具有不同长度与位面的侧向延伸电容器的存储器元件的制作方法

本公开关于一种存储器元件。特别涉及一种存储器元件，其具有沿着该存储器元件而侧向延伸的电容器并经配置成不同长度与不同位面。

背景技术：

1、动态随机存取存储器(dram)是一种半导体装置，用于将数据位元存储在集成电路(ic)内的独立电容器中。dram通常形成为电容器dram单元。一dram存储器电路是通过在一单个半导体晶圆上复制dram单元所进行制造的。每一个dram单元可以存储一位元的数据。dram单元由一数据电容器以及一存取晶体管所组成。

2、在过去的几十年里，随着半导体制造技术的不断进步，dram存储器电路的尺寸也相对应地缩小。随着dram单元的尺寸减小到数纳米的长度，dram单元结构的强度则成为关注。在制造其间可能会发生倒塌或摇晃。因此，期望开发解决相关制造挑战的改进。

3、上文的“现有技术”说明仅提供背景技术，并未承认上文的“现有技术”说明揭示本公开的标的，不构成本公开的现有技术，且上文的“现有技术”的任何说明均不应作为本公开的任一部分。

技术实现思路

1、本公开的一实施例提供一种存储器元件。该存储器元件包括一半导体基底：一第一隔离层，设置在该半导体基底上；一第一下电极，设置在该第一隔离层上；一第一介电层，设置在该第一下电极上；一第一凹陷，延伸经过该第一介电层；一第一电容器介电质，共形于该第一凹陷并接触该第一下电极；以及一第一上电极，设置在该第一凹陷内并被该第一电容器介电质所围绕；其中该第一电容器介电质与该第一上电极在该第一下电极与该半导体基底上侧向延。

2、在一些实施例中，该第一电容器介电质包括一第一氮化物衬垫以及一第一高介电常数衬垫，该第一氮化物衬垫共形于该第一凹陷，该第一高介电常数衬垫设置在该第一氮化物衬垫上。

3、在一些实施例中，该第一上电极与该第一下电极包括钨(w)。

4、在一些实施例中，该存储器元件还包括：一第二隔离层，设置在该第一上电极与该第一介电层上；一第二下电极，设置在该第二隔离层上；一第二介电层，设置在该第二下电极上；一第二凹陷，延伸经过该第二介电层；一第二电容器介电质，共形于该第二凹陷并接触该第二下电极；以及一第二上电极，设置在该第二凹陷内并被该第二电容器介电质所围绕；其中该第二电容器介电质与该第二上电极在该第二下电极与该半导体基底上侧向延伸。

5、在一些实施例中，该第二上电极偏离该第一上电极。

6、在一些实施例中，该存储器元件还包括：一第三隔离层，设置在该第二上电极与该第二介电层上；一第三下电极，设置在该第三隔离层上；一第三介电层，设置在该第三下电极上；一第三凹陷，延伸经过该第三介电层；一第三电容器介电质，共形于该第三凹陷并接触该第三下电极；以及一第三上电极，设置在该第三凹陷内并被该第三电容器介电质所围绕；其中该第三电容器介电质与该第三上电极在该第三下电极与该半导体基底上侧向延伸。

7、在一些实施例中，该第三上电极设置在该第一上电极与该第二上电极上方。

8、在一些实施例中，该第三上电极垂直对准该第一上电极。

9、在一些实施例中，该第三上电极偏离该第二上电极。

10、在一些实施例中，该第三上电极与该第一上电极电性并联。

11、在一些实施例中，该第二介电层的一部分设置在该第一上电极与该第三上电极之间。

12、在一些实施例中，该第一上电极的一长度大致大于该第三上电极的一长度。

13、在一些实施例中，该存储器元件还包括：一第四凹陷，延伸经过该第一介电层；一第四电容器介电质，共形于该第四凹陷并接触该第一下电极；一第四上电极，设置在该第四凹陷内并被该第四电容器介电质所围绕；其中该第四电容器介电质与该第四上电极在该第一下电极与该半导体基底上侧向延伸。

14、在一些实施例中，该第一上电极与该第四上电极电性连接到该第一下电极。

15、在一些实施例中，该第一上电极的一长度大致等于该第四上电极的一长度。

16、本公开的另一实施例提供一种存储器元件。该存储器元件包括一半导体基底；一第一隔离层，设置在该半导体基底上；一第一下电极，设置在该第一隔离层上；一第一介电层，设置在该第一下电极上；一第一凹陷，延伸经过该第一介电层；一第二凹陷，延伸经过该第一介电层；一第一电容器介电质，共形于该第一凹陷并接触该第一下电极；一第二电容器介电质，共形于该第二凹陷并接触该第一下电极；一第一上电极，设置在该第一凹陷内并被该第一电容器介电质所围绕；以及一第二上电极，设置在该第二凹陷内并被该第二电容器介电质所围绕；其中该第一电容器介电质、该第一上电极、该第二电容器介电质以及该第二上电极在该第一下电极与该半导体基底上侧向延伸。

