专利名称：具有电容器的半导体存储器件的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种具有电容器的半导体存储器件(Semiconductor MemoryDevice)，特别是关于一种动态随机存取存储器(Dynamic Random AccessMemory；DRAM)的存储单元(Memory Cell)结构，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的源极连接到一对应的位线BL，漏极连接到存储电容器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)连接到一恒定电压源，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，在集成电路制造过程中，主要是利用在二维空间的电容器来实现，亦即泛称的平板型电容器(planar type capacitor)。一平板型电容器需占用半导体基片的一相当大的面积来存储电荷，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位的存储电容量者，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 Cell for16M and 64M DRAMs”，International Electron Devices Meeting，Meeting，pp.592-595，Dec.1988。鳍型堆叠电容器主要是其电极和介电膜层系由多个堆叠层，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 Technology Digest ofTechnical Papers，pp.69-70。筒型堆叠电容器主要是其电极和介质薄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。如本领域的技术人员已知，存储单元尺寸缩小，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)机会增加。因此，该本领域的技术人员仍不断在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。
本发明的一主要目的就是在提供一种具有电容器的半导体存储器件，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。
依照本发明之一特点，一种具有电容器的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，并包括漏极和源极区；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。其中该存储电容器包括一类树干状导电层，具有一底部，电连接到转移晶体管的该漏极和源极区之一上，类树干状导电层又具有一向上延伸部，以一大致向上的方向从该底部延伸出。一类树枝状的上导电层电连接在类树干状导电层上方。至少一类树枝状的下导层具有一似L形的剖面，类树枝状的下导电层连接到类树枝状的上导电层的下表面上，类树干状导电层、类树枝状的上导电层、和类树枝状的下导电层构成存储电容器的一存储电极。一介质层形成在类树干状导电层、类树枝状的上导电层、和类树枝状的下导电层曝露出的表面上。一上导电层形成在介质层上，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，存储电容器包括二个大致平行的类树枝状下导电层，每一个均具有一似L形的剖面，且均连接到类树枝状的上导电层的下表面上。存储电容器可进一步包括一第二类树枝状导电层，其具有末端连接在类树干状导电层的外表面上、以及一往外延伸部，以一大致水平的方向，从该末端往外延伸出，第二类树枝状导电层是位于类树枝状的下导电层的下方。类树枝状的下导电层可具有一似双L形的剖面。
依照本发明的另一较佳实施例，类树枝状的上导电层包括一中央部分电连接类树干导电层的上表面；以及一往外延伸部从中央部分往外延伸出。类树枝状的下导电层包一第一延伸部连接到类树枝状的上导电层的下表面上，且大致往下延伸；以及一第二延伸部大致从第一延伸部往外延伸。类树枝状的下导电层可包括一内表面连接到类树干状导电层的外表面。
依照本发明的另一特点，一种具有电容器的半导体存储器件包括一基片、一转移晶体管，形成在基片上，并包括漏极和源极区；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。其中该存储电容器包括一类树干状导电层，具有一底部，电连接到转移晶体管的该漏极和源极区之一上，类树干状导电层又具有一向上延伸部，以一大致向上的方向。从底部延伸出。一类树枝状的上导电层电连接到类树干状导电层上方。至少一类树枝状的下导电层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到类树枝状的上导电层的下表面上；第二延伸段以一角度，从第一延伸段的另一末端延伸出。类树干状导电层、类树枝状的上导电、和类树枝状的下导电层构成存储电容器的一存储电极。一介质层形成在类树干状导电层、类树枝状的上导电层、和类树枝状的下导电层曝露出的表面上。一上导电层形成在介质层上，以构成存储电容器的一相对电极。
依照本发明的又一较佳实施例，类树状的下导电层可进一步包括一第三延伸段大致从第二延伸段往下延伸出；以及一第四延伸段大致从第三延伸段往外延伸出。
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包括一基片；一转移电晶体管，形成在基片上，并包括漏极和源极区；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。其中存储电容器包括一类树干状导电层，具有一底部，电连接到转移晶体管的该漏极和源极区之一上，类树干状导电层又具有一柱形延伸部，以一大致向上的方向，从该底部延伸出。一类树枝状的上导电层连接到类树干状导电层上方。至少一类树枝状的下导电层具有一末端连接到类树枝状的上导电层的下表面上，类树枝状的下导电层又具有一向外延伸部，从该末端往外延伸出。类树干状导电层、类树枝状的上导电层、和类村枝状的下导电层构成存储电容器的一存储电层、和类树枝状的下导电导层暴露出的表面上。一上导电层形成在介电层上，以构成储存电容器的一相对电极。
依照本发明的再一较佳实施例，类树枝状下导电层的向外延伸部具有一多节弯折形状的剖面。储存电容器包括多个大致平行延伸的类树枝状下导电层，每一个类树枝状下导电层的一末端均连接在类树枝状上导电层的下表面上。
