限于此，存储电极似L形剖面的类树枝状电极层的层数可为二层、三层、或更多。下一个较佳实施例即将描述具有二层似L形剖面的类树枝状电极层的存储电极。
参照图3A至3E，详述本发明的一种具有树型存储电容器的半导体存储器件的第二较佳实施例，半导体存储器件的此一较佳实施例，是由本发明的一种半导体存储器件制造方法的第二较佳实施例所制造的。
本较佳实施例是以图2C所示的较佳实施例的结构为基础，再以不同的工艺过程制作不同结构的DRAM存储电极。在图3A至3E中，与图2C相似的部分是以相同的标号表示。
参照图2C和3A，接着以CVD法交替淀积绝缘层和多晶硅层，亦即如图3A所示依序淀积一绝缘层44、一多晶硅层46、一绝缘层48、一多晶硅层50、和一绝缘层52。绝缘层44、48和52例如二氧化硅，绝缘层44；48和多晶硅层46；50的厚度均例如约1000埃，而绝缘层52的厚度则例如约7000埃。为了提高多晶硅层的导电性，可将例如砷离子注入到多晶硅层中。
参照图3B，接着利用CMP技术，抛光图3A结构的表面，至少直到柱状绝缘层28a和28b上方的部分露出为止。
参照图3C，接着利用传统的光刻和蚀刻技术，依序蚀刻绝缘层52、多晶硅层50、绝缘层48、多晶硅层46、绝缘层44、和多晶硅层26，形成一开口54，以界定出各存储单元的存储电容器的存储电极。亦即藉此步骤将多晶硅层50、46和26切割成若干区段50a；50b、46a；46b、和26a；26b。然后在开口54的侧壁上形成多晶硅边墙隔离层56a和56b。在本较佳实施例中，多晶硅边墙隔离层56a和56b可以下列步骤形成：淀积一多晶硅层，其厚度例如约1000埃；再回蚀刻。为了提高多晶硅层的导电性，可将例如砷离子注入到多晶硅层中。
参照图3D，接着以湿式蚀刻法，并以蚀刻保护层22为蚀刻终点，将暴露出的二氧化硅层去除，亦即去除绝缘层52、48和44、以及柱状绝缘层28a和28b。藉此步骤即完成动态随机存取存储器的存储电容器的存储电极，其如图3D所示是由类树干状的下多晶硅层26a；26b、类树干状的上多晶硅层56a；56b、以及两层具有似L形剖面的类树枝状多晶硅层46a,50a；46b，50b所一起构成的。类树干状的下多晶硅层26a；26b连接到DRAM的转移晶体管的漏极区16a；16b，且具有似T形的剖面。类树干状的上多晶硅层56a；56b的下端连接于类树干状的下多晶硅层26a；26b的周边，且大致往上延伸出。类树干状的上多晶硅层56a；56b大至为中空筒状，其水平剖面可为圆形、矩形、或其他适当的形状。两层类树枝状多晶硅层46a,50a；46b；50b则分别从类树干状的上多晶硅层56a；56b的内表面，先以约水平方向往内延伸一段距离后，再以约垂直方向往上延伸。
参照图3E，接着在存储电极26a,46a,50a和26b,46b,50b的表面上分别形成一介电膜层58a；58b。然后，在介电膜层58a和58b的表面上，形成由多晶硅制成的相对电极60。相对电极的工艺过程可由下列步骤完成：以CVD法淀积一多晶硅层，其厚度例如为1000埃；再掺入例如N型杂质，以提高其导电性；最后以传统光刻和蚀刻技术构图多晶硅层，完成DRAM各存储单元的存储电容器。
在上述第一和第二较实施例中，存储电极的类树枝状电极层均具有似L形剖面。然而，本发明并不限于此，下一个较佳实施例即将描述一类树枝状电极层具有一柱形剖面。
参照图4A和4D，详述本发明的一种具有树型存储电容器的半导体存储器件的第三较佳实施例，半导体存储器件的此一较佳实施例，是由本发明的一种半导体存储器件制造方法的第三较佳实施例所制造的。
本较佳实施例是以图2C所示的较佳实施例的结构为基础，再以不同的工艺过程制作不同结构的DRAM存储电极。在图4A和4D中，与图2C相似的部分以相同的标号表示。
参照图2C和4A，接着在柱状绝缘层28a；28b的侧壁上分别形成多晶硅边墙隔离层62a；62b。在本较佳实施例中，多晶硅边墙隔离层162a；62b可以下列步骤形成：淀积一多晶硅层，其厚度例如约1000埃；再回蚀刻。为了提高多晶硅层的导电性，可将例如砷离子注入到多晶硅层中。然后，以CVD法淀积一厚绝缘层64，较佳能填满柱状绝缘层28a；28b之间的凹口。
参照图4B，接着利用CMP技术，抛光图4A结构的表面，较佳直到柱状绝缘层28a和28b、以及多晶硅边墙隔离层62a；62b上方的部分露出为止。
参照图4C，接着利用传统的光刻和蚀刻技术，依序蚀刻厚绝缘层64和多晶硅层26，形成一开口66，以界定出各存储单元的存储电容器的存储电极。亦即藉此步骤将多晶硅层26切割成若干区段26a；26b。然后在开口66的侧壁上形成多晶硅边墙隔离层68a；68b。
