[实用新型]半导体存储器件结构

说明书

本实用新型提供一种半导体存储器件结构，半导体存储器件结构包括半导体衬底、双面电容器、底部支撑层、中部支撑层及顶部支撑层。半导体衬底具有多个电容触点，双面电容器包括第一导电层、覆盖于第一导电层的电容介质层、及覆盖于电容介质层的第二导电层。底部支撑层连接于第一导电层的底部侧壁。中部支撑层连接于第一导电层的中部侧壁；顶部支撑层连接于第一导电层的顶部侧壁，第一导电层具有凸出于顶部支撑层的凸出部，凸出部被电容介质层及第二导电层包覆。本实用新型利用多层支撑层来维持足够的电容高度，解决了电容器阵列区域横向不稳定问题，并且不需要额外增加下电极的厚度甚至可降低下电极的厚度，可有效提高电容器的容量。

技术领域

本实用新型属于半导体器件设计及制造领域，特别是涉及一种半导体存储器件结构及其制作方法。

背景技术

动态随机存储器(Dynamic Random Access Memory，简称：DRAM)是计算机中常用的半导体存储器件，由许多重复的存储单元组成。每个存储单元通常包括电容器10和晶体管 11；晶体管11的栅极与字线13相连、晶体管11的漏极/源极与位线12相连、晶体管11的源极/漏极与电容器10相连；字线13上的电压信号能够控制晶体管11的打开或关闭，进而通过位线12读取存储在电容器10中的数据信息，或者通过位线12将数据信息写入到电容器 10中进行存储，如图1所示。

随着半导体器件尺寸微缩，电容器在衬底上的横向面积减小。为了提高或维持足够高的电容值，通常增加下电极(bottom electrode)的高度或者减小下电极的厚度。此时电极长径比较高，厚度较薄，会对电容器阵列区域的可靠性造成影响。比如，可能会引起下电极坍塌或倾覆，相邻的下电极相接从而造成电容器之间的短路。目前常用的手段是通过添加电极的横向连续支承层增加稳定性。但已有的单层横向支撑有其高度极限，电容值受到电极高度限制，电容器下电极倾覆和成片坍塌的风险依然存在。

基于以上所述，提供一种可以有效防止电容器下电极坍塌或倾覆，并可有效提高单位电容值的半导体存储器件结构及其制作方法实属必要。

实用新型内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本实用新型的目的在于提供一种半导体存储器件结构及其制作方法，用于解决现有技术中增加电容器下电极高度容易造成坍塌或倾覆的问题。

为实现上述目的及其他相关目的，本实用新型提供一种半导体存储器件结构，所述半导体存储器件结构包括：半导体衬底，所述半导体衬底具有多个在内存数组结构中的电容触点；双面电容器，包括：连接于所述电容触点的第一导电层；覆盖于所述第一导电层的内表面及外表面的电容介质层；以及覆盖于所述电容介质层外表面的第二导电层；底部支撑层，连接于所述第一导电层的底部侧壁，所述底部支撑层形成于所述半导体衬底上；中部支撑层，连接于所述第一导电层的中部侧壁，并包含第一开口，所述中部支撑层位于所述底部支撑层之上；以及顶部支撑层，连接于所述第一导电层的顶部侧壁，并包含第二开口，所述顶部支撑层位于所述中部支撑层之上；其中，所述第一导电层具有凸出于所述顶部支撑层的凸出部，所述凸出部的顶缘被所述电容介质层及所述第二导电层包覆，以使所述双面电容器的电极高度大于由所述底部支撑层、所述中部支撑层和所述顶部支撑层所构成的支撑高度。

优选地，所述中部支撑层与所述底部支撑之间具有第一间距，所述顶部支撑层与所述中部支撑层之间具有第二间距，所述第二间距小于所述第一间距，且所述第一导电层凸出于所述顶部支撑层的凸出部的高度小于所述第二间距。

优选地，一个所述第二开口与一个所述第一导电层交叠，或一个所述第二开口同时与多个所述双面电容器的所述第一导电层交叠。

进一步地，所述第二开口包含圆形开口，一个所述圆形开口与三个所述第一导电层交叠，且所述圆形开口仅与所述第一导电层部分交叠。