專利名稱：一種電容存儲器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種電容存儲器，尤其涉及一種使用半球形多晶硅 (hemispherical grain poly-Si)和平板多晶硅(plate poly-Si)作為電極并聯(lián) 的電容存儲器，可用于動態(tài)隨機(jī)存儲器(Dynamic Random Access Memory, DRAM)、 光電一體化之小容量儲電裝置等領(lǐng)域)可增加電容存儲量，屬于電容存儲器技術(shù) 領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
目前世界上采用的增強(qiáng)電容存儲的方式主要包括
1) 傳統(tǒng)的平板電容存儲器，如圖1所示，由襯底層1、磷摻雜平板形多晶硅層2、 二氧化硅/氮化硅絕緣介質(zhì)層3和磷摻雜平板形多晶硅層4組成，減薄二氧 化硅/氮化硅絕緣介質(zhì)層3的厚度到45-卯nm量級從而縮短臨界尺寸(critical dimension (CD))使得電容增加；
2) 另外一個方法是維持電容在45-卯nm的臨界尺寸的工藝上通過腐蝕更多活性 硅形成深槽去彌補(bǔ)節(jié)點(diǎn)面積的損失；
3) 傳統(tǒng)的半球形多晶硅電容存儲器，如圖2所示，由襯底5、磷摻雜半球形多晶 硅層6、 二氧化硅/氮化硅絕緣介質(zhì)7和磷摻雜平板形多晶硅8組成，在沒 有影響到臨界尺寸的情況下增加電容的電極的面積。
這三種電容存儲器的共同缺點(diǎn)是電容存儲量不夠大。 發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的是提供一種能增加電容存儲量的電容存儲器。 為實(shí)現(xiàn)以上目的，本實(shí)用新型的技術(shù)方案是提供一種電容存儲器，包括襯底、 磷摻雜半球形多晶硅層、下二氧化硅/氮化硅絕緣介質(zhì)和下磷摻雜平板形多晶硅， 在襯底和下二氧化硅/氮化硅絕緣介質(zhì)之間設(shè)有磷摻雜半球形多晶硅層，在下二 氧化硅/氮化硅絕緣介質(zhì)上面設(shè)有下磷摻雜平板形多晶硅，其特征在于，在襯底 和磷摻雜半球形多晶硅層之間設(shè)有第一電極，在下磷摻雜平板形多晶硅上面設(shè)有第一氮化硅絕緣層，在下磷摻雜平板形多晶硅和第一氮化硅絕緣層上設(shè)有與之垂 直的第一溝槽，在第一溝槽內(nèi)設(shè)有第一鋁/銀層連接通道，在下磷摻雜平板形多 晶硅和第一氮化硅絕緣層之間設(shè)有第二電極，在第一氮化硅絕緣層上面設(shè)有上磷 摻雜平板形多晶硅層，在上磷摻雜平板形多晶硅層和上磷摻雜平板形多晶硅層之 間設(shè)有上二氧化硅/氮化硅絕緣介質(zhì)層，上二氧化硅/氮化硅絕緣介質(zhì)層和磷摻雜 平板形多晶硅層上設(shè)有與之垂直的第二溝槽，在上磷摻雜平板形多晶硅層上設(shè)有 第二氮化硅絕緣層，在第二氮化硅絕緣層上設(shè)有第二鋁/銀層連接通道。
本實(shí)用新型采用半球形多晶硅(hemispherical grain poly-Si)和平板多晶硅 (plate poly-Si)作為電極的并聯(lián)結(jié)構(gòu)，由于第一、二層平板電容的電極面積增強(qiáng), 采用此種并聯(lián)結(jié)構(gòu)的電容存儲器的整體性能比傳統(tǒng)單一結(jié)構(gòu)的半球形多晶硅電 容或平板電容高40-50%左右。
本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)是能增加電容存儲量。
圖1為平板電容存儲器結(jié)構(gòu)示意圖2為半球形多晶硅電容存儲器結(jié)構(gòu)示意圖3為本實(shí)用新型一種電容存儲器結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明。
實(shí)施例
如圖3所示，為本實(shí)用新型一種電容存儲器結(jié)構(gòu)示意圖， 一種電容存儲器由 上磷摻雜平板形多晶硅層2、上二氧化硅/氮化硅絕緣介質(zhì)層3、上磷摻雜平板形 多晶硅層4、襯底5、磷摻雜半球形多晶硅層6、下二氧化硅/氮化硅絕緣介質(zhì)7 和下磷摻雜平板形多晶硅8、第一鋁/銀層連接通道9、第一溝槽IO、第一電極 11、第一氮化硅絕緣層12、第二氮化硅絕緣層13、第二溝槽14、第二鋁/銀層 連接通道15和第二電極16組成。
分別制備厚度為20-50nm的第一電極11和第二電極16，厚度為40-100nm 的磷摻雜半球形多晶硅層6，厚度為5-15nm的下二氧化硅/氮化硅絕緣介質(zhì)7和 上二氧化硅/氮化硅絕緣介質(zhì)層3，厚度為40-100 nm的下磷摻雜平板形多晶硅8和上磷摻雜平板形多晶硅層2厚度為40-100 nm，厚度為20-50nm的第一氮化硅 絕緣層12和第二氮化硅絕緣層13，寬度為70-130nm的第一溝槽10和第二溝槽 14，厚度為30-60nrn的第一鋁/銀層連接通道9和第二鋁/銀層連接通道15厚度 為30-60nm。
