專利名稱：半導(dǎo)體存儲器件及其制造方法和掩膜數(shù)據(jù)制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種半導(dǎo)體存儲器件，例如具有被稱為圓筒形電容性電極的下部電極是圓筒狀的DRAM(動態(tài)隨機存取存儲器)，以及該半導(dǎo)體存儲器件的制造方法和掩膜數(shù)據(jù)制備方法。


圖1.是具有圓筒狀的電容性電極的一在先技術(shù)的DRAM的結(jié)構(gòu)的截面的視圖。在半導(dǎo)體基片的表面，形成一個第一導(dǎo)電的雜質(zhì)范圍1，在雜質(zhì)范圍1內(nèi)形成擴散層2。此外，在雜質(zhì)范圍1和擴散層2上面形成柵電極3和柵電極4，此外，在整個表面上，形成層間絕緣膜5。在層間絕緣膜5上，形成配線層6。在DRAM的周邊的范圍，在層間絕緣膜5內(nèi)形成每一個都具有大的縱橫比的接觸件7，通過這些接觸件7，構(gòu)成在雜質(zhì)范圍1和配線層6之間以及在柵電極3和配線層6之間的連接。而且，在接觸件7的側(cè)表面和底面形成金屬阻擋層8。另一方面，在DRAM范圍內(nèi)，形成每一個都具有一個底和一個圓筒形狀的下部電極10，以便被嵌入在層間絕緣膜5內(nèi)部，并且在下部電極10的內(nèi)部表面，形成薄的電容性絕緣膜11。此外，形成上部電極12，以致直到下部電極的內(nèi)部為止，上部電極12與基片表面平行的延伸以形成上部電極的延伸部分13。下部電極的底面和雜質(zhì)范圍3通過接觸件25被連接，并且在每個接觸件25的兩面形成柵電極4。從而，由上部電極12、電容性絕緣膜11和下部電極10形成圓筒狀的電容性單元。
并且，在DRAM范圍中的一對電容性單元之間布置接觸件20。接觸件20在層間絕緣膜5的厚度方向穿透層間絕緣膜5，在基片上電連接上部配線層6和雜質(zhì)范圍1。而且，在接觸件20的側(cè)面，形成金屬阻擋層21。
并且，在上部電極12的延伸部分13和上部配線層6之間，形成接觸件22，在接觸件22的側(cè)面也形成金屬阻擋層23。這些接觸件20和22是在層間絕緣膜5中蝕刻接觸件孔20a和22a之后，通過將Cu金屬插拴20b和22b嵌入接觸件孔20a和22a形成的。
在上面的提到的在先技術(shù)的DRAM存儲器件中，連接到接觸20的配線層6起位線的作用，柵電極4起字線的作用。并且，在位線被選擇的情況中，當兩個電容性單元的一個的字線(柵電極4)引發(fā)變成高位時，從該電容性單元提取一電荷，因此數(shù)據(jù)被讀出。
圖2是具有圓筒狀的電容性電極的另外一個在先技術(shù)的DRAM的結(jié)構(gòu)的截面的視圖。在圖2中，與圖1中一樣的零組件被附加相同的符號，并且對它們的詳細的描述被省略。如圖2所示，在這個已有技術(shù)中，在接觸件20、22和25的側(cè)面形成側(cè)壁絕緣膜26。圖2所示的已有技術(shù)的DRAM存在一個問題，即，在接觸件20和自上部電極12側(cè)向延伸的延伸部分13之間容易發(fā)生短路。因此，在圖2所示的已有技術(shù)中，通過在接觸件的側(cè)面提供側(cè)壁絕緣膜26，防止了在接觸件和另外一個導(dǎo)電的部分之間短路。
然而，由于這個結(jié)構(gòu)，在圖2所示的在先的技術(shù)中，在接觸件22的側(cè)面，在上部電極12(延伸部分13)和接觸件22之間不能進行接觸。因此，在這個在先的技術(shù)中，在上部電極接觸件22之下，在層間絕緣膜5中形成類似于電容性單元的一個凹槽，同時，當形成下部電極10時，相同的導(dǎo)電的物質(zhì)被插入和依附進入這個凹槽以形成導(dǎo)電層27，此外，同時，當形成上部電極12時，相同的導(dǎo)電的物質(zhì)是插入和粘附以形成導(dǎo)電層28，因此導(dǎo)電的物質(zhì)被嵌入和填入凹槽。從而，在接觸件22的底面和導(dǎo)電層27和28之間產(chǎn)生電的接觸。