参照图4D，接着以湿式蚀刻法，并以蚀刻保护层22为蚀刻终点，将暴露出的二氧化硅层去除，亦即去除绝缘层64和柱状绝缘层28a和28b。藉此步骤即完成动态随机存取存储器的存储电容器的存储电极，其如图4D所示由类树干状的下多晶硅层26a；26b、类树干状上多晶硅层68a；68b、以及具有似柱形剖面的类树枝状多晶硅层62a；62b所一起构成的。类树干状的下多晶硅层26a；26b连接到DRAM的转移晶体管的漏极区16a；16b，且具有似T形的剖面。类树干状的上多晶硅层68a；68b的下端连接于类树干状的下多晶硅层26a；26b的周边，且大致往上延伸出。类树干状的上多晶硅层68a；68b大至为中空筒状，其水平剖面可为圆形、矩形、或其他适当的形状。类树枝状多晶硅层62a；62b则分别从类树干状的下多晶硅层26a；26b的上表面，大致往上延伸出。在此较佳实施例，类树枝状多晶硅层62a；62b大致为中空筒状，其水平剖面可为圆形、矩形、或其他适当的形状，主要是依柱状绝缘层28a；28b的形状而定。类树枝状多晶硅层62a；62b是位在类树干状的上多晶硅层68a；68b里面。
下面第四较佳实施例将描述存储电极包括有似L形剖面的类树枝状电极层、以及柱形类树枝状电极层的结构。第四较佳实施例是运用第三和第一较佳实施例的制造方法的特征，完成结合第三和第一较佳实施例的结构。
参照图5A至5C，详述本发明的一种具有树型存储电容器的半导体存储器件的第四较佳实施例，半导体存储器件的此一较佳实施例，是由本发明的一种半导体存储器件制造方法的第四较佳实施例所制造的。
本较佳实施例是以图2C所示的较佳实施例的结构为基础，再以不同的工艺过程制作不同结构的DRAM存储电极，在图5A至5C中，与图2C相似的部分以相同的标号表示。
参照图2C和5A，接着在柱状绝缘层28a；28b的侧壁上，分别形成多晶硅边墙隔离层70a；70b。多晶硅边墙隔离层70a；70b可以下列步骤形成：以CVD法淀积一多晶硅层，其厚度例如约1000埃；接着再回蚀刻，即可形成边墙隔离层。然后，以CVD法依序淀积一绝缘层72和一多晶硅层74。之后，淀积一厚绝缘层76。
参照图5B，接着以上面针对图2E和2F所述的类似工艺过程，完成图5B所示的结构。亦即利用CMP技术，抛光图5A结构的表面，最好直到柱状绝缘层28a和28b、以及多晶硅边墙隔离层70a；70b上方的部分露出为止。
接着利用传统的光刻和蚀刻技术，依序蚀刻绝缘层76、多晶硅层74、绝缘层72、和多晶硅层26，形成一开口78，以界定出各存储单元的存储电容器的存储电极。亦即藉此步骤将多晶硅层74和26切割成若干区段74a；74b和26a；26b。然后在开口78的侧壁上形成多晶硅边墙隔离层80a；80b。
参照图5C，接着以湿式蚀刻法，并以蚀刻保护层22为蚀刻终点，将暴露出的二氧化硅层去除，亦即去除绝缘层76和72、以及柱状绝缘层28a和28b。藉此步骤即完成动态随机存取存储器的存储电容器的存储电极，其如图5C所示是由类树干状的下多晶硅层26a；26b、类树干状上多晶硅层80a；80b、具有柱形剖面的类树枝状多晶硅层70a；70b、以及具有似L形剖面的类树枝状多晶硅层74a；74b所一起构成。
类树干状的下多晶硅层26a；26b连接到DRAM的转移晶体管的漏极区16a；16b，且具有似T形的剖面。类树干状的上多晶硅层80a；80b的下端连接于类树干状的下多晶硅层26a；26b的周边，且大致往上延伸出。类树干状的上多晶硅层80a；80b大至为中空筒状，其水平剖面可为圆形、矩形、或其他适当的形状。似L形剖面的类树枝状多晶硅层74a；74b则从类树干状的上多晶硅层80a；80b的内表面，先以约水平方向往内延伸一段距离后，再以约垂直方向往上延伸。柱形剖面的类树枝状多晶硅层70a；70b则分别从类树干状的下多晶硅层26a；26b的上表面，大致往上延伸出。类树枝状多晶硅层70a；70b大致为中空筒状。
下面第五较佳实施例以不同的制造方法，形成与上面第四较佳实施例具有类似结构形状的存储电极。
参照图6A和6D，详述本发明的一种具有树型存储电容器的半导体存储器件的第五较佳实施例，半导体存储器件的此一较佳实施例，是由本发明的一种半导体存储器件制造方法的第五较佳实施例所制造的。
本较佳实施例是以图2C所示的较佳实施例的结构为基础，再以不同的工艺过程制作不同结构的DRAM存储电极。在图6A和6D中，与图2C相似的部分以相同的标号表示。
参照图2C和6A，接着以CVD法交替淀积多晶硅层和绝缘层，亦即如图6A所示依序淀积一多晶硅层84、一绝缘层86、一多晶硅层88、和一厚绝缘层90。
参照图6B，接着利用CMP技术，抛光图6A结构的表面，至少直到柱状绝缘层28a和28b上方的部分露出为止。
参照图6C，接着利用传统的光刻和蚀刻技术，依序蚀刻绝缘层90、多晶硅层88、绝缘层86、多晶硅层84、和多晶硅层26，形成一开口92，以界定出各存储单元的存储电容器的存储电极。亦即藉此步骤将多晶硅层88、84和26切割成若干区段88a；88b、84a；84b、和26a；26b。然后在开口92的侧壁上形成多晶硅边墙隔离层94a和94b。
