动态随机存取存储器及沟渠式电容器的制造方法技术

一种动态随机存取存储器，包括基底、隔离结构、二个晶体管、二个沟渠式电容器及二个通过栅极。隔离结构设置于基底中，包括第一隔离结构及第二隔离结构，第二隔离结构设置于第一隔离结构上方的基底中，而第二隔离结构的底面低于基底的表面，且第二隔离结构的边界位于第一隔离结构的边界外。晶体管分别配置于隔离结构两侧的基底上。沟渠式电容器分别配置于各个晶体管与隔离结构之间，且部分第二隔离结构位于各个沟渠式电容器中。通过栅极结构完全配置于第二隔离结构上。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种，尤其涉及一种能将通过栅极与沟渠式电容器有效隔离的。
技术介绍
动态随机存取存储器(Dynamic Random Access Memory，DRAM)是以电容器来储存数据。每一个存储单元(Memory Cell)的数据值即是由其电容器所带的电荷来判读。由于现代存储单元的尺寸很小，为了增加电容器电容值以减少数据误判的机会，并减少存储单元数据的“再补充”(Refresh)频率而增加运作的效率，常见的方法是增加电容器下电极的表面积，藉由电容器表面积的增加来提供足够的储存电容。为了达到电容器的表面积以及存储单元的集成度等需求，沟渠式电容器(Trench Capacitor)成为普遍的选择。图1所绘示为现有的动态随机存取存储器的剖面图。在图1中，为了提升动态随机存取存储器的集成度，在电路的布局设计会有两个通过栅极102通过沟渠式电容器104上方，并利用隔离结构106将通过栅极102与沟渠式电容器104进行隔离。然而，现有的隔离结构的隔离效果不佳，常会在通过栅极与沟渠式电容器之间产生大量电流泄漏的问题。此外，由于现有的隔离结构的宽度及表面积较小，在后续形成通过栅极及接触窗时的工艺裕度也相对较小。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的目的是提供一种动态随机存取存储器，能有效地将通过栅极与沟渠式电容器进行隔离。本专利技术的再一目的是提供一种沟渠式电容器的制造方法，能提升后续形成通过栅极及接触窗的工艺裕度。本专利技术提出一种动态随机存取存储器，包括基底、隔离结构、二个晶体管、二个沟渠式电容器及二个通过栅极。隔离结构设置于基底中，包括第一隔离结构及第二隔离结构，第二隔离结构设置于第一隔离结构上方的基底中，而第二隔离结构的底面低于基底的表面，且第二隔离结构的边界位于第一隔离结构的边界外。晶体管分别配置于隔离结构两侧的基底上。沟渠式电容器分别配置于各个晶体管与隔离结构之间，且部分第二隔离结构位于各个沟渠式电容器中。通过栅极结构完全配置于第二隔离结构上。依照本专利技术的一优选实施例所述，在上述的动态随机存取存储器中，第二隔离结构覆盖相邻两个沟渠式电容器的一部分。依照本专利技术的一优选实施例所述，在上述的动态随机存取存储器中，第二隔离结构完全覆盖相邻两个沟渠式电容器。依照本专利技术的一优选实施例所述，在上述的动态随机存取存储器中，还包括二个接触窗，分别连接至所对应的各个沟渠式电容器。依照本专利技术的一优选实施例所述，在上述的动态随机存取存储器中，各个沟渠式电容器包括上电极、下电极及电容介电层。下电极配置于上电极周缘的基底中。电容介电层配置于上电极与下电极之间。依照本专利技术的一优选实施例所述，在上述的动态随机存取存储器中，电容介电层的材料包括氧化硅/氮化硅/氧化硅。依照本专利技术的一优选实施例所述，在上述的动态随机存取存储器中，第一隔离结构的材料包括氧化硅。依照本专利技术的一优选实施例所述，在上述的动态随机存取存储器中，第二隔离结构的材料包括氧化硅。本专利技术提出一种沟渠式电容器的制造方法，首先于基底中形成第一隔离结构。接着，于第一隔离结构二侧的基底中分别形成沟渠式电容器。然后，移除部分沟渠式电容器，以形成开口。接下来，形成填满开口的第二隔离结构。依照本专利技术的一优选实施例所述，在上述的沟渠式电容器的制造方法中，开口的形成方法，首先于基底上形成图案化掩模层，且图案化掩模层暴露出沟渠式电容器。接着，对所暴露出的沟渠式电容器进行一个蚀刻工艺。然后，移除图案化掩模层。依照本专利技术的一优选实施例所述，在上述的沟渠式电容器的制造方法中，所进行的蚀刻工艺例如是各向异性蚀刻工艺。依照本专利技术的一优选实施例所述，在上述的沟渠式电容器的制造方法中，第二隔离结构的形成方法，首先于基底上形成绝缘层，且绝缘层填满开口。接着，移除开口以外的绝缘层。依照本专利技术的一优选实施例所述，在上述的沟渠式电容器的制造方法中，形成绝缘层的方法例如是化学气相沉积法。依照本专利技术的一优选实施例所述，在上述的沟渠式电容器的制造方法中，移除开口以外的绝缘层的方法例如是化学机械抛光法。由本专利技术所提出的沟渠式电容器的制造方法中所形成的通过栅极隔离结构，其总厚度、宽度及表面积较大，因此除了可有效隔离两个相邻沟渠式电容器之外，还可以有效地将后续工艺中所形成的通过栅极与沟渠式电容器进行隔离，以避免漏电。此外，由于本专利技术的动态随机存取存储器中的隔离结构具有较大的宽度及表面积，可以有效地提高在形成通过栅极及接触窗时的工艺裕度。为让本专利技术的上述和其他目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举优选实施例，并配合附图，作详细说明如下。附图说明图1所绘示为现有的动态随机存取存储器的剖面图；图2A～图2H所绘示为本专利技术一实施例的动态随机存取存储器的制造流程剖面图；图3A～图3G所绘示为本专利技术另一实施例的动态随机存取存储器的制造流程剖面图。主要元件符号说明100、200、300基底102、232、232’通过栅极104、222、302沟渠式电容器106、208、228、228’、304、306、306’、308、308’隔离结构202垫氧化层204、212硬掩模层206沟渠210、216、234介电层 214深沟渠218导体层220反转层224、224’图案化掩模层226、226’开口230金属氧化物半导体晶体管236、236’接触窗具体实施方式图2A～图2H所绘示为本专利技术一实施例的动态随机存取存储器的制造流程剖面图。首先，请参照图2A，于基底200上依序形成图案化的垫氧化层202及图案化的硬掩模层204并暴露出部分基底200。基底200例如是硅基底。硬掩模层204的材料例如是氮化硅。接着，再以硬掩模层204为掩模，对基底200进行一个蚀刻工艺，以于基底200中形成沟渠206。对基底200所进行的蚀刻工艺例如是各向异性蚀刻工艺。然后，请参照图2B，于基底200上形成绝缘材料层(未绘示)并填满沟渠206。接着，再以硬掩模层204作为抛光终止层，对绝缘材料层进行化学机械抛光工艺而形成隔离结构208。隔离结构208的材料例如是氧化硅。接下来，于基底200上依序形成介电层210及硬掩模层212。介电层210的材料例如是氮化硅。介电层210的形成方法例如是化学气相沉积法。硬掩模层212的材料例如是多晶硅。硬掩模层212的形成方法例如是化学气相沉积法。之后，请参照图2C，对硬掩模层212进行一个图案化工艺，而暴露出部分介电层210。继之，利用硬掩模层212为掩模，于基底200中定义出深沟渠214。于基底200定义出深沟渠214的方法例如是以硬掩模层212为掩模，进行一连串的各向异性蚀刻工艺，依序移除部分介电层210、部分硬掩模层204、部分隔离结构208、部分垫氧化层202及部分基底200。随后，请参照图2D，移除硬掩模层212及介电层210。接着，于基底200中形成沟渠式电容器222。沟渠式电容器222的形成方法例如是在深沟渠214表面先形成共形的介电层216作为电容介电层，再于沟渠214中填满导体层218作为上电极，而在深沟渠214周围的基底200中的反转层220则作为下电极。介电层216的材料例如是氧化硅/氮化硅/氧化硅。导体层218的材料例如是掺杂多晶硅。接着，请参照图2E，于基底200上形成图案化掩模层224，且图案化掩模层22本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种动态随机存取存储器，包括：基底；隔离结构，设置于该基底中，包括：第一隔离结构；以及第二隔离结构，设置于该第一隔离结构上方的该基底中，而该第二隔离结构的底面低于该基底的表面，且该第二隔离结构的边界位于该第一 隔离结构的边界外；二晶体管，分别配置于该隔离结构两侧的该基底上；二沟渠式电容器，分别配置于各该晶体管与该隔离结构之间，且部分该第二隔离结构位于该些沟渠式电容器中；以及二通过栅极结构，完全配置于该第二隔离结构上。