而且，照慣例，電容性單元是高密度和高集成度布置的，并且圍繞這些電容性單元，提供將被連接到從上部電極延伸的上部配線的接觸件。這樣的一個對于上部電極延伸部分的接觸件的掩膜設(shè)計是通過使用CAD工具自動地作出的，設(shè)計中考慮下部層和周圍的布局余量，并且生成掩膜數(shù)據(jù)。在這種情況下，只有通過提供余量，才可以確定接觸位置，以致防止在所述接觸件和周圍的電容性單元，其它配線和接觸件之間的短路。
然而上面提到的在先技術(shù)的DRAM儲存器具有下列缺陷。即，在圖1和圖2的兩個儲存器中，將下部電極10的電勢引出到外部的接觸件20和將上部電極12的電勢引出到外部的接觸件22相互間在縱橫比上是不同的。因此，在接觸件22，由于蝕刻發(fā)生，滲透或者將被形成在接觸件孔的底部的金屬阻擋層24的膜厚度的控制變成很難。
圖3是一個曲線圖，在其中水平軸顯示縱橫比，垂直軸顯示蝕刻率，該圖顯示了蝕刻速度和SiO2膜和多晶硅膜的縱橫比之間的相互關(guān)系，以及在SiO2/多晶硅選擇比率和縱橫比之間的相互關(guān)系。上部電極12的延伸部分13通常為多晶硅形成的，它的厚度大致是1000埃，層間絕緣膜5通常為SiO2形成的，它的厚度大致是3微米。而且，上部電極接觸件22的縱橫比大致是1，下部電極接觸件20的縱橫比大致是10。然后，從圖3可以清楚地理解，如果接觸件孔20a和20b是以相同的處理過程形成的，由于他們之間蝕刻速度的差別，在大約4分鐘完成兩個接觸件孔20a和22a。
然而，在在先技術(shù)的DRAM中，即使蝕刻選擇比率不同，由于在接觸件20和接觸件22之間縱橫比有很大的不同，在接觸件孔20a和接觸件孔22a是以相同的蝕刻方法形成的情況下，接觸件孔22a可以穿透上部電極12的延伸部分13，如圖1所示。如果那樣的話，如圖1所示，當在接觸件孔22a的側(cè)面形成側(cè)壁絕緣膜26時，不能產(chǎn)生與在接觸件22的側(cè)面的延伸部分的電的接觸。因此，如圖2所示，導(dǎo)電層27和28必須被形成在接觸件22的下層部分。
而且，在依靠蝕刻方式形成接觸件孔20a和22a之后，在它的內(nèi)表面形成金屬阻擋層21和23，然而，由于在接觸件孔20a和22a之間很大的縱橫比差別，形成在孔內(nèi)部表面的金屬阻擋層的膜厚度難以控制，并且如圖1所示，在接觸22，在底部可以形成一個厚的金屬阻擋層24。如果那么的話，即使當接觸件孔22的底部表面是在延伸部分13內(nèi)，在接觸件22和延伸部分13之間接觸電阻變化很大，因此不能獲得穩(wěn)定的接觸電阻。而且，在圖2所示的具有側(cè)壁絕緣膜22的接觸件22的情況下，由于它可以在底部與延伸部分13電接觸，所以可以肯定在接觸件底部厚的金屬阻擋層24引起不穩(wěn)定的接觸電阻。
本發(fā)明的目的是提供一種可靠的半導(dǎo)體存儲器件和制造該半導(dǎo)體存儲器件的方法，因此可以防止在具有稱為圓筒形狀的儲存單元中的不穩(wěn)定的接觸電阻和接觸件孔的滲透。
根據(jù)本發(fā)明的半導(dǎo)體存儲器件包括一層間絕緣膜，形成在層間絕緣膜內(nèi)的圓筒狀的下部電極，形成在下部電極的內(nèi)表面的電容性絕緣膜，與下部電極相對形成以致夾入電容性絕緣膜的上部電極，形成在層間絕緣膜內(nèi)的圓筒狀的凹槽，形成在凹槽的內(nèi)表面的導(dǎo)電層，連接上部電極和導(dǎo)電層的上部電極延伸部分，形成在層間絕緣膜中并且與在凹槽底部的導(dǎo)電層連接的上部電極接觸件，以及形成在層間絕緣膜上并且連接到上部電極接觸件的上部電極配線。
根據(jù)本發(fā)明的另一半導(dǎo)體存儲器件包括一個半導(dǎo)體基片，形成在半導(dǎo)體基片表面上的一個擴散層，形成在半導(dǎo)體基片上的層間絕緣膜，形成在層間絕緣膜內(nèi)并且連接到擴散層的圓筒狀的下部電極，形成在下部電極的內(nèi)表面的電容性絕緣膜，與下部電極相對形成以致夾入電容性絕緣膜的上部電極，在層間絕緣膜內(nèi)形成的圓筒狀的凹槽，在凹槽的內(nèi)表面形成的導(dǎo)電層，連接上部電極和導(dǎo)電層的上部電極延伸部分，形成在層間絕緣膜中并且與在凹槽底部的導(dǎo)電層連接的上部電極接觸件，形成在層間絕緣膜上并且連接到上部電極接觸件的上部電極配線，以及形成在層間絕緣膜內(nèi)并且連接到導(dǎo)電層的周邊的接觸件。
