半導(dǎo)體裝置制造方法及圖紙

一種半導(dǎo)體裝置，包括：半導(dǎo)體層，包含被元件隔離槽分離的多個有源區(qū)；電容膜，包含覆蓋所述元件隔離槽的側(cè)壁的側(cè)壁覆蓋部；和電極膜，層壓在所述電容膜上；并且所述半導(dǎo)體層、所述電容膜和所述電極膜形成電容器元件。

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)涉及一種包含電容器元件的半導(dǎo)體裝置。
技術(shù)介紹
在半導(dǎo)體裝置的示例 中，包含配置在半導(dǎo)體基板上的多個存儲單元的半導(dǎo)體裝置使用由金屬氧化物半導(dǎo)體場效晶體管(MOSFET, Metal-Oxide-SemiconductorField-Effect Transistor)和電容器形成的存儲單元。通過驅(qū)動MOSFEF在電容器上執(zhí)行寫、擦除和讀取信息(電荷)操作。然而，隨著儲存單元的小型化，電容器面積的減小會降低每個存儲單元的電容。進(jìn)一步，其會導(dǎo)致在讀取存儲信息操作中出現(xiàn)錯誤或由于α射線的輻射等導(dǎo)致對存儲信息執(zhí)行非意圖性擦除操作。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本專利技術(shù)提供了一種半導(dǎo)體裝置的多種實(shí)施例，其能在抑制沿半導(dǎo)體層延伸的電容器元件的面積增大的同時(shí)，增大電容器元件的電容。根據(jù)本專利技術(shù)的一個實(shí)施例，提供了一種半導(dǎo)體裝置，包括半導(dǎo)體層，包含被元件隔離槽分離的多個有源區(qū)；電容膜，包含覆蓋所述元件隔離槽的側(cè)壁的側(cè)壁覆蓋部；和電極膜，層壓在所述電容膜上。進(jìn)一步，在本實(shí)施例中，所述半導(dǎo)體層、所述電容膜和所述電極膜形成電容器元件。根據(jù)這種結(jié)構(gòu)，半導(dǎo)體層被元件隔離槽分離成為多個有源區(qū)，且利用元件隔離槽的側(cè)壁形成電容器元件。特別的是，電容器元件的電容膜具有覆蓋元件隔離槽的側(cè)壁的側(cè)壁覆蓋部。半導(dǎo)體層和電極膜經(jīng)由置于其中間的電容膜互相面對，從而形成電容器元件。由于利用元件隔離槽的側(cè)壁配置電容膜，因此不需要顯著增大在半導(dǎo)體層上延伸的面積就能增大電容膜的面積，從而增大電容器元件的電容。根據(jù)本專利技術(shù)的實(shí)施例，所述電容膜進(jìn)一步包含覆蓋所述有源區(qū)的表面的有源區(qū)覆蓋部。在這種結(jié)構(gòu)中，由于電容膜具有有源區(qū)覆蓋部和側(cè)壁覆蓋部，因此其能進(jìn)一步增大電容膜的面積，從而增大電容器元件的電容。根據(jù)本專利技術(shù)的實(shí)施例，所述半導(dǎo)體裝置進(jìn)一步包括形成在所述有源區(qū)(例如，未被電容膜覆蓋的區(qū)域)的晶體管元件，且所述晶體管元件與所述電容器元件電連接。根據(jù)這種結(jié)構(gòu)，在有源區(qū)中形成晶體管元件。此外，利用元件隔離槽的側(cè)壁分離用于形成晶體管裝置的有源區(qū)可以增大電容膜的面積。進(jìn)一步，通過將晶體管元件和電容器元件相連接，可以形成存儲單元。因此，通過驅(qū)動晶體管元件能夠在電容膜上執(zhí)行寫、擦除和讀取信息(電荷)操作。根據(jù)本專利技術(shù)的實(shí)施例，多個存儲單元形成在所述半導(dǎo)體層上以組成存儲單元陣列，且每個存儲單元包含所述晶體管元件和所述電容器元件(例如,每個所述這些元件)。根據(jù)這種結(jié)構(gòu)，即使為了高度集成以高密度形成多個存儲單元，也能利用元件隔離槽的側(cè)壁形成具有大面積的電容膜。