[发明专利]电容阵列及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种半导体电子元件，尤其涉及一种含有电容器的半导体电子元件。

背景技术

动态随机存取存储器（DRAM）包含由DRAM存储单元配置成行、列的矩阵阵列。在一个标准的DRAM阵列中，沿着一行的DRAM存储单元耦合相同的位元线，此外沿着一列的DRAM存储单元耦合相同的字元线。

各个DRAM存储单元包含一个开关转换的晶体管和一个和晶体管互相耦合的电容器。该开关转换的晶体管可为N通道金属氧化物半导体场效晶体管（NMOSFET）。在一个具有多个NMOSFET的DRAM中，NMOSFET的栅极与字元线互相耦合，而NMOSFET的漏极与位元线互相耦合且该位元线能和感应放大器互相耦合，NMOSFET的源极和储存电容的节点耦合，另一个储存电容的节点则和接地节点互相耦合。

电容储存的电压决定DRAM存储单元的逻辑位准。由于寄生电容的电容效应，储存电容必须要有较高的电容值才能提供有充足的电压信号。为此目的，储存电容的电极区必须要有足够大的重叠区域，而大的重叠区域会增加储存电容的高度。然而高储存电容较容易倾斜，并且部分会互相倚靠在一起，导致DRAM存储单元失去功能。

为了克服倾斜的问题，在DRAM存储单元的储存电容的电极17的顶部形成一个碳晶格结构或铝晶格结构19来避免电极17倾斜，如图1所示。在基板11上的覆层12的开口内形成的电极17的顶部是由蚀刻而暴露。碳或铝沉积在电极17的顶部，且碳或铝晶格形成在各个顶部。邻近的晶格互相连接而形成晶格结构19，又该结构可以将电极17的顶部保持在想要的位置。然而利用结构19保持电极17的顶部在固定位置没办法避免电极17的中间部分摆动，且若电极17有太高的纵宽比例将使邻近的电极会互相接触。

发明内容

针对现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种电容阵列，本发明具体实施一电容阵列包含多个电容器和一支撑框架。各个电容器会包含一个电极。该支撑框架能支持多个电极并且包含多个对应于多个电极的支撑结构。每个支撑结构会环绕对应的电极。支撑框架会包含掺杂且可氧化材料的氧化物。

本发明另一个具体实施一电容阵列包含多个电容器和一支撑框架。每个电容器包含一电极。该支撑框架的配置用来支撑多个电极。支撑框架包含多个对应多个电极的支撑结构。每个支撑结构会环绕对应的电极。支撑框架会包含第一材料和第二材料。第一材料的密度比第二材料的密度更高。

根据本发明其中之一的具体实施例，一制造电容阵列的方法包含提供一基板，其中基板包含第一材料组成的第一层和第二材料层，第二材料层位置在第一层的下方，第一材料的密度比第二材料高；形成多个开孔于由该第一材料所组成的第一层；在所述多个开孔里形成内衬；加深开孔并使第二材料层的至少一部分露出；氧化暴露的第二材料部分，以形成支撑框架；进一步加深开孔；且在开孔中形成多个电极。

本发明的有益效果在于，所形成的支撑框架可避免电极倾斜和中间部分摆动等问题。

前述概要且而非明白地详述本发明的特色是为了使本发明的说明书细节能更清楚了解。本发明的额外的特色将在以下论述，且形成本发明权利要求的标的。必须感激本技术领域的技术人员，因为以那些观念和特定的实施例为实施基础用来修改或设计其他种结构或工艺以致于同用途的本发明完成。本技术领域的技术人员也必须了解到等同的结构不会背离本发明所叙述的所附权利要求的精神和范围。

附图说明

图1例示一晶格结构用来支撑传统堆叠式电容器；

图2到图8为根据本发明的具体实施例所呈现的制造电容阵列的方法步骤的截面图；

图9为本发明一实施例的一支撑框架及多个电极的俯视示意图；以及

图10到图16为根据本发明的具体实施例所呈现的制造电容阵列的方法步骤的截面图。

其中，附图标记说明如下：

2        基板

2’      基板

11       低部分基板

12       电容介电质

17       电容器

19       电极

21       较低部分基板

22       蚀刻终止层

23       第一材料所组成的第二层

24       第二材料组成的层次

24’     第二材料组成的层次

25       第一材料组成的第一层

26       具有图案的掩模

27       多个开孔