這個半導(dǎo)體存儲器件可以被排列為以致包括形成以致穿透層間絕緣膜的下部電極接觸件，在擴散層的表面上在下部電極的連接部分和下部電極接觸件之間設(shè)置的字線柵電極，以及形成在層間絕緣膜上并且連接到下部電極接觸件的下部電極配線，或者可以排列以致包括形成比在層間絕緣膜中的下部電極低的下部電極配線，以及形成在層間絕緣膜上以連接下部電極配線和擴散層的下部電極接觸件。
而且，在上部電極接觸件和下部電極接觸件的側(cè)面形成側(cè)壁絕緣膜，和在上部電極接觸件和下部下部接觸件的底面和側(cè)面形成金屬阻擋層。
根據(jù)本發(fā)明的半導(dǎo)體存儲器件的制造方法包括如下步驟在半導(dǎo)體基片的表面上形成擴散層和柵電極，在半導(dǎo)體基片的表面上形成層間絕緣膜，在層間絕緣膜中同時地形成電容性單元凹槽和上部電極接觸凹槽，在電容性單元凹槽和上部電極接觸凹槽的底面和側(cè)面上形成導(dǎo)電的物質(zhì)以形成下部電極和第一導(dǎo)電層，在電容性單元凹槽的下部電極的內(nèi)側(cè)面和底面上形成電容性絕緣膜，在電容性單元凹槽和上部電極接觸凹槽中形成導(dǎo)電的物質(zhì)以形成上部電極和第二導(dǎo)電層，同時地形成連接上部電極和第二導(dǎo)電層的上部電極延伸部分，在上部電極接觸凹槽中嵌入絕緣物質(zhì)，在上部電極接觸凹槽和層間絕緣膜中在絕緣物質(zhì)中形成上部電極接觸件孔和下部電極接觸件孔，并且在上部電極接觸件孔和下部電極接觸件孔中嵌入導(dǎo)電的物質(zhì)以形成上部電極接觸件和下部電極接觸件。
根據(jù)本發(fā)明的半導(dǎo)體存儲器件的另外一個制造方法包括如下步驟在半導(dǎo)體基片的表面上形成擴散層和柵電極，在半導(dǎo)體基片的表面上形成第一層間絕緣膜，在第一層間絕緣膜中形成下部電極接觸件，在第一層間絕緣膜上形成上部電極配線，在第一層間絕緣膜上形成第二層間絕緣膜，在第二層間絕緣膜中同時地形成電容性單元凹槽和上部電極接觸件凹槽，在電容性單元凹槽和上部電極接觸件凹槽的底面和側(cè)面形成導(dǎo)電的物質(zhì)以形成下部電極和第一導(dǎo)電層，在電容性單元凹槽的下部電極的內(nèi)表面和底面上形成電容性絕緣膜，將導(dǎo)電的物質(zhì)嵌入電容性單元凹槽以形成上部電極，在上部電極接觸件凹槽中形成導(dǎo)電的物質(zhì)以形成第二導(dǎo)電層，并且同時地形成連接上部電極和第二導(dǎo)電層的上部電極延伸部分，將絕緣物質(zhì)嵌入上部電極接觸件凹槽，在上部電極接觸件凹槽中絕緣物質(zhì)中形成上部電極接觸件孔，將導(dǎo)電的物質(zhì)嵌入上部電極接觸件孔以形式上部電極接觸件。
在根據(jù)本發(fā)明的半導(dǎo)體存儲器件的掩膜數(shù)據(jù)制備方法和布局方法中，通過確定上部電極接觸件數(shù)據(jù)和上部電極延伸部分的乘積，執(zhí)行從上部電極接觸件數(shù)據(jù)中只是提取在上部電極延伸部分形成的上部電極接觸件數(shù)據(jù)的一步驟。接下來，提取的上部電極接觸件數(shù)據(jù)被加到凹槽數(shù)據(jù)以制備上部電極延伸部分的圓筒數(shù)據(jù)，被增加的數(shù)據(jù)設(shè)有一余量以致于不被周圍的配線接觸。
通過下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的詳細的描述，本發(fā)明的前面的和其它特性和優(yōu)點將變得更加容易理解和更好理解。