因此，能夠提供高度集成的且在存儲信息方面具有高可靠性的半導(dǎo)體存儲裝置。根據(jù)本專利技術(shù)的實(shí)施例，所述元件隔離槽包含鋸齒形邊緣，且所述側(cè)壁覆蓋部沿所述鋸齒形邊緣形成在所述側(cè)壁上。根據(jù)這種結(jié)構(gòu)，因?yàn)樵綦x槽具有鋸齒形邊緣，所以元件隔離槽的側(cè)壁的面積也隨之增大。因此，由于電容膜的側(cè)壁覆蓋部可具有大的面積，因此能夠進(jìn)一步增大電容器元件的電容。根據(jù)本專利技術(shù)的實(shí)施例，所述有源區(qū)包含被所述電容膜的所述有源區(qū)覆蓋部部分覆蓋的矩形部，且凹部形成在所述矩形部的至少一個邊緣上，當(dāng)從所述半導(dǎo)體層的表面通常方向看時(shí)，所述凹部在平面圖中向內(nèi)部凹進(jìn)。根據(jù)這種結(jié)構(gòu)，凹部形成在被元件隔離槽分隔的有源區(qū)的矩形部的一個邊緣上。因此，在凹部的元件隔離槽的邊緣是鋸齒形。在一個邊緣上具有凹部的矩形部被電容膜的有源區(qū)覆蓋部覆蓋，且側(cè)壁覆蓋部形成在與具有凹部的邊緣相對齊的元件隔離槽的側(cè)壁上。因此，可以增大側(cè)壁覆蓋部的面積，從而使電容器元件的電容增大。根據(jù)本專利技術(shù)的實(shí)施例，所述有源區(qū)包括一對矩形部和連接所述一對矩形部的連接部，且所述電容膜被形成以覆蓋包含所述一對矩形部的區(qū)域。在這種情況下，晶體管元件可 形成在所述有源區(qū)的所述連接部中。例如，所述電容器元件可形成在包含所述矩形部和沿所述矩形部形成的所述元件隔離槽的側(cè)壁的區(qū)域，且所述晶體管元件經(jīng)由有源區(qū)的半導(dǎo)體層和所述電容器元件電連接。根據(jù)本專利技術(shù)的實(shí)施例，所述半導(dǎo)體裝置進(jìn)一步包括嵌入所述元件隔離槽底部的絕緣層，所述絕緣層比所述電容膜厚。根據(jù)這種結(jié)構(gòu)，相鄰有源區(qū)利用置于其間的元件隔離槽通過嵌入到元件隔離槽底部的厚絕緣層可互相電隔離。附圖說明圖I是示出根據(jù)本專利技術(shù)的一個實(shí)施例的半導(dǎo)體裝置的一部分配置的平面圖。圖2是示出沿圖I的平面切線II-II的半導(dǎo)體裝置的一部分配置的剖視圖。圖3是示出根據(jù)本專利技術(shù)的一個實(shí)施例的半導(dǎo)體裝置的一部分電結(jié)構(gòu)的電路圖。圖4A是示出根據(jù)本專利技術(shù)的一個實(shí)施例的半導(dǎo)體裝置的制造步驟的剖視圖。圖4B是示出圖4A步驟之后的一個步驟的剖視圖。圖4C是示出圖4B步驟之后的一個步驟的剖視圖。圖4D是示出圖4C步驟之后的一個步驟的剖視圖。圖4E是示出圖4D步驟之后的一個步驟的剖視圖。圖4F是示出圖4E步驟之后的一個步驟的剖視圖。圖4G是示出圖4F步驟之后的一個步驟的剖視圖。圖4H是示出圖4G步驟之后的一個步驟的剖視圖。圖41是示出圖4H步驟之后的一個步驟的剖視圖。圖5A是示意性地示出在有源區(qū)中被電容膜覆蓋部分的形狀的一個示例的平面圖。圖5B是示意性地示出在有源區(qū)中被電容膜覆蓋部分的形狀的另外一個示例的平面圖。圖5C是示意性地示出在有源區(qū)中被電容膜覆蓋部分的形狀的另外一個示例的平面圖。圖是示意性地示出在有源區(qū)中被電容膜覆蓋部分的形狀的另外一個示例的平面圖。圖5E是示意性地示出在有源區(qū)中被電容膜覆蓋部分的形狀的另外一個示例的平面圖。具體實(shí)施例方式下述，本專利技術(shù)的實(shí)施例將參考附圖進(jìn)行詳細(xì)的說明。圖I是示出根據(jù)本專利技術(shù)的一個實(shí)施例的半導(dǎo)體裝置的一部分配置的平面圖，且圖2是示出沿圖I的平面切線II-II的剖視圖。