依照本发明的再一特点，一种具有电容器的半导体存储器件包括一基片，一转移晶体管，形成在基片上，并包括漏极和源极区；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。其中存储电容器包括一类树干状导电层，具有一底部，电连接到转移晶体管的该漏极和源极区之一上，类树干状导电层又具有一向上延伸部，以一大致向上的方向，从该底部延伸出。至少一类树枝状导电层包括至少一第一延伸段一第二延伸段，和第三延伸段，第一延伸段连接到类树干状导电层的外表面上，第二延伸段以一第一角度，从第一延伸段延伸出，第三延伸段则以一第二角度，从第二延伸段延伸出。类树干状导电层和类树枝状导电层构成该存储电容器的一存储电极。一介电层形成在类树干状导电层和类树枝状导电层曝露出的表面上。一上导电层形成在介电层上，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例，类树干状导电层的向上延伸部包括一中空的部分。类树干状导电层可具有一似U形的剖面。类树干导电层可包括一下树杆部电连接到转移晶体管的该漏极和源极区之一上；以及一上树杆部从下树杆部的上表面延伸出，且具有一似T形的剖面。类树枝状导电层连接在上树杆部的外表面上。
依照本发明的又一较佳实施例，类树干状导电层可包括一下树杆部电连接到转移晶体管的该漏极和源极区之一上；以及一上树杆部从下树杆部的上表面延伸出，且具有一似中空管状的剖面。类树枝状导电层连接在上树杆部的外表面上。
依照本发明的再一较佳实施例，类树干状导电层具有一似T形的剖面。第一延伸段大致从类树干状导电层的外表面往外延伸出，第二延伸段大致从第一延伸段往下延伸出，第三延伸段则大致从第二延伸段往外延伸出。
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，并配合附图，作详细说明如下图1是一DRAM元件的一存储单元的电路示意图。
图2A至2G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3D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4C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元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是一系系列剖面图，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7E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9B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10E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。
图11A至11B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十较佳实施例，以及本发明的一种半导体存储器件的第十较佳实施例。
图12A至12C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十一较佳实施例，以及本发明的一种半导体存储器件的第十一较佳实施例。
图13A至13B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十三较佳实施例，以及本发明的一种半导体存储器件的第十二较佳实施例。
参照图2A至2G，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的表面进行热氧化处理，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进行热氧化处理，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)，以便提高其导电性。该难熔金属可例如为钨(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(或称元字线)WL1和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，字元线WL1至WL4是作为掩模，而离子注入的剂量例如约1×105atoms/cm2，能量则约70KeV。
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(etching protection layer)22，其例如为氮化硅层(silicon nitride)，厚度约1000埃。之后，利用传统的光刻和蚀刻技术，依序蚀刻该蚀刻保护层22和平坦化绝缘层20，以形成存储电极接触孔(storage electrode contact holes)24a和24b，其分别由蚀刻保护层22的上表面延伸到漏极区16a和16b的表面，接着，淀积一层厚的多晶硅层，其厚度例如约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。再利用传统的光刻和蚀刻技术构图多晶硅层，因而形成如图2B所示的柱状多晶硅层(polysilicon pillar)26a；26b。柱状多晶硅层26a；26b分别从漏极区16a和16b的表面经由存储电极接触孔24a和24b大致往上延伸出，且其间形成凹口25。
参照图2C，接着以CVD法依序淀积一绝缘层28、一多晶硅层30、和一绝缘层32。绝缘层28和32例如为二氧化硅，绝缘层28和多晶硅层30的厚度均例如约1000埃，而绝缘层32的厚度应至少足以填满柱状多晶硅层26a；26b之间的凹口25，在此较佳实施例中，绝缘层32的厚度例如约7000埃。为了提高多晶硅层30的导电性，可将例如砷离子注入到多晶硅层30中。
参照图2D，接着利用化学机械式抛光(chemical mechanical polish；CMP)技术，抛光图2C结构的表面，至少直到柱状多晶硅层26a和26b上方的部分露出为止。
参照图2E，接着沉积一多晶硅层34，其厚度例如约1000埃。为了提高多晶硅层34的导电性，可将例如砷离子注入到多晶硅层34中，然后，利用传统的光刻和蚀刻技术，依序蚀刻多晶硅层34、绝缘层32、和多晶硅层30，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34和30切割成若干区段34a；34b和20a；30b。
参照图2F，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32和28。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，其如图所示是由类树干状的多晶硅层26a；26b、类树枝状的上多晶硅层34a、34b、以及具有似L形剖面的类树枝状的下多硅层30a；30b所一起构成。类树干状的多晶硅层26a；26b连接到DRAM的转移晶体管的漏极区16a；16b。类树枝状的上多晶硅层34a；34b连接且延伸于类树干状多晶硅层26a；26b的上方。类树枝状的下多晶硅层30a；30b则从类树枝枝状的上多晶硅层34a；34b的下表面，先以约垂直方向往下延伸一段距离后，再以约水平方向延伸，由于本发明的存储电极的形状非常特殊，故在本说明书中乃以“树型存储电极”称之，因而制成的电容器则称为“树型存储电容器”。