【技术特征摘要】
1.一种动态随机存取存储器，包括基底；隔离结构，设置于该基底中，包括第一隔离结构；以及第二隔离结构，设置于该第一隔离结构上方的该基底中，而该第二隔离结构的底面低于该基底的表面，且该第二隔离结构的边界位于该第一隔离结构的边界外；二晶体管，分别配置于该隔离结构两侧的该基底上；二沟渠式电容器，分别配置于各该晶体管与该隔离结构之间，且部分该第二隔离结构位于该些沟渠式电容器中；以及二通过栅极结构，完全配置于该第二隔离结构上。2.如权利要求1所述的动态随机存取存储器，其中该第二隔离结构覆盖相邻两个沟渠式电容器的一部分。3.如权利要求1所述的动态随机存取存储器，其中该第二隔离结构完全覆盖相邻两个沟渠式电容器。4.如权利要求1所述的动态随机存取存储器，还包括二接触窗，分别连接至所对应的各该沟渠式电容器。5.如权利要求1所述的动态随机存取存储器，其中各该沟渠式电容器包括上电极；下电极，配置于该上电极周缘的该基底中；以及电容介电层，配置于该上电极与该下电极之间。6.如权利要求5所述的动态随机存取存储器，其中该电容介电层的材料包括氧化硅/氮化硅/氧化硅。7.如权利要求1所述的动态随机存取存储器，其中该第一隔离结构的材料包括...

【专利技术属性】
技术研发人员：王建国，黄俊麒，李瑞池，林永昌，
申请(专利权)人：联华电子股份有限公司，
类型：发明
国别省市：71[中国|台湾]