[发明专利]半导体装置及其制作方法

说明书

本发明公开了半导体装置及其制作方法，包括衬底、存储节点焊盘、支撑结构以及电容结构。存储节点焊盘、支撑结构设置在衬底上，支撑结构包括第一支撑层以及第二支撑层。电容结构设置在衬底上，并包括多个电容。各电容依序包括底电极层、电容介电层、以及顶电极层，其中，各底电极层具有向上延伸的两部分，两部分之一分别包括延伸于各存储节点焊盘与第一支撑层之间的第一厚度、以及延伸于第一支撑层与第二支撑层之间的第二厚度，第一厚度大于第二厚度。由此，可改善存储节点的结构可靠性，进而优化半导体装置的功能与效能。

技术领域

本发明涉及一种半导体装置及其制作方法，尤其是涉及一种半导体存储装置及其制作方法。

背景技术

随着各种电子产品朝小型化发展的趋势，半导体存储装置的设计也必须符合高积集度及高密度的要求。对于具备凹入式栅极结构的动态随机存取存储器(dynamic randomaccess memory,DRAM)而言，由于其可以在相同的半导体衬底内获得更长的载子通道长度，以减少电容结构的漏电情形产生，因此在目前主流发展趋势下，其已逐渐取代仅具备平面栅极结构的动态随机存取记忆体。

一般来说，具备凹入式栅极结构的动态随机存取存储器是由数目庞大的存储单元(memory cell)聚集形成一阵列区，用来存储信息，而每一存储单元可由一晶体管组件与一电容器组件串联组成，以接收来自于字线(word line,WL)及位线(bit line,BL)的电压信息。因应产品需求，阵列区中的存储单元密度须持续提升，造成相关制作工艺与设计上的困难度与复杂度不断增加。因此，现有技术或结构还待进一步改良以有效提升相关存储装置的效能及可靠度。

发明内容

本发明之一目的在于提供一种半导体装置，其内存储节点的底电极层整体的厚度均一，且具有上薄下厚的结构特征，因此，可有效避免底电极层及/或电容介电层产生封口而影响所述存储节点的结构与功能；并且，底电极层均一的厚度可额外避免尖端效应，过度放电而衍生不稳定的表现。由此，所述半导体装置可改善存储节点的结构可靠性，进而优化其功能与效能。

为达上述目的，本发明之一实施例提供一种半导体装置的制作方法，其系通过薄化上半部的底电极层达到使存储节点开口扩增的效果，以避免于沉积底电极层及/或电容介电层时产生封口而影响所述存储节点的结构与功能。由此，即使在存储单元密度持续提升的前提下，也可形成兼具结构可靠性与装置效能的存储节点。

根据本发明一实施例提供的半导体装置，包括衬底、存储节点焊盘、支撑结构、以及电容结构。所述存储节点焊盘、所述支撑结构设置在所述衬底上，所述支撑结构包括由下而上依序设置的第一支撑层以及第二支撑层。所述电容结构设置在所述衬底上，所述电容结构包括多个电容分别接触各所述存储节点焊盘，各所述电容包括由下而上依序堆叠的底电极层、电容介电层、以及顶电极层。其中，各所述底电极层具有两部分，所述两部分之一分别包括延伸于各所述存储节点焊盘与所述第一支撑层之间的第一厚度、以及延伸于所述第一支撑层与所述第二支撑层之间的第二厚度，所述第一厚度大于所述第二厚度。

根据本发明一实施例提供的半导体装置的制作方法，包括以下步骤。首先，提供衬底，于所述衬底上形成存储节点焊盘、支撑结构，所述支撑结构包括由下而上依序设置的第一支撑层以及第二支撑层。然后，于所述衬底上电容结构，所述电容结构包括多个电容分别接触各所述存储节点焊盘，各所述电容包括由下而上依序堆叠的底电极层、电容介电层、以及顶电极层。其中，各所述底电极层具有两部分，所述两部分之一分别包括延伸于各所述存储节点焊盘与所述第一支撑层之间的第一厚度、以及延伸于所述第一支撑层与所述第二支撑层之间的第二厚度，所述第一厚度大于所述第二厚度。

附图说明

所附图示提供对于本发明实施例的更深入的了解，并纳入此说明书成为其中一部分。这些图示与描述，用来说明一些实施例的原理。需注意的是所有图示均为示意图，以说明和制图方便为目的，相对尺寸及比例都经过调整。相同的符号在不同的实施例中代表相对应或类似的特征。