参照图6D，接着以湿式蚀刻法，并以蚀刻保护层22为蚀刻终点，将暴露出的二氧化硅层去除，亦即去除绝缘层90、86、以及柱状绝缘层28a和28b。藉此步骤即完成动态随机存取存储器的存储电容器的存储电极，其如图6D所示是由类树干状的下多晶硅层26a；26b、类树干状上多晶硅层94a；94b、以及两层具有似L形剖面的类树枝状多晶硅层84a,88a；84b,88b所一起构成。类树干状的下多晶硅层26a；26b连接到DRAM的转移晶体管的漏极区16a；16b，且具有似T形的剖面。类树干状的上多晶硅层94a；94b的下端连接于类树干状的下多晶硅层26a；26b的周边，且大致往上延伸出。类树干状的上多晶硅层94a；94b大至为中空筒状，其水平剖面可为圆形、矩形、或其他适当的形状。两层类树枝状多晶硅层84a,88a；84b,88b则分别从类树干状的上多晶硅层94a；94b的内表面，先以约水平方向往内延伸一段距离后，再以约垂直方向往上延伸。本较佳实施例与上述第二较佳实施例(图3A至3E)不同结构之处，在于类树枝状多晶硅层84a；84b的下方部分是与树杆状的下多晶硅层26a；26b之上表面直接接触，因而形成较类似于上述第四较佳实施例的存储电极结构形状。
在下一个较佳实施例中，是以不同的工艺过程形成不同结构的存储电极。该较佳实施例的存储电极结构非常类似上述的第二较佳实施例结构，唯一不同之处是其类树干状的下多晶硅层具有一中空结构的部分，以增加存储电极的表面积。
参照图7A和7D，详述本发明的一种具有树型存储电容器的半导体存储器件的第六较佳实施例，半导体存储器件的此一较佳实施例，是由本发明的一种半导体存储器件制造方法的第六较佳实施例所制造的。
本较佳实施例是以图2A所示的较佳实施例的结构为基础，再以不同的工艺过程制作不同结构的DRAM存储电极，在图7A和7D中，与图2A相似的部分以相同的标号表示。
参照图7A和2A，接着，以CVD法淀积一平坦化的绝缘层96，其例如为BPSG，然后，再以CVD法淀积一蚀刻保护层98，其例如氮化硅层。之后，利用传统的光刻和蚀刻技术，依序蚀刻该蚀刻保护层98、平坦化绝缘层96、和栅极氧化层14，以形成存储电极接触孔100a和100b，其是分别由蚀刻保护层98的上表面延伸到漏极区16a和16b的表面。接着，淀积一多晶硅层102。为了提高多晶硅层的导电性，可将例如砷离子注入到多晶硅层中。如图所示，多晶硅层102覆盖蚀刻保护层98的表面、以及存储电极接触孔100a和100b的内壁表面，但未填满存储电极接触孔100a和100b，因而使多晶硅层102具有一似U形剖面的中空结构部分。
参照图7B，接着以淀积一厚的绝缘层，其例如为二氧化硅层，厚度约7000埃。再利用传统的光刻和蚀刻技术构图绝缘层，因而形成如图所示的柱状绝缘层104a和104b。柱状绝缘层104a和104b的较佳位置大致是分别对应于漏极区16a和16b上方的区域，且能填满多晶硅层102的中空结构部分。柱状绝缘层之间形成凹口106。
接着以类似第二较佳实施例的制造方法，亦即针对图3A至3D所述的，完成本较佳实施例的存储电极结构。
参照图7C，接着以CVD法交替淀积绝缘层和多晶硅层，亦即依序淀积一绝缘层106、一多晶硅层108、一绝缘层110、一多晶硅层112、和一厚绝缘层114。然后利用CMP技术抛光本结构的表面，至少直到柱状绝缘层104a和104b上方的部分露出为止。
参照图7D，接着利用传统的光刻和蚀刻技术，依次蚀刻绝缘层114、多晶硅层112、绝缘层110、多晶硅层108、绝缘层106、和多晶硅层102，形成一开口，以界定出各存储单元的存储电容器的存储电极。亦即藉此步骤将多晶硅层112、108、和102切割成若干区段112a；112b、108a；108b、和102a；102b。然后在开口的侧壁上形成多晶硅边墙隔离层116a和116b。之后，以湿式蚀刻法，并以蚀刻保护层98为蚀刻终点，将曝露出的二氧化硅层去除，亦即去除绝缘层114、110和106、以及柱状绝缘层104a和104b。藉此步骤即完成动态随机存取存储器的存储电容器的存储电极，其如图7D所示十分类似图3D的结构，不同之处是在于类树干状的下多晶硅层102a；102b具有一中空结构部分，以更增加存储电极的表面积。
在下一个较佳实施例中，是以不同的工艺过程形成不同结构的存储电极。该较佳实施例的存储电极结构非常类似上述的第二较佳实施例结构，不同之处是其类树干状的下多晶硅层水平部分的下表面未与其下方的蚀刻保护层接触，而相距一段距离，以便增加存储电极的表面积。
参照图8A至8E，详述本发明的一种具有树型存储电容器的半导体存储器件的第七较佳实施例，半导体存储器件的此一较佳实施例，是由本发明的一种半导体存储器件制造方法的第七较佳实施例所制造的。
本较佳实施例是以图2A所示的较佳实施例的结构为基础，再以不同的工艺过程制作不同结构的DRAM存储电极。在图8A至8E中，与图2A相似的部分是以相同的标号表示。
