[发明专利]静态随机存取存储器元件及其制造方法

说明书

本发明公开一种静态随机存取存储器元件及其制造方法，其中该静态随机存取存储器元件包括基底、第一晶体管、第二晶体管、金属内连线结构与电容器。金属内连线结构形成于第一与第二晶体管上，电容器设置于金属内连线结构内并耦接在第一晶体管与第二晶体管之间。电容器由下往上包括下金属层、第一电极层、介电层、第二电极层与上金属层。所述下金属层耦接所述第一晶体管的源极节点与所述第二晶体管的源极节点。下金属层与金属内连线结构中第n层的金属层是以同一层材料形成，其中n≥1；上金属层与金属内连线结构中第m层的金属层是以同一层材料形成，其中m≥n+1。

技术领域

本发明涉及一种半导体存储器，且特别是涉及一种静态随机存取存储器元件及其制造方法。

背景技术

静态随机存取存储器(SRAM)属于挥发性半导体存储器装置。目前发展出由两个晶体管与电容器耦接的存储器元件。在此种存储器元件中，使用电容器作为储存组件。因此，如何增加电容器的电容以提升存储器元件的电性效能为目前业界持续努力的目标。

发明内容

本发明提供一种静态随机存取存储器元件，能大幅增进电容器的电容量。

本发明另提供一种静态随机存取存储器元件的制造方法，可在不增加额外光掩模与制作工艺的情况下，制造出具有高电容量的静态随机存取存储器元件。

本发明的一种静态随机存取存储器元件，包括基底、第一晶体管、第二晶体管、金属内连线结构与电容器。第一晶体管形成于基底上，所述第一晶体管包括第一栅极、第一源极节点和第一漏极节点。第二晶体管也形成于基底上，所述第二晶体管包括第二栅极、第二源极节点和第二漏极节点。金属内连线结构形成于第一与第二晶体管上，其中所述金属内连线结构包括多层金属层、多层层间介电(ILD)层与连接不同层金属层的多个介层窗。电容器设置于金属内连线结构内并耦接在第一晶体管与第二晶体管之间。所述电容器包括下金属层、第一电极层、介电层、第二电极层与上金属层。所述下金属层耦接所述第一源极节点与所述第二源极节点，且下金属层与金属内连线结构中第n层的金属层是以同一层材料形成，其中n≥1。上金属层设置在所述下金属层之上，且所述上金属层与金属内连线结构中第m层的金属层是以同一层材料形成，其中m≥n+1。第一电极层设置在下金属层与上金属层之间，第二电极层设置在上金属层与第一电极层之间，介电层则是介于第一电极层与第二电极层之间。

在本发明的一实施例中，上述静态随机存取存储器元件还可包括多个字符线(WL)分别耦接第一栅极与第二栅极，其中所述字符线与下金属层是以同一层材料形成。

在本发明的一实施例中，上述字符线的延伸方向与第一栅极的延伸方向一样，且上述字符线的延伸方向与第二栅极的延伸方向一样。

在本发明的一实施例中，上述金属内连线结构具有一开口，且所述电容器形成于所述开口内。

在本发明的一实施例中，上述第一电极层形成于开口的表面，介电层形成于第一电极层的表面，且第二电极层填满开口且覆盖上述介电层。

在本发明的一实施例中，上述电容器还具有延伸至开口以外的延伸部。

在本发明的一实施例中，上述上金属层的厚度比所述第m层的金属层的厚度薄。

在本发明的一实施例中，上述第一晶体管与上述第二晶体管分别为N型金属氧化物半导体晶体管与P型金属氧化物半导体晶体管中的一者与另一者。