圖1是已有技術(shù)的半導(dǎo)體存儲器件的截面視圖2是另外一個已有技術(shù)的半導(dǎo)體存儲器件的截面視圖；圖3是一個曲線圖，在其中水平軸顯示縱橫比，垂直軸顯示蝕刻率和SiO2/多晶硅選擇比率，因此產(chǎn)生的SiO2膜和多晶硅膜的蝕刻速度和SiO2/多晶硅選擇比率之間的相互關(guān)系，以及縱橫比；圖4是本發(fā)明第一實施例的半導(dǎo)體存儲器件的截面視圖；圖5是本發(fā)明第二實施例的半導(dǎo)體存儲器件的截面視圖；圖6是本發(fā)明第三實施例的半導(dǎo)體存儲器件的截面視圖；接下來將參照附圖描述本發(fā)明的實施例。圖4是一個截面視圖，其顯示了包括本發(fā)明第一實施例的DRAM器件的兩個電容性單元的一部分。在半導(dǎo)體基片的表面上，形成一個第一導(dǎo)電型的雜質(zhì)范圍1，在這個雜質(zhì)范圍1內(nèi)形成擴散層2。然后，在雜質(zhì)范圍1和擴散層2上形成柵電極3和柵電極4，此外，在整個表面上形成層間絕緣膜5，以及在層間絕緣膜5上形成配線層6。而且，在DRAM的周邊的范圍，在層間絕緣膜5內(nèi)形成每一個具有很大的縱橫比的接觸7，通過接觸7，構(gòu)成在雜質(zhì)范圍1和配線層6之間以及在柵電極3和配線層6之間的連接。在包括接觸件7的金屬插拴的側(cè)面，形成金屬阻擋層8和側(cè)壁絕緣膜26。
另一方面，在DRAM范圍內(nèi)，形成連接層間絕緣膜上配線層6和雜質(zhì)范圍1的接觸件20，并且形成一對圓筒狀的電容性單元以致夾入接觸件20。即，形成一個圓筒狀的形狀以致被嵌入層間絕緣膜5內(nèi)，并且在下部電極10的內(nèi)表面，形成薄的電容性絕緣膜11。下部電極10的底面和雜質(zhì)范圍1通過接觸件25被連接，并且在每個接觸件25的兩側(cè)形成柵電極4。從而，由上部電極12、電容性絕緣膜11和下部電極10形成圓筒狀的電容性單元。柵電極4是字線，通過來自字線的控制，在電容性單元中累積的電荷被引到外部。而且，布置在DRAM范圍中的一對電容性單元之間的接觸件20是由在厚度方向穿透層間絕緣膜5的接觸件孔20a和嵌入在接觸件孔20a中的金屬插拴20b形成的，在本實施例中，在接觸件孔20a的內(nèi)表面，形成側(cè)壁絕緣膜26，此外，在內(nèi)表面和底面，形成金屬阻擋層21。此外，從上部電極12的上端平行于基片表面延伸的延伸部分13有稍微與接觸件20分隔開的一個接觸件20側(cè)端。
此外，與從上部電極12延伸的延伸部分13的接觸件20一側(cè)相對的一個部分被連接到一個導(dǎo)電層，該導(dǎo)電層具有與下部電極10、電容性絕緣膜11和上部電極12形成的電容性單元的結(jié)構(gòu)一樣的圓筒狀的結(jié)構(gòu)。即，例如，下部電極10被形成在具有在層間絕緣膜5中形成的矩形部分的一個凹槽(或凹入)內(nèi)，以致覆蓋凹槽的底表面和側(cè)表面，然而，接近這個電容性單元，形成一個凹槽，例如形成具有與其中形成電容性單元的下部電極的凹槽深度一樣的深度的凹槽，并且在這個凹槽內(nèi)形成一導(dǎo)電層31。這個凹槽是以與形成電容性單元凹槽一樣的方法形成的，導(dǎo)電層31是按照與形成下部電極10一樣的方法形成的。即，下部電極10和導(dǎo)電層31是由相同的材料形成的。在具有一底部和一圓筒狀的形狀的導(dǎo)電層31的底面和側(cè)面上，按照與上部電極形成方法相同的方法，由相同的材料，形成導(dǎo)電層30。
此外，在具有形成的導(dǎo)電層30和31的凹槽的中心，形成達到導(dǎo)電層30的一接觸件孔32a，在接觸件孔32a的內(nèi)表面形成側(cè)壁絕緣膜26，此外，在內(nèi)表面和底面，形成金屬阻擋層33，并且Cu金屬插拴32b被嵌入金屬阻擋層內(nèi)，因此形成接觸件32。這個接觸件32也被連接到層間絕緣膜5上的配線層6。
從而，通過延伸部分13和導(dǎo)電層30，每一電容性單元的上部電極12被連接到接觸件32，并且通過接觸件32更進一步連接到配線層6。另一方面，下部電極10通過雜質(zhì)范圍1連接到接觸件20，并且更進一步通過接觸件20連接到配線層6。從而，通過從柵電極4的控制，在配線層6和電容性單元的上部電極12和下部電極10之間的電勢被控制，因此積累進入電容性單元的和從電容性單元釋放出的電荷被控制。