参照图8A和2A，接着，以CVD法淀积一平坦化的绝缘层120，其例如为BPSG，然后，再以CVD法淀积一蚀刻保护层122，其例如为氮化硅层。再以CVD法淀积一绝缘层124，其例如为二氧化硅，厚度例如约为2000埃。之后，利用传统的光刻和蚀刻技术，依序蚀刻绝缘层124、蚀刻保护层122、平坦化绝缘层120、和栅极氧化层14，以形成存储电极接触孔126a和126b，其分别由绝缘层124的上表面延伸到漏极区16a和16b的表面。接着，淀积一多晶硅层128。如图所示，多晶硅层128填满存储电极接触孔126a和126b，且覆盖绝缘层124的表面。
参照图8B，接着以淀积一厚的绝缘层，其例如为二氧化硅层，厚度约7000埃。再利用传统的光刻和蚀刻技术构图绝缘层，因而形成如图所示的柱状绝缘层130a和130b。柱状绝缘层130a和130b的较佳位置大致分别对应于漏极区16a和16b上方的区域，柱状绝缘层之间形成凹口129。
接着以类似第二较佳实施例的制造方法，亦即针对图3A至3D所述的，完成本较佳实施例的存储电极结构。
参照图8C，接着以CVD法交替淀积绝缘层和多晶硅层，亦即依序淀积一绝缘层132、一多晶硅层134、一绝缘层136、一多晶硅层138、和一厚绝缘层140。然后利用CMP技术，抛光本结构的表面，至少直到柱状绝缘层130a和130b上方的部分露出为止。
参照图8D，接着利用传统的光刻和蚀刻技术，依次蚀刻绝缘层140、多晶硅层138、绝缘层136、多晶硅层134、绝缘层132、和多晶硅层128，形成一开口142，以界定出各存储单元的存储电容器的存储电极。亦即藉此步骤将多晶硅层138、134、和128切割成若干区段138a；138b、134a；134b、和128a；128b。然后在开口142的侧壁上形成多晶硅边墙隔离层144a和144b。
参照图8E，接着以湿式蚀刻法，并以蚀刻保护层122为蚀刻终点，将暴露出的二氧化硅层去除，亦即去除绝缘层140、136、132和124、以及柱状绝缘层130a和130b。藉此步骤即完成动态随机存取存储器的存储电容器的存储电极，其如图8E所示十分类似图3D的结构，不同之处在于类树干状的下多晶硅层128a；128b的水平部分之下表面未与其下方的蚀刻保护层122接触，而相距一段距离，以更增加存储电极的表面积。
在上述第一至第七较实施例中，储存电极的类树枝状电极层呈单节直立式构件或呈L形剖面的两节式变折构件。然而，本发明并不限于此，类树枝状电极层因弯折而构成的节数目，可以为三节、四节、或更多。下一个较佳实施例即将描述类树枝状电极层具有四节结构的存储电极。
参照图9A至9E，详述本发明的一种具有树型存储电容器的半导体存储器件的第八较佳实施例，半导体存储器件的此一较佳实施例，由本发明的一种半导体存储器件制造方法的第八较佳实施例所制造的。
本较佳实施例是以图2B所示的较佳实施例的结构为基础，再以不同的工艺过程制作不同结构的DRAM存储电极。在图9A至9E中，与图2B相似的部分以相同的标号表示。
参照图9A和2B，接着，淀积一层厚的绝缘层，其例如为二氧化硅层，厚度例如约7000埃。再利用传统的光刻和蚀刻技术形成一光刻胶层152，并以各向异性蚀刻曝露出的绝缘层之一部分，因而形成如图所示的凸起绝缘层150a和150b。
参照图9B，接着以光刻胶层浸蚀(photoresist erosion)技术去除光刻胶层152一厚度，而形成较薄较小的光刻胶层152a，藉此又曝露出凸起绝缘层150a和150b的一部分上表面。
参照图9C，接着，再以各向异性，蚀刻凸起绝缘层150a和150b曝露出的上表面部分及残留的绝缘层，至多晶硅层26露出为止，以便形成具有阶梯状的柱状绝缘层150c和150d结构。最后去光刻胶层。
接着以类似第一较佳实施例的制造方法，亦即针对图2D至2G所述的，完成本较佳实施例的存储电极结构。
参照图9D，接着以CVD法依序淀积一绝缘层154、一多晶硅层156、和一绝缘层158。接着利用机械化学式抛光技术，抛光其结构的表面，至少直到柱状绝缘层150c和150d上方的表面露出为止。
参照图9E，接着利用传统的光刻和蚀刻技术，依次蚀刻绝缘层158、多晶硅层156、绝缘层154、和多晶硅层26，形成一开口，以界定出各存储单元的存储电容器的存储电极。亦即藉此步骤将多晶硅层156和26切割成若干区段156a；156b和26a；26b。然后在开口的侧壁上形成多晶硅边墙隔离层159a和159b。
接着以湿式蚀刻法，并以蚀刻保护层22为蚀刻终点，将暴露出的二氧化硅层去除，亦即去除绝缘层158和154、以及柱状绝缘层150c和150d。藉此步骤即完成动态随机存取存储器的存储电容器的存储电极，其如图9E所示由类树干状的下多晶硅层26a；26b、类树干状的上多晶硅层159a；159b、以及具有四节弯折形剖面(或双L形剖面)的类树枝状多晶硅层156a；156b所一起构成。类树枝状多晶硅层156a；156b是从类树干状的上多晶硅层159a；159b的内表面，先以约水平方向往内延伸一段距离后，再以约垂直方向往上延伸另一段距离，接着又以约水平方向往内延伸一段距离，最后以约垂直方向往上延伸出。