参照图2G，接着在存储电极26a，30a，34a；和26b，30b，34b的表面上分别形成一介电膜层36a；36b。介电膜层36a；36b例如可为二氧化硅层、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、或任何类似者。然后，在介电膜层36a和36b的表面上，形成由多晶硅制成的相对电极38。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2G未显示，但本领域技术人员应了解，图2G的结构可依传统工艺过程制作位线、焊垫(bonding pad)、互连导线(interconnection)、纯化层(passivation)、以及封装等等，以完成DRAM集成电路。由于这些工艺过程与本发明的特征无关，故在此不多作赘述。
在此较佳实施例中，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3D，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3A至3D中，与图2B相似的部分以相同的标号表示。
参照图2B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40、一多晶硅层42、一绝缘层44、一多晶硅层46、和一绝缘层48。绝缘层40、44和48例如为二氧化硅，绝缘层40；44和多晶硅层42；46的厚度均例如约1000埃，而绝缘层48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，至少直到柱状多晶硅层26a和26b上方的部分露出为止。
参照图3C，接着淀积一多晶硅层50，其厚度例如约1000埃。为了提高多晶硅层50的导电性，可将例如砷离子注入到多晶硅层50中。然后，利用传统的光刻和蚀刻技术，依序蚀刻多晶硅层50、绝缘层48、多晶硅层46、绝缘层44、和多晶硅层42，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42、46和50切割成若干区段42a；42b、46a；46b和50a；50b。
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40、44和48。藉此步骤即完成动态随机存取存储器的储存电容器的存储电极，其如图3C所示由类树干状的多晶硅层26a；26b、类树枝状的上晶硅层50a，50b、以及具有似L形剖面的类树干状的二层下多晶硅层42a，46a；42b，46b所一起构成。类树干状的多晶硅层26a；26b连接到DRAM转移晶体管的漏极区16a；16b。类树枝状的上多晶硅层50a；50b连接且延伸于类树干状多晶硅层26a；26b的上方。类树枝状的二层下多晶硅层42a，46a；42b，46b则分别从类树枝状的上多晶硅层34a；34b的下表面，先以约垂直方向往下延伸一段距离后，再以约水平方向延伸。
参照图3D，接着在存储电极26a，42a，46a，50a；和26b，42b，46b，50b的表面上分别形成一介电膜层52a；52b。然后，在介电膜层52a和52b的表面上，形成由多晶硅制成的相对电极54。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佳实施例中，存储电极最下方一层的类树枝状电极层之下表面与蚀刻保护层22之间有一距离，并不直接接触。然而，本发明并不限于此，下一个较佳实施例即将描述最下方一层的类树枝状电极层之下表面与蚀刻保护层22直接接触的存储电极结构。
参照图4A至4C，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，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4A至4C中，与图2B相似的部分以相同的标号表示。
参照图2B和4A，接着以CVD法依序淀积一多晶硅层56、一绝缘层58、一多晶硅层60、和一绝缘层62。
参照图4B，接着利用CMP技术，抛光图4A结构的表面，至少直到位在柱状多晶硅层26a和26b上方的最下面一层的多晶硅层56露出为止。或者，也可直到柱状多晶硅层26a和26b上方的部分露出为止。
参照图4C，接着淀积一多晶硅层64后，利用传统的光刻和蚀刻技术，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56、60和64切割成若干区段56a；56b、60a；60b和64a；64b。
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58和62。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4C所示由类树干状的多晶硅层26a；26b、类树枝状的上多晶硅层64a；64b、以及具有似L形剖面的类树枝状的二层下多晶硅层56a，60a；56b， 60b所一起构成。类树干状的多晶硅层26a；26b连接到DRAM的转移晶体管的漏极区16a；16b。类树枝状的上多晶硅层64a；64b连接且延伸于类树干状多晶硅层26a；26b的上方，类树枝状的二层下多晶硅层56a，60a；56b，60b则分别从类树枝状的上多晶硅层64a，64b的下表面，先以约垂直方向往下延伸一段距离后，再以约水平方向延伸。类树枝状的下多晶硅层中较靠近类树干状多晶硅层26a；26b者(亦即56a和56b)，其内表面与类树干状多晶硅层26a；26b直接接触，且下表面与蚀刻保护层22直接接触，因而形成与上两个较佳实施例不同的结构。
下面第四较佳实施例也将描述最下方一层的类树枝状电极层的下表面与蚀刻保护层22直接接触的存储电极结构。第四较佳实施例以不同于第三较佳实施例的制造方法，完成相近的结构。
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元件的第四较佳实施例，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四较佳实施例所制造的。
本较佳实施例以图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5A至5C中，与图2B相似的部分以相同的标号表示。
参照图2B和5A，接着在柱状多晶硅层26a和26b的侧壁上，分别形成边墙隔层(insulating spacers)66a和66b。边墙隔离层66a和66b例如为二氧化硅层，且可以下列步骤完成以CVD法淀积一二氧化硅层，其厚度例如为1000埃；接着再回蚀刻(etch back)，即可形成边墙隔离层。然后，以CVD法依序淀积一多晶硅层68、一绝缘层70、一多晶硅层72、和一绝缘层74。