在本實施例中，上部電極接觸件32具有比下部電極接觸件20和周邊的電路接觸件7的縱橫比相對大的縱橫比，而且在接觸件20和接觸件32之間的縱橫比差別是小的。因此，例如，如果上部電極接觸件32的縱橫比是6，如圖6所示，那么SiO2和多晶硅的蝕刻選擇比率是35，相當大。因此，在接觸件孔蝕刻過程中，通過蝕刻構(gòu)成層間絕緣膜5的SiO2膜內(nèi)部形成的接觸件孔32a從層間絕緣膜5的表面達到構(gòu)成導(dǎo)電層30的多晶硅膜，蝕刻速度被明顯降低。因此，在當接觸件孔32a達到導(dǎo)電層30的時間點上，雖然接觸件孔20a中蝕刻仍然繼續(xù)，但是接觸件孔20a達到基片表面上雜質(zhì)層1之前，在接觸件孔32a中的蝕刻進展程度是非常小的。因此，當蝕刻接觸件孔32a的時候，務(wù)必防止接觸件孔32a穿透導(dǎo)電層30，以及導(dǎo)電層31。而且，由于所有的接觸件孔有相同的縱橫比，所以將在底面上形成的金屬阻擋層的膜厚度可以被輕易地控制，可以形成具有平均的厚度的金屬阻擋層。相應(yīng)地，接觸電阻可以被做成不變的。
圖5是顯示包括與本發(fā)明第二實施例有關(guān)的DRAM器件的兩個電容性單元的部分的截面視圖。從圖4所示的實施例看出本實施例的不同點在于，靠近接觸件20，接觸件20側(cè)的延伸部分13通過側(cè)壁絕緣膜26與接觸件20接觸。即，在本實施例中，在形成上部電極12和延伸部分13之后，不提供用于選擇的除去接近接觸件20的延伸部分13的處理，接觸件孔20a被形成以穿透延伸部分13。在本實施例中，由于側(cè)壁絕緣膜26被形成在接觸件20的側(cè)面，即使接近接觸件20的延伸部分13的部分未被蝕刻和除去，也不會發(fā)生在延伸部分和接觸件之間的短路。
在本實施例中，由于上部電極接觸件32的縱橫比很大，所以獲得與圖4所示實施例相同的效果。
接下來，將描述本發(fā)明的第三實施例。圖6是顯示包括與本發(fā)明第三實施例有關(guān)的半導(dǎo)體存儲器件的DRAM部分的截面視圖。本實施例在電容性單元的結(jié)構(gòu)和下部電極接觸件的形狀上不同于第一和第二實施例。在本實施例，具有一個底和一個圓筒形狀的下部電極43被形成在層間絕緣膜5內(nèi)，并且在下部電極43的內(nèi)側(cè)表面，形成電容性絕緣膜42。并且，導(dǎo)電的物質(zhì)是嵌入下部電極43內(nèi)部以形成上部電極41。上電極41在上端面與延伸部分13接觸，因此，上部電極電極41通過來自上端面的延伸部分13連接到具有一個底和圓筒形的導(dǎo)電層30和31，而且通過接觸件32引出到配線層。因此，對于上電極41的接觸件32連接到具有如第一和第二具體化的圓筒狀結(jié)構(gòu)的導(dǎo)電層30和31的底部，它的縱橫比與在先技術(shù)的縱橫比相比是很大的。
另一方面，下部電極43經(jīng)過接觸件44連接到半導(dǎo)體基片上的雜質(zhì)層1，柵電極42被形成在夾入雜質(zhì)層1表面上的接觸件44的兩側(cè)面上。在一對電容單元之間的雜質(zhì)層1的表面上，形成接觸件47，這個接觸件47被連接到被嵌入比在層間絕緣膜5中的電容單元低的一個位置的位線層46。
在如上面提及的結(jié)構(gòu)的實施例中的半導(dǎo)體存儲器件嵌入層間絕緣膜5內(nèi)的配線層46起位線的作用，并且與起字線作用的柵電極45一起，控制電荷存儲進入電容單元和從電容單元放電。
而且，在本實施例中，下部電極43不是從層間絕緣膜5上的配線層引出的，而是從低于嵌入在層間絕緣膜5內(nèi)電容單元的配線層46引出的。因此，它不是形成穿透厚的層間絕緣膜5的接觸件所必需的。而且，在制造工藝中，在下部電極接觸件和上部電極延伸部分13之間的短路不需要考慮。而且在本實施例中，當形成周邊的接觸件的開口以穿透層間絕緣膜5的時候，同時地形成用于上部電極接觸件32的開口，而且用于接觸件32的這些開口被形成時，他們不穿透導(dǎo)電層30和31。