依照本较佳实施例的构想，柱状绝缘层或凸起绝缘层的形状的不同，即可改变类树枝状多晶硅层的延伸形状及延伸角度，故本发明的柱状绝缘层或凸起绝缘层的形状并不应限于上述者。实际上，也可以利用其他的手段来变化出各种形状，例如在图2C的情况中，若以各向同性(isotropic)蚀刻或湿式蚀刻来代替各向导性(anisotropic)蚀刻方式，对该厚绝缘层施行蚀刻，可得类三角形的绝缘层；或者同样在图2C的情况中，在柱状绝缘层28a和28b形成之后，再形成边墙隔离层。在柱状绝缘层28a和28b的侧壁上，也可得另一种不同形状的柱状绝缘层。因此类树枝状多晶硅层可以有多种不同角度的延伸形状。
依照本较佳实施例的构想，若要制作更多节的类树枝状多晶硅层结构，可以图9B和9C的结构为基础，再进行光刻胶层浸蚀步骤和凸起绝缘层的各向异性蚀刻步骤一次或多次，以形成更多阶梯的柱状绝缘层结构。
在上述第一至第八较实施例中，均是利用CMP技术将位在柱状绝缘层上方的多晶硅层予以去除截断。然而本发明并不限于此，下一个较佳实施例即将描述利用传统的光刻和蚀刻技术，将位于柱状绝缘层上方的多晶硅层予以切割的工艺过程，以及因而形成的不同存储电极结构。
参照图10A至10D，详述本发明的一种具有树型存储电容器的半导体存储器件的第九较佳实施例，半导体存储器件的此一较佳实施例，是由本发明的一种半导体存储器件制造方法的第九较佳实施例所制造的。
本较佳实施例是以图2C所示的较佳实施例的结构为基础，再以不同的工艺过程制作不同结构的DRAM存储电极。在图10A至10D中，与图2C相似的部分是以相同的标号表示。
参照图10A和2C，接着以CVD法交替淀积绝缘层和多晶硅层，亦即如图10A所示依序淀积一绝缘层160、一多晶硅层162、一绝缘层164、一多晶硅层166、和一厚绝缘层168。绝缘层160、164和168例如为二氧化硅，绝缘层160；164和多晶硅层162；166的厚度均例如约1000埃。厚绝缘层168的厚度较佳是可填满多晶硅层166凹凸表面的凹口。
参照图10B，接着利用传统的光刻和蚀刻技术，依序蚀刻绝缘层168、多晶硅层166、绝缘层164、多晶硅层162、绝缘层160、和多晶硅层26，形成一开口170，以界定出各存储单元的存储电容器的存储电极。亦即藉此步骤将多晶硅层166、162和26切割成若干区段166a；166b、162a；162b、和26a；26b。然后在开口170的侧壁上形成多晶硅边墙隔离层172a和172b。
参照图10C，接着利用传统的光刻和蚀刻技术，依序蚀刻多晶硅层166a；166b、绝缘层164、和多晶硅层162a；162b，形成开口174a；174b，用以将位于柱状绝缘层28a；28b上方的多晶硅层166a；166b和162a；162b予以开口，以便露出其内部的二氧化硅。
参照图10D，接着以湿式蚀刻法，并以蚀刻保护层22为蚀刻终点，将暴露出的二氧化硅层去除，亦即去除绝缘层168、164和160、以及柱状绝缘层28a和28b。藉此步骤即完成动态随机存取存储器的存储电容器的存储电极，其如图10D所示是由类树干状的下多晶硅层26a；26b、类树干状上多晶硅层172a；172b、以及具有三节弯折形剖面的二层类树枝状多晶硅层162a,166a；162b,166b所一起构成。二层类树枝状多晶硅层162a,166a，162b,166b是从类树干状的上多晶硅层172a；172b的内表面，先以约水平方向往内延伸出一段距离后，再以约垂直方向往上延伸一距离，最后以约水平方向往内延伸。
本领域技术人员应可了解，上述本发明各个较佳实施例的构想特征，除了可以单独应用之外，亦可混合应用，而再完成非常多种不同结构的存储电极和存储电容器。这些存储电极和存储电容器的结构都应在本发明的保护范围之内。
应注意虽然在图中转移晶体管的漏极均为硅基片表面的扩散区结构，然本发明并不限于此，任何适当的漏极结构均可应用于本发明，例如沟槽式(trench)漏极即为一例。
再者，也应注意图中各构件部分的形状、尺寸、和延伸的角度等，仅为绘示方便所作的示意表示，其与实际情况或有差异，故不应用以限制本发明。
虽然本发明已以若干较佳实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明，任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作某些更动与润饰，因此本发明的保护范围应当以权利要求所界定的为准。
Claims (46)
1、一种具有电容器的半导体存储器件的制造方法，其中该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、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，该制造方法包括下列步骤：
a．在基片上形成一第一绝缘层，覆盖住转移晶体管；