参照图5B，接着利用CMP技术，抛光图5A结构的表面，至少直到位在柱状多晶硅层26a和26b上方的最下面一层的多晶硅层68露出为止。或者，也可直到柱状多晶硅层26a和26b上方的部分露出为止。
参照图5C，接着淀积一多晶硅层76后，利用传统的光刻和蚀刻技术，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68、72和76切割成若干区段68a；68b、72a；72b和76a；76b。
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70和74。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所示由类树干状的多晶硅层26a；26b、类树枝状的上多晶硅层76a；76b、以及具有似L形剖面的类树枝状的二层下多晶硅层68a，72a；68b，72b所一起构成。类树干状的多晶硅层26a；26b连接到DRAM的转移晶体管的漏极区16a；16b。类树枝状的上多晶硅层76a；76b连接且延伸于类树干状多晶硅层26a；26b的上方，类树枝状的二层下多晶硅层68a，72a；68b，72b则分别从类树枝状的上多晶硅层76a，76b的下表面，先以约垂直方向往下延伸一段距离后，再以约水平方向延伸。类树枝状的下多晶硅层中较靠近类树干状多晶硅层26a；26b的(亦即72a和72b)，其内表面与类树干状多晶硅层26a；26b的外表面隔着边墙隔离层66a；66b，而下表面则与蚀刻保护层22直接接触，因而形成与上述较佳实施例不同的结构。
下面第五较佳实施例以不同的制造方法，形成最下方一层的类树枝状电极层之内表面与类树干状多晶硅层的外表面直接接触，但下表面则与蚀刻保护层不直接接触的不同存储电极结构。
参照图6A至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，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6A至6D中，与图2B相似的部分以相同的标号表示。
参照图2A和6A，接着以CVD法淀积一平坦化的绝缘层80，其例如为BPSG。再以CVD法淀积一蚀刻保护层82，其例如为氮化硅层。然后以CVD法淀积一绝缘层84，其例如为二氧化硅，厚度例如约1000埃。接着，利用传统的光刻和蚀刻技术，依序蚀刻二氧化硅层84、蚀刻保护层82和平坦化绝缘层80，以形成存储电极接触孔85a和85b，其分别由二氧化硅层84的上表面延伸到漏极区16a和16b的表面。接着，淀积一层厚的多晶硅层，其厚度例如约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。再利用传统的光刻和蚀刻技术构图多晶硅层，因而形成如图6A所示的柱状多晶硅层86a；86b。柱状多晶硅层86a；86b分别从漏极区16a和16b的表面由存储电极接触孔85a和85b大致往上延伸出。
参照图6B，接着以CVD法依序淀积一多晶硅层88、一绝缘层90、一多晶硅层92、和一绝缘层94。
参照图6C，接着利用CMP技术，抛光图6B结构的表面，直到柱状多晶硅层86a和86b上方的部分露出为止。或者，也可只到位在柱状多晶硅层86a和86b上方的最下面一层的多晶硅层88部分露出为止。
参照图6D，接着淀积一多晶硅层96后，利用传统的光刻和蚀刻技术，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、92和96切割成若干区段88a；88b、92a；92b和96a；96b。
接着以湿式蚀刻法，并以蚀刻保护层82为蚀刻终点，将暴露出的二氧化硅层去除，亦即去除绝缘层94、90和88。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所示由类树干状的多晶硅层86a；86b、类树枝状的上多晶硅层96a；96b、以及具有似L形剖面的类树枝状的二层下多晶硅层88a，92a；88b，92b所一起构成。类树干状的多晶硅层86a；86b连接到DRAM的转移晶体管的漏极区16a；16b。类树枝状的上多晶硅层96a；96b连接且延伸于类树干状多晶硅层86a；86b的上方，类树枝状的二层下多晶硅层88a，92a；88b，92b则分别从类树枝状的上多晶硅层96a，96b的下表面，先以约垂直方向往下延伸一段距离后，再以约水平方向延伸。类树枝状的下多晶硅层中较靠近类树干状多晶硅层86a；86b(亦即88a和88b)，其内表面与类树干状多晶硅层86a；86b的外表面相连接，而下表面则与蚀刻保护层82保持一距离，因而形成与上述较佳实施例不同的存储电极结构。
在上述第一至第五较佳实施例中，存储电极的类树枝状电极层系呈L形剖面的两节式弯折构件。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7A至7E，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，系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至7E中，与图2B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98，其例如为BPSG。然后，再以CVD法淀积一蚀刻保护层100，其例如为氮化硅层。然后利用传统的光刻和蚀刻技术，依序蚀刻该蚀刻保护层100和平坦化绝缘层98，以形成存储电极接触孔102a和102b，其分别由蚀刻保护层100的上表面延伸到漏极区16a和16b的表面。接着，淀积一层厚的多晶硅层，其厚度例如约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。再利用传统的光刻技术形成一光刻胶层106，并以各向导性蚀刻曝露出的多晶硅层，因而形成如图所示的凸起多晶硅层104a；104b。凸起多晶硅层104a；104b分别从漏极区16a和16b的表面由存储电极接触孔102a和102b大致往上延伸出。
参照图7B，接着以光刻胶浸蚀(photoresist erosion)技术去除光刻胶层106一厚度，而形成较薄较小的光刻胶层106a藉引又曝露出凸起多晶硅层104a和104b的一部分上表面。
参照图7C，接着，再以各向异性蚀刻凸起多晶硅层104a和104b暴露出的上表面部分及残留的多晶硅层，至蚀刻保护层100露为此，以便形成具有阶梯状的柱状多晶硅层104c和104d结构。最后去光刻胶。
参照图7D，接着，依上面针对图2C和2D所述的类似步骤进行，以完成如图7D所示的结构。亦即先以CVD法依序淀积一绝缘层108、一多晶硅层110、和一绝缘层112。接着利用化学机械式抛光技术，抛光其结构的表面，至少直到柱状多晶硅层104c和104d上方的表面露出为止。