半導(dǎo)體裝置具有存儲單元陣列，所述存儲單元陣列包含在半導(dǎo)體基板(半導(dǎo)體層)I上形成的多個存儲單元M。如圖I所示，沿X方向和與X方向垂直的Y方向按矩陣形式配置多個存儲單元M。每個存儲單元M包含晶體管(晶體管元件)T和電容器(電容器元件)C。更具體 的是，通過擴(kuò)散η型雜質(zhì)形成的η型半導(dǎo)體層(η型井)3在半導(dǎo)體基板I的表面層部分形成。η型半導(dǎo)體層3被元件隔離槽2電分離為多個有源區(qū)Α。每個元件隔離槽2被形成具有一定厚度，例如，約3,800人。每個有源區(qū)A包含一對矩形部11和12和連接所述一對矩形部11和12的連接部10，每個矩形部都有電容器，并且每個有源區(qū)A在X方向連續(xù)地延伸經(jīng)過一對相鄰的存儲單元Μ。在圖I所示的半導(dǎo)體基板I中，元件隔離槽2形成在不同于有源區(qū)A (每個包含矩形部11和12和連接部10)形成的區(qū)域。有源區(qū)A的每個矩形部11和12分別具有凹部Ila和12a，當(dāng)從平面圖角度來看時(shí)，凹部Ila和12a在每個矩形部11和12的一邊上按矩形形狀向內(nèi)部形成。即，具有凹部Ila和12a的矩形部11和12的邊緣分別具有鋸齒形圖案。在本實(shí)施例中，在Y方向上一對相鄰的矩形部11或一對相鄰的矩形部12具有在其邊緣處形成的互相面對的凹部Ila或12a。連接部10按實(shí)質(zhì)上為直線形式沿X方向形成。多個有源區(qū)A沿X和Y方向按矩陣形式形成。每個矩形部11和12在X方向具有例如約400nm的長度，且在Y方向具有例如約260nm的長度。并且，每個凹部Ila和12a在X方向具有例如約140nm的長度，且在Y方向具有例如約140nm的長度。連接部10在Y方向上具有例如約120nm的寬度。兩本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種半導(dǎo)體裝置，包括：半導(dǎo)體層，包含被元件隔離槽分離的多個有源區(qū)；電容膜，包含覆蓋所述元件隔離槽的側(cè)壁的側(cè)壁覆蓋部；和電極膜，層壓在所述電容膜上，其中，所述半導(dǎo)體層、所述電容膜和所述電極膜形成所述半導(dǎo)體裝置的電容器元件。

【技術(shù)特征摘要】
2011.07.27 JP 2011-1647161.一種半導(dǎo)體裝置，包括 半導(dǎo)體層，包含被元件隔離槽分離的多個有源區(qū)； 電容膜，包含覆蓋所述元件隔離槽的側(cè)壁的側(cè)壁覆蓋部；和 電極膜，層壓在所述電容膜上， 其中，所述半導(dǎo)體層、所述電容膜和所述電極膜形成所述半導(dǎo)體裝置的電容器元件。2.如權(quán)利要求I所述的半導(dǎo)體裝置，其特征在于，所述電容膜包含覆蓋所述有源區(qū)的表面的有源區(qū)覆蓋部。3.如權(quán)利要求I所述的半導(dǎo)體裝置，進(jìn)一步包括形成在每個所述有源區(qū)中的晶體管元件，所述晶體管元件與所述電容器元件電連接。4.如權(quán)利要求3所述的半導(dǎo)體裝置，其特征在于，多個存儲單元形成在所述半導(dǎo)體層上以組成存儲單元陣列，每個存儲單元包含所述晶體管元件和所述電容器元件。5.如權(quán)利要求I所述的半導(dǎo)體裝置，其特征在于，所述元件隔離槽包含鋸齒形邊緣，且所述側(cè)壁覆...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：田中文悟，
申請(專利權(quán))人：羅姆股份有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：