[發明專利]雙面電容器及其制造方法

有效

• 申請號: 201710612407.3
• 申請日: 2017-07-25
• 公開（公告）號: CN107393909B
• 公開（公告）日: 2018-11-16
• 發明（設計）人: 不公告發明人
• 申請（專利權）人: 長鑫存儲技術有限公司
• 主分類號: H01L23/64
• 分類號: H01L23/64;H01L27/108
• 代理公司: 上海光華專利事務所(普通合伙) 31219
• 代理人: 羅泳文

1.一種雙面電容器的制造方法，其特征在于，包括：

1)提供一半導體襯底，所述襯底上形成有多個在內存數組結構中的焊盤；

2)于所述襯底上形成交替層疊的介質層及支撐層；

3)于所述介質層上形成第一掩膜，基于所述第一掩膜于所述介質層中刻蝕出電容孔，其深度直至所述焊盤；

4)于所述電容孔內形成第一導電層，并于所述第一導電層表面形成犧牲間隔層；

5)將所述犧牲間隔層回蝕至所述電容孔以內，以顯露所述第一導電層的上緣，并于所述犧牲間隔層表面形成第二導電層，連接于所述第一導電層的上緣，所述第二導電層與所述第一導電層形成閉合結構；

6)形成多個開口，所述開口暴露部分所述介質層及部分所述犧牲間隔層，藉由所述開口進行濕法腐蝕去除所述介質層及所述犧牲間隔層；及

7)形成覆蓋所述第一導電層及第二導電層兩者內表面及外表面的電容介質，并形成覆蓋所述電容介質外表面的第三導電層，由所述電容孔位置制備出雙面電容器。

2.根據權利要求1所述的雙面電容器的制造方法，其特征在于：步驟3)包括：

3-1)于所述介質層上依次形成多晶硅層、第一介電膜層、第一有機材料層以及第一子掩膜層；

3-2)于所述第一子掩膜層上依次形成第二有機材料層、第二介電薄膜以及第二子掩膜層，其中，所述第一子掩膜層的第一窗口與第二子掩膜層的第二窗口交迭排列以形成電容孔窗口，且所述第一窗口與第二窗口之間的夾角為55°～65°和115°～125°其中之一，所述多晶硅層、第一介電膜層、第一有機材料層、第一子掩膜層、第二有機材料層、第二介電薄膜以及第二子掩膜層共同組成所述第一掩膜；及

3-3)基于所述第一掩膜于所述介質層中刻蝕出直至所述焊盤的電容孔。

3.根據權利要求1所述的雙面電容器的制造方法，其特征在于：所述電容孔的深寬比均為5～20，所述雙面電容器的高度范圍為0.5～5μm。

4.根據權利要求1所述的雙面電容器的制造方法，其特征在于：步驟6)中，一個所述開口僅與一個所述電容孔交疊，或者一個所述開口同時與多個所述電容孔交疊。

5.根據權利要求1至4任一項所述的雙面電容器的制造方法，其特征在于：所述第一導電層的截面形狀為第一U型結構，所述第二導電層的主要截面形狀為第二U型結構，所述第二U型結構位于所述第一U型結構內側，且所述第二U型結構與所述第一U型結構之間具有間隔，所述第二導電層另具有由所述第二U型結構的頂端延伸的連接部，以與所述第一U型結構相連形成閉合結構。

6.根據權利要求5所述的雙面電容器的制造方法，其特征在于：在步驟6)中，用以提供所述開口的介電薄膜覆蓋所述第二導電層的所述連接部。

7.一種雙面電容器，其特征在于，包括：

半導體襯底，所述襯底上形成有多個在內存數組結構中的焊盤；

雙面電容器陣列，形成于所述焊盤上，所述雙面電容器包括：

第一導電層及第二導電層，所述第一導電層與所述焊盤接觸，所述第一導電層的截面形狀為第一U型結構，所述第二導電層的主要截面形狀為第二U型結構，所述第二U型結構位于所述第一U型結構內側且與所述第一U型結構之間具有間隔，所述第一U型結構與所述第二U型結構的頂端相連形成閉合結構，所述閉合結構中具有缺口；

電容介質，覆蓋于所述第一導電層及第二導電層內表面及外表面；以及

第三導電層，覆蓋于所述電容介質外表面。

8.根據權利要求7所述的雙面電容器，其特征在于：所述雙面電容器陣列呈六方陣列排布。

9.根據權利要求7所述的雙面電容器，其特征在于：所述雙面電容器的高度與寬度的比為5～20，所述雙面電容器的高度范圍為0.5～5μm。