参照图7E，接着淀积一多晶体层114，其厚度例如约1000埃。为了提高多晶硅层114的导电性，可将例如砷离子注入到多晶硅层114中。然后，利用传统的光刻和蚀刻技术，依序蚀刻多晶硅层114、绝缘层112、和多晶硅层110，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114和110切割成若干区段114a；114b和110a；110b。
接着以湿式蚀刻法，并以蚀刻保护层100为蚀刻终点，将暴露出的二氧化硅层去除，亦即去除绝缘层112和108。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7E所示由类树干状的多晶硅层104c；104d、类树枝状的上多晶硅层114a；114b、以及具有四节弯折形剖面(或双L形剖面)的类树枝状的下多晶硅层110a；110b所一起构成。类树干状的多晶硅层104c；104b连接到DRAM的转移晶体管的漏极区16a；16b。类树枝状的上多晶硅层114a；114b连接且延伸于类树干状多晶硅层104c；104d的上方。类树枝状的下多晶硅层110a；110b则从类树枝状的上多晶硅层114a；114b的下表面，先以约垂直方向往下延伸一段距离后，再以约水平方向延伸另一段距离，接着又以约垂直方向往下延伸一段距离，最后以约水平方向延伸出。
依照本佳实施例的构想，若要制作更多节的类树枝状多晶硅层结构，可以图7C和7B的结构为基础，再进行光刻胶浸蚀步骤和凸起多晶硅层的时间控制各向异性蚀刻步骤一次或多次，以形成更多阶梯的柱状多晶硅层结构。
在上述第一至第六较实施例中，均是利用CMP技术将位在柱状多晶硅层上方的其他多晶硅层予以切割。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，将位在柱状多晶硅层上方的其他多晶硅层进行切割的工艺过程，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，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8A至8E中，与图2B相似的部分以相同的标号表示。
参照图8A和2B，接着以CVD法交替淀积绝缘层和多晶硅层，亦即如图8A所示依序淀积一绝缘层116、一多晶硅层118、一绝缘层120、一多晶硅层122、和一绝缘层124。绝缘层116、120和124例如为二氧化硅，所有绝缘层和多晶硅层的厚度均例如约1000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8B，接着，利用传统的光刻技术形成一光刻胶层126，并依序以各向异性蚀刻未被覆盖的二氧化硅层124、多晶硅层122、二氧化硅层120、多晶硅层118、和二氧化硅层116，以使柱状多晶硅层26a和26b的上表面露出。在此步骤中，形成接触孔128a和128b，其是分别从绝缘层124的表面延伸到柱状多晶硅层26a和26b的上表面。而且也使位在柱状多晶硅层26a和26b上方的绝缘层116，120，124以及多晶硅层118，122被切割。最后去光刻胶。
参照图8C，接着淀积一多晶硅层130，填满接触孔128a和128b。再利用传统光刻和蚀刻技术构图多晶硅层130，以形成分别连接到柱状多晶硅层26a和26b的上树杆部分130a和130b。在此较佳实施例中，存储电极的上树杆部分130a和130b具有似T形的剖面。依照另一较佳实施例，也可以利用重填(refill)多晶硅层到接触孔128a和128b中，以形成柱状的上树杆部分。此多晶硅层重填工艺过程可以CVD法淀积一多晶硅层再回蚀刻完成，依照又一较佳实施例，也可以淀积一多晶硅层，其不填满接触孔128a和128b，而只形成接触孔的内壁上。再以传统的光刻和蚀刻技术图多晶硅层，以形成具有似U形剖面的上树杆部分。
参照图8D，接着利用传统的光刻和蚀刻技术，依序蚀刻绝缘层124、多晶硅层122、绝缘层120、和多晶硅层118，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118和122切割成若干区段118a；118b和122a；122b。
参照图8E，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124、120和116。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，如图8E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130a；130b、以及具有三节弯折形剖面的二层类树枝状多晶硅层118a，122a；118b，122b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。类树干状的上多晶硅层130a；130b连接于类树干状多晶硅层26a；26b的上方。二层类树枝状多晶硅层118a，122a；118b，122b则从类树干状的上多晶硅层130a；130b的外表面，先以约水平方向延伸出一段距离后，再以约垂直方向往下延伸一距离，最后以约水平方向往外延伸。
在下一个较佳实施例中，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第七较佳实施例结构，唯一不同之处是其上树杆部分为中空结构。
参照图9A至9B，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，系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。
本较佳实施例以图8B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9B中，与图8B相似的部分以相同的标号表示。
参照图9A和8B，接着以CVD法淀积一多晶硅层，再回蚀刻，以便在接触孔128a和128b的内壁上形成多晶硅层边墙隔离层(side-wall spacer)132a和132b。多晶硅层边墙隔离层132a和132b构成上树杆部分，分别连接到柱状多晶硅层26a和26b的上表面，而且具有似U形的剖面，以增加存储电极的表面积。
参照图9B，接着利用传统的光刻和蚀刻技术，依序蚀刻绝缘层124、多晶硅层122、绝缘层120、和多晶硅层118，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118和122切割成若干区段118a；118b和122a；122b。
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124、120和116。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，如图9B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132a；132b、以具有三节弯折形剖面的二层类树枝状多晶硅层118a，122a；118b，122b一起构成，图9B所示较佳实施例的存储电极结构与图8E所示的唯一不同，仅在类树干状的上多晶硅层132a；132b和130a；130b的结构不同。