接下來，將描述本發(fā)明半導(dǎo)體存儲器件的制造方法。首先應(yīng)該描述圖4和圖5中所示的半導(dǎo)體存儲器件的制造方法。為了形成電容性單元的下部電極10，在層間絕緣膜5內(nèi)形成一凹槽，并且當下部電極凹槽被形成時，接近所述凹槽，形成導(dǎo)電層31的一凹槽。因此，導(dǎo)電層31的凹槽具有與下部電極凹槽的深度相同的深度。
其后，在形成下部電極10的過程中，同時地形成導(dǎo)電層31。而且，在形成電容性絕緣膜11的過程中，當除去其它部分的電容性絕緣膜的時候，形成在導(dǎo)電層31上的電容性絕緣膜可以被除去，或者事實上離開。而且，在形成上部電極12的過程中，延伸部分13和導(dǎo)電層30是同時地形成的。然后，在SiO2絕緣膜或類似薄膜被嵌入凹槽之后，在為打開上部電極接觸件孔20a和周邊的接觸件7的接觸件孔的過程中，上部電極接觸件32的接觸件孔32a同時地形成。此外，在所有的接觸件孔的內(nèi)表面，形成側(cè)壁絕緣膜26、金屬阻擋層33和金屬插拴32b和20b，因此完成接觸件32、20和7。
接下來，應(yīng)該描述一種掩膜數(shù)據(jù)制備方法以便布置電容性電極和凹槽。即使當導(dǎo)電層30和31是形成在凹槽中，形成上部電極接觸件32凹槽的寬度必須被確定為以致保證比接觸件孔32a的直徑大的一個空間。
因此，為了形成具有上面提到的構(gòu)造的圓筒(凹槽)，通過下列方法制備圓筒掩膜數(shù)據(jù)。為了自動產(chǎn)生掩膜數(shù)據(jù)，除了在在先技術(shù)的周邊的配線和接觸件之間的余量外，用于將接觸件提供進入上部電極接觸件凹槽的操作也是需要的。
因此，當接觸件32的橫截面的直徑是x時，導(dǎo)電層30的厚度是Y，通過確定x×Y的乘積，從接觸件數(shù)據(jù)中只是形成上部電極導(dǎo)電層30上的接觸件數(shù)據(jù)。
接下來，執(zhí)行用于將提取的數(shù)據(jù)加到圓筒數(shù)據(jù)中的處理。從而，可以獲得圓筒數(shù)據(jù)，在圓筒數(shù)據(jù)中圓筒被預(yù)先添加進入在上部電極導(dǎo)電層30上的接觸件形成范圍內(nèi)。
如果圓筒掩膜數(shù)據(jù)是通過上面提到的方法制備的，一個設(shè)計人員可以設(shè)計圓筒掩膜數(shù)據(jù)而不必注意在上部電極導(dǎo)電層30上的接觸件。
此外，在上面提到的圓筒掩膜數(shù)據(jù)制備方法中，該方法用于通過一運算裝置在導(dǎo)電層30上自動地產(chǎn)生接觸件數(shù)據(jù)，不限制于此，當制備圓筒數(shù)據(jù)的時候，設(shè)計人員可以直接地輸入接觸件數(shù)據(jù)。
接下來，將描述圖6所示的半導(dǎo)體存儲器件的制造方法。就圖6所示的半導(dǎo)體存儲器件而言，首先，在形成擴散層和柵電極的半導(dǎo)體基片的表面上形成第一層間絕緣膜，在第一層間絕緣膜中形成下部電極47，在第一層間絕緣膜上形成上部電極配線46。接下來，在第一層間絕緣膜上形成第二層間絕緣膜，并且由第一和第二電介質(zhì)，形成層間絕緣膜5。其后，在第二層間絕緣膜中同時地形成電容性單元凹槽和上部電極接觸件凹槽。然后，在電容性單元凹槽和上部電極接觸件凹槽的底面和側(cè)面形成導(dǎo)電的物質(zhì)，以形成下部電極43和第一導(dǎo)電層31。接下來，在下部電極43的內(nèi)側(cè)表面和底面，形成電容性絕緣膜42。其后，將導(dǎo)電物質(zhì)嵌入電容性單元凹槽以形成上部電極41，此外，形成導(dǎo)電的物質(zhì)層以在上部電極接觸件凹槽中形成第二導(dǎo)電層30，并且同時地形成上部電極延伸部分13以連接上部電極41和第二導(dǎo)電層30。接下來，用絕緣物質(zhì)填充上部電極接觸件凹槽，此外，在上部電極接觸凹槽中的絕緣物質(zhì)中，形成上部電極接觸件孔32a，并且導(dǎo)電的物質(zhì)被嵌入上部電極接觸件孔32a中以形成上部電極接觸件32。