b．形成一第一导电层，穿过至少该第一绝缘层，与该转移晶体管的该漏极和源极区之一电连接；
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．构图该第二导电层，分开其位在柱状层上方的部分；
f．构图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的第三导电层，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存储电容器的一存储电极；
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存储电容器的一相对电极。
2、如权利要求1所述的制造方法，其中该第二导电层构成一类树枝状导电层，其包括一似L形剖面的部分，该似L形剖面部分的一末端连接在该第三导电层的内表面上。
3、如权利要求1所述的制造方法，其中该类树干状导电层包括一gh树杆部电连接到该转移晶体管的该漏极和源极区之一上，且具有一似T形的剖面；以及一上树杆部从该下树杆部的周边向上延伸出。
4、如权利要求1所述的制造方法，其中该步骤b包括形成该第一导电层具有一似U形的剖面部分。
5、如权利要求1所述的制造方法，其中该步骤a之后和步骤b之前，还包括形成一蚀刻保护层在该第一绝缘上的步骤。
6、如权利要求1所述的制造方法，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分。
7、如权利要求1所述的制造方法，其中该步骤e包括以化学机械抛光法，抛光掉该第二导电层位于该柱状层上方的部分。
8、如权利要求1所述的制造方法，其中在步骤c之后和步骤d之前，还包括下列步骤：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还包括去除该第二绝缘层的步骤。
9、如权利要求1所述的制造方法，其中在步骤d之后和步骤e之前，还包括下列步骤：形成一第三绝缘层在该第二导电层上，该第三绝缘层填满该第二导电层的凹口中的空间；其中该步骤h还包括去除该第三绝缘层的步骤。
10、如权利要求1所述的制造方法，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刻胶层，不覆盖住预定的凹口部分；
蚀刻掉未被覆盖住的厚绝缘层的一部分；
浸蚀刻光刻胶层，再露出一部分厚绝缘层；
蚀刻掉露出的厚绝缘层的一部分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
去光刻胶层。
11、如权利要求1所述的制造方法，其中该步骤a之后和步骤b之前，还包括下列步骤：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还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还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存储器件的制造方法，其中该半导体存储器件包括一基片、形成在该基片上的一转移晶体管、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，该制造方法包括下列步骤：
a．在该基片上形成一第一绝缘层，覆盖住该转移晶体管；
b．形成一第一导电层，穿过至少该第一绝缘层，与该转移晶体管的该漏极和源极区之一电连接；
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，交替形成第一和第二膜层至少一次，该第二膜层是由导电材料制成，而该第一膜层是由绝缘材料制成；
e．构图该第二膜层，分开其位在柱状层上方的部分；
f．构图第二膜层、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的第二导电层，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，且该第一导电层、第二膜层和第二导电层构成存储电容器的一存储电极；
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存储电容器的一相对电极。
13、如权利要求12所述的制造方法，其中该第二膜层构成一类树枝状导电层，其包括一似L形剖面的部分，该似L形部面部分的一末端连接在该第二导电层的内表面上。
14、如权利要求12所述的制造方法，其中该类树干状导电层包括一下树杆部电连接到该转移晶体管的该漏极和源极区之一上，且具有一似T形的剖面；以及一上树杆部从该下树杆部的周边向上延伸出。
15、如权利要求12所述的制造方法，其中该步骤b包括形成该第一导电层具有一似U形的剖面部分。
16、如权利要求12所述的制造方法，其中该步骤a之后和步骤b之前，还包括形成一蚀刻保护层在该第一绝缘层上的步骤。