在下一个较佳实施例中，以不同的工艺过程形成类似于图8E所示较佳实施例的存储电极结构。
参照图10A至10E，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，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10A至10E中，与图2A相似的部分以相同的标号表示。
参照图10A和2A，接着，以CVD法淀积一平坦化的绝缘层150，其例如为BPSG。然后，再以CVD法淀积一蚀刻保护层152，其例如为氮化硅层。之后，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(insulating pillars)154a和154b。柱状绝缘层154a和154b的位置大约是分别在漏极区16a和16b的上方。
参照图10B，接着以CVD法依序淀积一绝缘层156、一多晶硅层158、和一绝缘层160。绝缘层156和160例如为二氧化硅，绝缘层156，160和多晶硅层158的厚度均例如约1000埃。为了提高多晶硅层158的导电性，可将砷离子注入到多晶硅层158中。
参照图10C，接着利用传统的光刻技术形成一光刻胶层162，并依序以各向异性蚀刻未被覆盖的二氧化硅层160、多晶硅层158、二氧化硅层156、柱状绝缘层154a；154b、蚀刻保护层152、平坦化绝缘层150、和栅极氧化层14，以形成存储电极接触孔164a和164b，其分别由绝缘层160的上表面延伸到漏极区16a和16b的表面。
参照图10D，接着淀积一多晶硅层166，填满存储电极接触孔164a和164b，再利用传统光刻和蚀刻技术构图多晶硅层166，以形成分别连接到漏极区16a和16b的类树干状多晶硅层166a和166b。
参照图10E，接着利用传统的光刻和蚀刻技术，依序蚀刻绝缘层160和多晶硅层158，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158切割成若干区段158a和158b。
接着以湿式蚀刻法，并以蚀刻保护层152为蚀刻终点，将暴露出的二氧化硅层去除，亦即去除绝缘层160、156和154a；154b。藉此步骤即完成动态随机存取存储体的存储电容器的存储电极，其如图10E所示是由类树干状的多晶硅层166a；166b、以及具有三节弯折形剖面的类树枝状多晶硅层158a；158b一起构成。图10E所示较佳实施例的存储电极结构与图8E所示非常类似，然两者的工艺过程差异则很大。
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九较佳实施例结构，唯一不同之处是其类树干状多晶硅层为中空结构，以增加存储电极的表面积。
参照图11A至11B，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十较佳实施例，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十较佳实施例所制造的。
本较佳实施例以图10C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11A至11B中，与图10C相似的部分以相同的标号表示。
参照图11A和10C，接着以CVD法淀积一多晶硅层168，使在存储电极接触孔164a和164b中，多晶硅只形成在存储电极接触孔164a和164b的内壁上，但未填满存储电极接触孔。之后，以传统的光刻和蚀刻技术构图出各存储单元存储电极的类树干状多晶硅层168a；168b，如图所示其具有似U形的剖面，以更增加存储电极的表面积。
参照图11B，接着利用传统的光刻和蚀刻技术，依序蚀刻绝缘层160和多晶硅层158，以界定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158切割成若干区段158a和158b。
接着以湿式蚀刻法，并以蚀刻保护层152为蚀刻终点，将暴露出的二氧化硅层去除，亦即去除绝缘层160、156和154a；154b。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11B所示由具有似U形剖面的类树干状多晶硅层168a；168b、以及具有三节弯折形剖面的类树枝状多晶硅层158a；158b一起构成。图11B所示较佳实施例的存储电极结构与图10E所示的唯一不同，仅在类树干状多晶硅层168a；168b和166a；166b的结构不同。
在上述的第九和第十较佳实施例中，柱状绝缘层的形状还可以利用其他的手段来变化出各种形状，以改变类树枝状多晶硅层的延伸形状及延伸角度。例如要利用光刻胶浸蚀技术形成阶梯状的柱状绝缘层。或在图10A的情况中，若以各向同性(isotropic)蚀刻，如湿式蚀刻，来代替各向异性(anisotropic)蚀刻方式，对该厚绝缘层施行蚀该，可得类三角形的绝缘层；或者同样在图10A的情况下，于柱状绝缘层154a和154b形成之后，再形成边墙隔离层在柱状绝缘层154a和154b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。
同样的，在其他的较佳实施例中柱状多硅晶层的形状也可以利用其他的手段来变化出各种形状，以改变类树枝状多晶硅层的延伸形状及延伸角度。例如在图2B的情况中，若以各向同性(isotropic)蚀该，如等离子蚀刻，来代替各向异性(anisotropic)蚀该方式，对该厚多晶硅层施行蚀刻，可得类三角形的多晶硅层。
在上述第一至第十较佳实施例的任一例中，树型存储电极整体均大致为单一阶层结构。然而，本发明产并不限于此，本发明的树型存储电极可为二个阶层、或更多阶层的堆叠结构。下一个较佳实施例即将描述二个阶层的树型存储电极结构。
参照图12A至12C，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十一较佳实施例，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十一较佳实施例所制造的。
本较佳实施例是以图3B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二阶层结构的DRAM存储电极。在图12A至12C中，与图3B相似的部分是以相同的标号表示。