就用于在上部電極延伸部分上接觸件數(shù)據(jù)和配線層6之間連接的上部電極接觸件32的數(shù)據(jù)產(chǎn)生方法和布置方法而言，通過確定上部電極接觸件數(shù)據(jù)和上部電極延伸部分的乘積，執(zhí)行只是從電極數(shù)據(jù)中提取形成在上部電極延伸部分上的上部電極接觸件數(shù)據(jù)的處理。接下來，執(zhí)行將提取的數(shù)據(jù)加到上部電極接觸件凹槽數(shù)據(jù)的處理，因此制備了上部電極延伸部分的圓筒數(shù)據(jù)，被加的數(shù)據(jù)被布置為具有裕量以便不與周邊的配線接觸。
首先，上部電極接觸件32被重疊在上部電極延伸部分上，并且只是提取接觸件數(shù)據(jù)。接下來，為了制備將被打開在層間絕緣膜中的凹槽的數(shù)據(jù)，以防止與凹槽中上部電極短路，接觸件數(shù)據(jù)被添加側(cè)壁氧化薄膜26的厚度和層間絕緣膜5的厚度。
而且，上部電極凹槽32a的尺寸是通過上面提到的方法確定的，凹槽32a被形成在防止外部的圓周與相鄰的圖案接觸的一位置上，例如，按大致0.18微米的最小設(shè)計尺寸分隔開。在這種情況下，開始考慮防止凹槽32a的整個周邊與相鄰的圖案接觸。
如在上面描述的，根據(jù)本發(fā)明，上部電極接觸件的縱橫比與下部電極接觸件和周邊的電路接觸件的縱橫比一樣是很大的，并且與其它接觸件沒有很大的不同。因此，層間絕緣膜和上部電極的導(dǎo)電層的蝕刻選擇比率是很大的，當蝕刻以形成上部電極接觸件時防止了導(dǎo)電層的侵透，并且當在上部電極接觸件的底面上形成金屬阻擋層時，金屬厚度可以被控制為是均勻的，并且在該接觸件的接觸電阻可以被控制為將是不變的。從而，可以制成一個可靠的半導(dǎo)體存儲器件。
權(quán)利要求
1.一種半導(dǎo)體存儲器件，其特征在于包括一層間絕緣膜；形成在層間絕緣膜內(nèi)的圓筒狀的下部電極；形成在下部電極的內(nèi)部表面的電容性絕緣膜；形成為與下部電極相對并在他們之間夾入電容性絕緣膜的上部電極；形成在層間絕緣膜內(nèi)的圓筒狀的凹槽；形成在凹槽的內(nèi)部表面上的導(dǎo)電層；連接上部電極和導(dǎo)電層的上部電極延伸部分；形成在層間絕緣膜上并且連接到在凹槽底部的導(dǎo)電層的上部電極接觸件；以及形成在層間絕緣膜上并且連接到上部電極接觸件的上部電極配線。
2.一種半導(dǎo)體存儲器件，其特征在于包括一半導(dǎo)體基片；形成在該半導(dǎo)體基片的表面上的一個擴散層；形成在半導(dǎo)體基片上的一層間絕緣膜；形成在層間絕緣膜內(nèi)并且連接到擴散層的圓筒狀的下部電極；形成在下部電極的內(nèi)部表面上的電容性絕緣膜；通過夾入電容性絕緣膜形成為與下部電極相對的上部電極；在層間絕緣膜內(nèi)形成的圓筒狀的凹槽；形成在凹槽的內(nèi)部表面上的導(dǎo)電層；連接上部電極和導(dǎo)電層的上部電極延伸部分；形成在層間絕緣膜上并且連接到在凹槽底部的導(dǎo)電層的上部電極接觸件；形成在層間絕緣膜上并且連接到上部電極接觸件的上部電極配線；以及形成在層間絕緣膜內(nèi)并且連接到擴散層的周邊的接觸件。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的半導(dǎo)體存儲器件，其特征在于還包括形成穿透層間絕緣膜的下部電極接觸件；在下部電極的連接部分和下部電極接觸件之間的擴散層的表面上設(shè)置的字線柵電極；以及形成在層間絕緣膜上并且與下部電極接觸件接觸的下部電極配線。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的半導(dǎo)體存儲器件，其特征在于還包括形成在比在層間絕緣膜內(nèi)下部電極低的側(cè)面上的下部電極配線；以及形成在層間絕緣膜以連接下部電極配線和擴散層的下部電極接觸件。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4中的任何一個所述的半導(dǎo)體存儲器件，其特征在于還包括形成在上部電極接觸件和下部電極接觸件的側(cè)面上的側(cè)壁絕緣膜。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至5中的任何一個所述的半導(dǎo)體存儲器件，其特征在于還包括形成在上部電極接觸件和下部電極接觸件的底面上和側(cè)面上的金屬阻擋層。