17、如权利要求12所述的制造方法，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分。
18、如权利要求12所述的制造方法，其中该步骤e包括化学机械抛光法，抛光掉该第二膜层位于该柱状层上方的部分。
19、如权利要求12所述的制造方法，其中在步骤d之后和步骤e之前，还包括下列步骤：形成一第二绝缘层在该第二膜层上，该第二绝缘层填满该第二膜层的凹口中的空间；其中该步骤h还包括去除该第二绝缘层的步骤。
20、如权利要求12所述的制造方法，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刻胶层，不覆盖住预定的凹口部分；
蚀刻掉未被覆盖住的厚绝缘层之一部分；
浸蚀该光刻胶层，再露出一部分厚绝缘层；
蚀刻掉露出的厚绝缘层之一部分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
去光刻胶层。
21、如权利要求12所述的制造方法，其中在步骤a之后和步骤b之前，还包括下列步骤：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还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还包括去除该第三绝缘层的步骤。
22、如权利要求12所述的制造方法，其中该步骤d包括下列步骤：
交替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，该第二绝缘层填满该上层第二膜层的凹口中的空间；
其中该步骤e包括下列步骤：
形成一光刻胶层，至少不覆盖住对应该柱状层上方的一部分区域，
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，
浸蚀该光刻胶层，再露出一部分该上方的第二膜层；
去除未被覆盖的第二膜层，以及
去光刻胶层。
其中该步骤h还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存储器件的制造方法，其中该半导体存储器件包括一基片、形成在该基片上的一转移晶体管、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，该制造方法包括下列步骤：
a．在该基片上形成一第一绝缘层，覆盖住转移晶体管；
b．形成一第一导电层，穿过至少该第一绝缘层，与该转移晶体管的该漏极和源极区之一电连接；
c．在该第一导电层上形成至少一柱状层；
d．在该柱状层侧壁上，形成一第二导电层；
e．构图该第一导电层，形成一开口；
f．在该开口侧壁形成一中空筒状的第三导电层，连接于该第一导电层的周边， 而该第二导电层的一末端连接在该第一导电层的上表面上，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存储电容器的一存储电极；
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存储电容器的一相对电极。
24、如权利要求23所述的制造方法，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分，该似柱形剖面部分的一末端连接在该第一导电层的上表面上。
25、如权利要求23所述的制造方法，其中该第一导层具有一似T形的剖面。
26、如权利要求23所述的制造方法，其中该第一导电层具有一似U形的剖面。
27、如权利要求23所述的制造方法，其中该步骤a之后和步骤b之前，还包括形成一蚀刻保护层在该第一绝缘层上的步骤。
28、如权利要求23所述的制造方法，其中在步骤d之后和步骤e之前，还包括下列步骤：形成一第二绝缘层在该第一导电层上，该第二绝缘层填满该第二导电层的凹口中的空间；其中该步骤g还包括去除该第二绝缘层的步骤。
29、如权利要求23所述的制造方法，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刻胶层，不覆盖住预定的凹口部分；
蚀刻掉未被覆盖住的厚绝缘层之一部分；
浸蚀该光刻胶层，再露出一部分厚绝缘层；
蚀刻掉露出的厚绝缘层之一部分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
去光刻胶层。
30、如权利要求23所述的制造方法，其中在步骤a之后和步骤b之前，还包括下列步骤：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还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还包括去除该第三绝缘层的步骤。
31、如权利要求23所述的制造方法，其中该第二导电层的水平剖面可为圆形。