参照图12A和3B，在大致已形成下方阶层的树型存储电极的基本结构之后，接着依序淀积一多晶硅层170和一绝缘层171，绝缘层171例如为二氧化硅，且多晶硅层170和二氧化硅层171的厚度例如均为约1000埃。之后，利用传统的光刻和蚀刻技术，蚀刻绝缘层171，以界定接触孔174a和174b，其分别由绝缘层171的上表面延伸到多晶硅层170的上表面。接着，淀积一层厚的多晶硅层，其厚度例如约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。再利用传统的光刻和蚀刻技术构图多晶硅层，因而形成如图12A所示的柱状多晶硅层172a；172b。柱状多晶硅层172a；172b分别从多晶硅层170的上表面经由接触孔174a和174b大致往上延伸出。藉此，柱状多晶硅层172a和172b便与下方阶层的存储电极结构电连接。
参照图12B，接着以上述针对图3A和3B所描述的类似工艺过程完成图12B的结构。亦即以CVD法交替淀积绝缘层(176，180，184)和多晶硅层(178，182)，然后利用CMP技术，抛光整个结构的表面，至少直到柱状多晶硅层172a和172b上方的部分露出为止。
参照图12C，接着以上述针对图3C所描述的类似工艺过程完成图12C的结构。亦即淀积一多晶硅层188，其厚度例如约1000埃。然后，利用传统的光刻和蚀刻技术，依序蚀刻多晶硅层188、绝缘层184、多晶硅层182、绝缘层180、多晶硅层178、绝缘层176和171、多晶硅层170、绝缘层48、多晶硅层46、绝缘层44、和多晶硅层42，以界定出各存储单元的存储电容器的二阶层结构存储电极。亦即藉此步骤将多晶硅层188、182、178、170、46和42切割成若干区段188a、188b、182a、182b、178a、178b、170a、170b、46a、46b、42a和42b。
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全部去除，亦即去除绝缘层184、180、176、171、48、44和40。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12C所示是由二个类似于图3C所示的树型存储电极结构层所一起组成。很明显的，本较佳实施例可大幅增加存储电极的表面积。
在上述第一至第八较佳实施例，以及第十一较佳实施例的任一例中，均是形成柱状多晶硅层的底部直接连接到转移晶体管的漏极区。然而，本发明并不限于此，本发明的柱状多晶硅层也可经由另一导电层，间接连接到转移晶体管的漏极区。下一个较佳实施例即将描述柱状多晶硅层是由另一导电层，间接连接到转移晶体管漏极区的结构。
参照图13A至13B，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十二较佳实施例，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十二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似T形的下多晶硅层、和柱形的上多晶硅层，两者一起构成存储电极的类树干状导电层，在图13A至13B中，与图2A相似的部分是以相同的标号表示。
参照图13A和2A，接着，以CVD法淀积一平坦化的绝缘层190。其例如为BPSG。然后，再以CVD法淀积一蚀刻保护层192，其例如为氮化硅层，之后，利用传统的光刻和蚀刻技术，依序蚀刻该蚀刻保护层192和平坦化绝缘层190，以形成存储电极接触孔194a和194b，其分别由蚀刻保护层192的上表面延伸到漏极区16a和16b的表面，接着，淀积一层多晶硅层，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。再利用传统的光刻和蚀刻技术构图多晶硅层，以形成如图13A所示具有似T形剖面的多晶硅层196a和196b，用以当作DRAM存储电极的类树干状下导电层，其分别从漏极区16a和16b的表面经由存储电极接触孔194a和194b大致往上和往外延伸出。依照本发明，此多晶硅层也可以先不构图，等到后续要界定出各存储单元的存储电容的存储电极时再一起构图。
参照图13B，接着，淀积一绝缘层198，其例如为二氧化硅。然后，利用传统的光刻和蚀刻技术形成孔(Windows)200a和200b，露出多晶硅层196a和196b的一部分上表面。之后，淀积一层厚的多晶硅层，其厚度例如约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。再利用传统的光刻和蚀刻技术构图多晶硅层，因而形成如图13B所示的柱状多晶硅层202a、202b柱状多晶硅层200a；200b分别从多晶硅层196a和196b的上表面经由孔200a和200b大致往上延伸出，用以当作DRAM存储电极的类树干状上导电层。
接着，可利用上述第一至第八较佳实施例、以及第十一较佳实施例中的任一例的工艺过程构想，完成不同的树型电容器结构。
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用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，仅为图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，当可作些许的更动与润饰，因此本发明的保护范围应当以权利要求书所界定的为准。
权利要求
1.一种具有电容器的半导体存储器件包括一基片；一转移晶体管，形成在该基片上，并包括漏极和源极区；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，该存储电容器包括一类树干状导电层，具有一底部，电连接到该转移晶体管的该漏极和源极区之一上，该类树干状导电层又具有向上延伸部，以一大致向上的方向，从该底部延伸出，一类树枝状的上导电层，电连接在该类树干状导电层上方，至少一类树枝状的下导电层，具有一似L形的剖面，该类树枝状的下导电层连接到该类树枝状的上导电层之下表面上，该类树干状导电层、类树枝状的上导电层、和类树枝状的下导电层构成该存储电容器的一存储电极，一介电层，形成在该类树干状导层、类树枝状的上导电层、和类树枝状的下导电层暴露出的表面上，以及一上导电层，形成在该介电层上，以构成该存储电容器的一相对电极。
2.如权利要求1所述的半导体存储器件，其中存储电容器包括二个大致平行的类树枝状下导电层，每一个均具有一似L形的剖面，且均连接到该类树枝状的上导电层之下表面上。
3.如权利要求1所述的半导体存储器件，其中该存储电容器还包括一第二类树枝状导电层，其具有一末端连接在该类树干状导电层的外表面上、以及一往外延伸部，以一大致水平的方向从该末端往外延伸出。
4.如权利要求3所述的半导体存储器件，其中该第二类树枝状导电层位于该类树枝状的下导电层的下方。
5.如权利要求1所述的半导体存储器件，其中该类树枝状的下导电层具有一似双L形的剖面。
6.如权利要求1所述的半导体存储器件，其中该类树枝状的上导电层包括一中央部分电连接在该类树干状导电层的上表面；以及一往外延伸部从该中央部分往外延伸出。
7.如权利要求6所述的半导体存储器件，其中该类树枝状的下导电层包括一第一延伸部连接到该类树枝状的上导电层之下表面上，且大致往下延伸；以及一第二延伸部大致从该第一延伸部往外延伸。