7.一種半導(dǎo)體存儲器件的制造方法，其特征在于包括在半導(dǎo)體基片的表面上形成一擴散層和柵電極；在半導(dǎo)體基片的表面上形成一層間絕緣膜；在層間絕緣膜中同時地形成電容性單元凹槽和上部電極接觸件凹槽；在電容性單元凹槽和上部電極接觸件凹槽的底面和側(cè)面形成導(dǎo)電的物質(zhì)，以分別形成下部電極和第一導(dǎo)電層；在電容性單元凹槽和下部電極的內(nèi)部側(cè)面和底面上形成電容性絕緣膜；在內(nèi)部電容性單元凹槽和上部電極接觸凹槽中形成導(dǎo)電的物質(zhì)以分別地形成上部電極和第二導(dǎo)電層，并且同時地形成連接上部電極和第二導(dǎo)電層的上部電極延伸部分；將絕緣物質(zhì)嵌入上部電極接觸件凹槽；在上部電極接觸件凹槽中的絕緣物質(zhì)和層間絕緣膜中同時地分別形成上部電極接觸件孔和下部電極接觸件孔；以及將導(dǎo)電的物質(zhì)嵌入上部電極接觸件孔和下部電極接觸件孔以形成上部電極接觸件和下部電極接觸件。
8.一種半導(dǎo)體存儲器件的制造方法，其特征在于包括在半導(dǎo)體基片的表面上形成一個擴散層和柵電極；在半導(dǎo)體基片的表面上形成第一層間絕緣膜；在第一層間絕緣膜中形成下部電極接觸件和在第一層間絕緣膜上形成上部電極配線；在第一層間絕緣膜上形成第二層間絕緣膜；在第二層間絕緣膜中同時地形成電容性單元凹槽和上部電極接觸件凹槽；在電容性單元凹槽和上部電極接觸件凹槽的底面和側(cè)表面上形成導(dǎo)電的物質(zhì)，以分別地形成下部電極和第一導(dǎo)電層；在電容性單元凹槽的下部電極的內(nèi)表面和底面上形成電容性絕緣膜；將導(dǎo)電的物質(zhì)嵌入電容性單元凹槽中以形成上部電極；形成進入上部電極接觸件凹槽中的導(dǎo)電的物質(zhì)以形成第二導(dǎo)電層和同時地形成連接上部電極和第二導(dǎo)電層的上部電極延伸部分；將絕緣物質(zhì)嵌入上部電極接觸件凹槽；在上部電極接觸件凹槽中的絕緣物質(zhì)中形成上部電極接觸件孔；以及將導(dǎo)電的物質(zhì)嵌入上部電極接觸件孔中以形成上部電極接觸件。
9.一種掩膜數(shù)據(jù)制備方法，其用于權(quán)利要求1至6的任何一個所述的半導(dǎo)體存儲器件器件，其中用于制備連接半導(dǎo)體存儲器件的上部電極延伸部分和配線層的上部電極接觸件的凹槽數(shù)據(jù)的方法包括如下步驟通過確定上部電極接觸件數(shù)據(jù)和延伸部分的乘積，在上部電極延伸部分上只是提取接觸件數(shù)據(jù)；以及對提供的提取的上部電極接觸件數(shù)據(jù)添加最小的隔離尺寸。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的掩膜數(shù)據(jù)制備方法，其特征在于在上部電極延伸部分布置凹槽的方法中，其中上部電極是通過使用凹槽數(shù)據(jù)和接觸件數(shù)據(jù)被嵌入凹槽中的，電極嵌入凹槽是以不會造成相鄰的圖案短路的一個最小的尺寸間隔的，并且布置在最接近存儲單元圓筒的一個位置。
全文摘要
一電容性絕緣膜和一上部電極被形成圓筒狀的下部電極的內(nèi)部表面以形成一電容性單元。接近該電容性單元單元,形成具有與電容性單元的深度相同的深度的一凹槽,并且在它的內(nèi)部表面形成導(dǎo)電層。導(dǎo)電層和上部電極被上部電極延伸部分連接,并且在凹槽內(nèi)底部,上部電極接觸件連接到導(dǎo)電層。
文檔編號H01L27/108GK1269608SQ00105769
公開日2000年10月11日 申請日期2000年4月6日 優(yōu)先權(quán)日1999年4月7日
發(fā)明者祐川光成, 渡邊武士, 星野晶, 浜田昌幸 申請人:日本電氣株式會社