32、如权利要求23所述的制造方法，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存储器件的制造方法，其中该半导体存储器件包括一基片、形成在该基片上的一转移晶体管、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，该制造方法包括下列步骤：
a．在该基片上形成一第一绝缘层，覆盖住转移晶体管；
b．形成一第一导电层，穿过至少该第一绝缘层，与该转移晶体管的该漏极和源极区之一电连接；
c．在该第一导电层上形成至少一柱状层；
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，交替形成第一和第二膜层至少一次，该第二膜层是由导电材料制成，而该第一膜层是由绝缘材料制成；
f．构图该第二膜层，分开其位在柱状层上方的部分；
g．构图该第二膜层，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的第三导电层，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枝状导电层，且该第一、第二、第三导电层和第二膜层构成该存储电容器的一存储电极；
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存储电容器的一相对电极。
34、如权利要求33所述的制造方法，其中该第二导电层构成一类树枝状导电层的一部分，其包括一似柱形剖面的部分，该似柱形剖面部分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枝状导电层另一部分，其包括一似L形剖面的部分，该似L形剖面部分的一末端连接在该第三导电层的内表面上。
35、如权利要求33所述的制造方法，其中该第一导电层具有一似T形的剖面。
36、如权利要求33所述的制造方法，其中该第一导电层具有一似U形的剖面。
37、如权利要求33所述的制造方法，其中在步骤a之后和步骤b之前，还包括形成一蚀刻保护层在该第一绝缘层上的步骤。
38、如权利要求33所述的制造方法，其中在步骤e之后和步骤f之前，还包括下列步骤：形成一第二绝缘层在该第二膜层上，该第二绝缘层填满该第二膜层的凹口中的空间；其中该步骤i还包括去除该第二绝缘层的步骤。
39、如权利要求33所述的制造方法，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刻胶层，不覆盖住预定的凹口部分；
蚀刻掉未被覆盖住的厚绝缘层的一部分；
浸蚀该光刻胶层，再露出一部分厚绝缘层；
蚀刻掉露出的厚绝缘层的一部分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
去光刻胶层。
40、如权利要求33所述的制造方法，其中在步骤a之后和步骤b之前，还包括下列步骤：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还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还包括去除该第三绝缘层的步骤。
41、如权利要求33所述的制造方法，其中该第二导电层的水平剖面可为圆形。
42、如权利要求33所述的制造方法，其中该第二导电层的水平剖面可为矩形。
43、如权利要求33所述的制造方法，其中该第三导电层的水平剖面可为圆形。
44、如权利要求33所述的制造方法，其中该第三导电层的水平剖面可为矩形。
45、如权利要求33所述的制造方法，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分。
46、如权利要求33所述的制造方法，其中该步骤f包括以化学机械抛光法，抛光掉该第二膜层位于该柱状层上方的部分。
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| US5478770A (en) * | 1991-12-31 | 1995-12-26 | Hyundai Electronics Industries Co., Ltd. | Methods for manufacturing a storage electrode of DRAM cells |
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1996
- 1996-09-26 CN CN96112878A patent/CN1067802C/zh not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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