8.如权利要求1所述的半导体存储器件，其中该类树枝状的下导电层包括一内表面连接到该类树干状导电层的外表面。
9.如权利要求1所述的半导体存储器件，其中该类树干状导电层更包括一向外延伸部，以一大致水平的方向，从该向上延伸部往外延伸出。
10.一种具有电容器的半导体存储器件包括一基片；一转移晶体管，形成在该基片上，并包括漏极和源极区；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，该存储电容器包括一类树干状导电层，具有一底部，电连接到该转移晶体管的该漏极和源极区之一上，该类树干状导电层又具有一向上延伸部，以一大致向上的方向，从该底部延伸出，一类树枝状的上导电层，电连接在该类树干状的导电层上方，至少一类树枝状的下导电层，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到该类树枝状的上导电层之下表面上，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、类树枝状的上导电层、和类树枝状的下导电层构成该存储电容器的一存储电极。一介电层，形成在该类树干状导层、类树枝状的上导电层、和类树枝状的下导电层暴露出的表面上，以及一上导电层，形成在该介电层上，以构成该存储电容器的一相对电极。
11.如权利要求10所述之半导体存储器件，其中该存储电容器包括二个大致平行的类树枝状下导电层，每一个均连接到该类树枝状的上导电层之下表面上。
12.如权利要求10所述的半导体存储器件，其中该存储电容器还包括一第二类树枝状导电层，其具有一末端连接在该类树干状导电层的外表面上、以及一往外延伸部从该末端往外延伸出。
13.如权利要求10所述的半导体存储器件，其中该第二类树枝状导电层系位在该类树枝状的下导电层的下方且大致以水平方向延伸。
14.如权利要求10所述的半导体存储器件，其中该类树枝状的下导电层具有一似双L形的剖面。
15.如权利要求10所述的半导体器件，其中该类树枝状的上导电层包括一中央部分电连接在该类树干状导电层的上表面；以及一往外延伸部从该中央部分往外延伸出。
16.如权利要求15所述的半电体存储器件，其中该类树枝状下导电层的第一延伸段是大致从该类树枝状的上导电层往下延伸，且该第二延伸段则大致从该第一延伸部往外延伸。
17.如权利要求16所述的半导体存储器件，其中该类树枝状的下导电层还包括一第三延伸段大致从该第二延伸段往下延伸出；以及一第四延伸段大致从该第三延伸往外延伸出。
18.如权利要求10所述的半导体存储器件，其中该类树枝状的下导电层包括一内表面连接到该类树干状导电层的外表面。
19.如权利要求10所述的半导体存储器件，其中该类树干状导电层包括一向外延伸部，以一大致水平的方向从该向上延伸部往外延伸出。
20.一种具有电容器的半导体存储器件包括一基片；一转移晶体管，形成在该基片上，并包括漏极和源极区；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，该存储电容器包括一类树干状导电层，具有一底部，电连接到该转移晶体管的该漏极和源极区之一上，该类树干状导电层又具有一柱形延伸部，以一大致向上的方向，从该底部延伸出，一类树枝状的上导电层，电连接在该类树干状导电层上方，至少一类树枝状的下导电层，具有一末端连接到该类树枝状的上导电层之下表面上，该类树枝状的下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、类树枝状的上导电层、和类树枝状的下导电层构成该存储电容器的一存储电极。一介电层，形成在该类树干状导电层、类树枝状的上导电层、和类树枝状的下导电层暴露出的表面上，以及一上导电层，形成在该介电层上，以构成该存储电容器的一相对电极。
21.如权利要求20所述的半导体存储器件，其中该类树枝状下导电层的该向外延伸部具有一多节弯折形状的剖面。
22.如权利要求20所述的半导体存储器件，其中该存储电容器包括多个大致平行延伸的类树枝状下导电层，每一个类树枝状下导电层的一末端均连接在该类树枝状上导电层的下表面上。
23.一种具有电容器的半导体存储器件包括一基片；一转移晶体管，形成在该基片上，并包括漏极和源极区；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，该存储电容器包括一类树干状导电层，具有一底部，电连接到该转移晶体管的该漏极和源极区之一上，该类树干状导电层又具有一向上延伸部，以一大致向上的方向，从该底部延伸出，至少一类树枝状的导电层，包括至少一第一延伸段、一第二延伸段和一第三延伸段，该第一延伸段连接到该类树干状的导电层之外表面上，该第二延伸段以一第一角度，从该第一延伸段延伸出，该第三延伸段则以一第二角度，从该第二延伸段延伸出，该类树干状导电层和类树枝状导电层构成该存储电容器的一存储电极。一介电层，形成在该类树干状导电层和类树枝状的导电层暴露出的表面上，以及一上导电层，形成该介电层上，以构成该存储电容器的一相对电极。
24.如权利要求23所述的半导体存储器件，其中该类树干状导电层的该向上延伸部包括一中空部分。
25.如权利要求24所述的半导体存储器件，其中该类树干状导电层具有一似U形的剖面。
26.如权利要求23所述的半导体存储器件，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；以及一上树杆部从该下树杆部的上表面延伸出，且具有一似T形的剖面。
27.如权利要求26所述的半导体存储器件，其中该类树枝状导电层是连接在该上树枝部的外表面上。
28.如权利要求23所述的半导体存储器件，其中该类树干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；以及一上树杆部从该下树杆部的上表面延伸出，且具有一似中空状的剖面。
29.如权利要求28所述的半导体存储器件，其中该类树枝状导电层是连接在该上树杆部的外表面上。
30.如权利要求23所述的半导体存储器件，其中该类树干状导电层具有一似T形的剖面。
31.如权利要求23所述的半导体存储器件，其中该第一延伸段大致从该类树干状导电层之外表面往外延伸出，该第二延伸段大致从该第一延伸段往下延伸出，该第三延伸段则大致从该第二延伸段往外延伸出。
全文摘要
具有电容器的半导体存储器件包括:基片;转移晶体管形成在基片上;存储电容器连接到转移晶体管漏极上。存储电容器包括柱状类树干状导电层,到转移晶体管漏极度区上。类树枝状的上导电层在类树干状导电层上方。类树枝状的下导电层连到类树枝状的上导电层下表面上。类树干状导电层、类树枝状的上导电层、和类树枝状的下导电层构成存储电容器的存储电极。一上导电层形成在一介电层上,以构成存储电容器的一相对电极。
文档编号G11C11/34GK1177837SQ9611287
公开日1998年4月1日 申请日期1996年9月26日 优先权日1996年9月26日
发明者赵芳庆 申请人:联华电子股份有限公司