17、在一些实施例中，该第一电容器介电质与该第二电容器介电质电性并联，且该第一上电极与该的二上电极电性并联。

18、在一些实施例中，该第一上电极的一上表面与该第二上电极的一上表面大致呈共面。

19、在一些实施例中，该存储器元件还包括：一第二隔离层，设置在该第一介电层、该第一上电极以及该第二上电极上；以及一第二下电极，设置在该第二隔离层上。

20、在一些实施例中，该第一上电极与该第二上电极设置在该第一下电极与该第二隔离层之间。

21、本公开的另一实施例提供一种存储器元件的制备方法。该制备方法的步骤包括提供一半导体基底；设置一第一隔离层在该半导体基底上；设置一第一下电极在该第一隔离层上；设置一第一介电层在该第一下电极上；移除该第一介电层的一部分以形成延伸经过该第一介电层的一第一凹陷；设置一第一电容器介电质以共形于该第一凹陷以及在该第一下电极上；以及形成一第一上电极在该第一凹陷内并被该第一电容器介电质所围绕；其中该第一电容器介电质与该第一上电极在该第一下电极与该半导体基底上侧向延伸。

22、在一些实施例中，该第一电容器介电质的设置包括设置一第一氮化物衬垫以共形于该第一凹陷，然后设置一第一高介电常数(k)衬垫在该第一氮化物衬垫上。

23、在一些实施例中，该第一介电层的该部分的移除包括移除该第一介电层的一第一部分以形成部分经过该第一介电层的一开口；然后移除该第一介电层的一第二部分而经由该开口暴露以形成该第一凹陷。

24、在一些实施例中，通过一等向性湿蚀刻工艺而移除该第一介电层的该第二部分。

25、在一些实施例中，在形成该第一凹陷之后，该第一下电极的至少一部分经由该役一介电层而暴露。

26、在一些实施例中，该制备方法还包括设置一第二隔离层在该第一上电极与该第一介电层上；设置一第二下电极在该第二隔离层上；设置一第二介电层在该第二下电极上；移除该第二介电层的一部分以形成一第二凹陷而延伸经过该第二介电层；设置一第二电容器介电质以共形于该第二凹陷以及在该第二下电极上；以及形成一第二上电极在该第二凹陷内并被该第二电容器介电质所围绕；其中该第二电容器介电质与该第二上电极在该第二下电极与该半导体基底上侧向延伸。

27、在一些实施例中，该第二介电层的该部分偏离该第一介电层的该部分，且该第一凹陷偏离该第二凹陷。

28、在一些实施例中，该制备方法还包括设置一第一图案化光刻胶层在该第二隔离层上；以及移除该第二隔离层、该第二下电极以及该第二介电层的各部分而经由该第一图案化光刻胶层暴露以暴露该第一上电极的至少一部分。

29、在一些实施例中，该制备方法还包括设置一介电材料在该第一上电极的该部分上；以及形成一导电栓塞而延伸经过该介电材料并接触该第一上电极。

30、在一些实施例中，该制备方法还包括设置一第二光刻胶层在该第二介电层上；设置一遮罩在该第二光刻胶层上；提供一预定电磁辐射在该遮罩上；以该预定电磁辐射照射该遮罩；以及从该第二光刻胶层形成一第一图案化光刻胶层。

31、在一些实施例中，该预定电磁辐射是紫外线(uv)。

32、在一些实施例中，该遮罩包括一第一区域以及一第二区域，该第一区域具有一第一穿透率，该第一穿透率等于允许通过该第一区域的该预定电磁辐射的一数量，该第二区域具有一第二穿透率，该第二穿透率等于允许通过该第一区域的该预定电磁辐射的一数量，其中该第一穿透率大致不同于该第二穿透率。

33、在一些实施例中，该第一穿透率大致大于该第二穿透率。

34、在一些实施例中，该第一图案化光刻胶层的形成包括移除该第二光刻胶层在该遮罩的该第一区域下方的一部分以形成一第三凹陷；以及移除该第二光刻胶层在该遮罩的该第一区域下方的另一部分以形成一第四凹陷。

35、在一些实施例中，该制备方法还包括移除该第一介电层、该第二下电极以及该第二介电层在该第三凹陷下方的各部分而形成一第一沟槽以暴露该第一下电极的一部分；以及移除该第二介电层在该第四凹陷下方的一部分以形成一第二沟槽而暴露该第二下电极的一部分。

36、总之，由于每一个电容器在一半导体基底上横向延伸而不是直立在该半导体基底上，所以可以防止电容器的倒塌。再者，配置在不同位面且垂直相互对准的电容器的上电极的经配置成不同长度，且电容的下电极在半导体基板上延伸且经配置呈平面形状。因此，所有电容器都可以并联而不是串联电性连接。因此，改善该存储器元件的效能以及制造该存储器元件的一工艺。

37、上文已相当广泛地概述本公开的技术特征及优点，从而使下文的本公开详细描述得以获得较佳了解。构成本公开的权利要求标的的其它技术特征及优点将描述于下文。本公开所属技术领域中技术人员应了解，可相当容易地利用下文揭示的概念与特定实施例可作为修改或设计其它结构或工艺而实现与本公开相同的目的。本公开所属技术领域中技术人员亦应了解，这类等效建构无法脱离权利要求所界定的本公开的构思和范围。