在襯底5和下二氧化硅/氮化硅絕緣介質(zhì)7之間安裝有磷摻雜半球形多晶硅層 6，在下二氧化硅/氮化硅絕緣介質(zhì)7上面安裝下磷摻雜平板形多晶硅8，在襯底 5和磷摻雜半球形多晶硅層6之間安裝第一電極11，在下磷摻雜平板形多晶硅8 上面安裝第一氮化硅絕緣層12，在下磷摻雜平板形多晶硅8和第一氮化硅絕緣 層12上開有與之垂直的第一溝槽10，在第一溝槽10內(nèi)安裝第一鋁/銀層連接通 道9，在下磷摻雜平板形多晶硅8和第一氮化硅絕緣層12之間安裝第二電極16， 在第一氮化硅絕緣層12上面安裝上磷摻雜平板形多晶硅層2，在上磷摻雜平板 形多晶硅層2和上磷摻雜平板形多晶硅層4之間安裝上二氧化硅/氮化硅絕緣介 質(zhì)層3,上二氧化硅/氮化硅絕緣介質(zhì)層3和磷摻雜平板形多晶硅層4上開有與 之垂直的第二溝槽14，在上磷摻雜平板形多晶硅層4上安裝第二氮化硅絕緣層 13，在第二氮化硅絕緣層13上安裝第二鋁/銀層連接通道15。
使用安捷倫(Agilent)2484型設(shè)備，測試頻率為100K HZ，電壓為0V，測試 范圍為300nm*200nm，測出傳統(tǒng)半球形多晶硅電容的電容為444PF,傳統(tǒng)平板形 多晶硅電容的電容為320PF ，而本實(shí)用新型的電容為763PF。
權(quán)利要求1.一種電容存儲器，包括襯底(5)、磷摻雜半球形多晶硅層(6)、下二氧化硅/氮化硅絕緣介質(zhì)(7)和下磷摻雜平板形多晶硅(8)，在襯底(5)和下二氧化硅/氮化硅絕緣介質(zhì)(7)之間設(shè)有磷摻雜半球形多晶硅層(6)，在下二氧化硅/氮化硅絕緣介質(zhì)(7)上面設(shè)有下磷摻雜平板形多晶硅(8)，其特征在于，在襯底(5)和磷摻雜半球形多晶硅層(6)之間設(shè)有第一電極(11)，在下磷摻雜平板形多晶硅(8)上面設(shè)有第一氮化硅絕緣層(12)，在下磷摻雜平板形多晶硅(8)和第一氮化硅絕緣層(12)上設(shè)有與之垂直的第一溝槽(10)，在第一溝槽(10)內(nèi)設(shè)有第一鋁/銀層連接通道(9)，在下磷摻雜平板形多晶硅(8)和第一氮化硅絕緣層(12)之間設(shè)有第二電極(16)，在第一氮化硅絕緣層(12)上面設(shè)有上磷摻雜平板形多晶硅層(2)，在上磷摻雜平板形多晶硅層(2)和上磷摻雜平板形多晶硅層(4)之間設(shè)有上二氧化硅/氮化硅絕緣介質(zhì)層(3)，上二氧化硅/氮化硅絕緣介質(zhì)層(3)和磷摻雜平板形多晶硅層(4)上設(shè)有與之垂直的第二溝槽(14)，在上磷摻雜平板形多晶硅層(4)上設(shè)有第二氮化硅絕緣層(13)，在第二氮化硅絕緣層(13)上設(shè)有第二鋁/銀層連接通道(15)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的一種電容存儲器，其特征在于，所述的第一電極(ll) 和第二電極(16)厚度為20-50nm 。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種電容存儲器，其特征在于，所述的磷摻雜半球形 多晶硅層(6)厚度為40-100nm 。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種電容存儲器，其特征在于，所述的下二氧化硅/ 氮化硅絕緣介質(zhì)(7)和上二氧化硅/氮化硅絕緣介質(zhì)層(3)的厚度為5-15nm，。
5. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的一種電容存儲器，其特征在于，所述的下磷摻雜平板 形多晶硅(8)和上磷摻雜平板形多晶硅層(2)厚度為40-100 nm 。
6. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的一種電容存儲器，其特征在于，所述的第一氮化硅絕 緣層(12)和第二氮化硅絕緣層(13)厚度為20-50nm。
7. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的一種電容存儲器，其特征在于，所述的第一溝槽(IO)和第二溝槽(14)寬度為70-130nm。
8.根據(jù)權(quán)利要求l所述的一種電容存儲器，其特征在于，所述的第一鋁/銀層連 接通道(9)和第二鋁/銀層連接通道(15)厚度為30-60nm。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種電容存儲器，包括襯底、磷摻雜半球形多晶硅層、下二氧化硅/氮化硅絕緣介質(zhì)和下磷摻雜平板形多晶硅組成的半球形多晶硅電容，其特征在于，半球形多晶硅和平板多晶硅做為電極并聯(lián)，由于第一，二層平板電容的電極面積增強(qiáng)，電容存儲器的整體性能比傳統(tǒng)單結(jié)構(gòu)的半球形多晶硅電容或平板電容高20-30％左右。本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)是能增加電容存儲量。
文檔編號H01L27/108GK201327832SQ200820184658
公開日2009年10月14日 申請日期2008年12月17日 優(yōu)先權(quán)日2008年12月17日
發(fā)明者勇 馮, 凌安海 申請人:劍度投資有限公司