[發(fā)明專(zhuān)利]半導(dǎo)體存儲(chǔ)器及其制造方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710613385.2
• 申請(qǐng)日: 2017-07-25
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN107301976B
• 公開(kāi)（公告）日: 2018-05-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 不公告發(fā)明人
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 睿力集成電路有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): H01L21/8242
• 分類(lèi)號(hào): H01L21/8242;H01L27/108
• 代理公司: 上海光華專(zhuān)利事務(wù)所(普通合伙) 31219
• 代理人: 羅泳文

本發(fā)明提供一種半導(dǎo)體存儲(chǔ)器及其制造方法，包括：半導(dǎo)體襯底，形成有多個(gè)內(nèi)存數(shù)組結(jié)構(gòu)中的第一焊盤(pán)以及內(nèi)存數(shù)組結(jié)構(gòu)之外且位于所述第一焊盤(pán)外周的若干第二焊盤(pán)；雙面電容器陣列，形成于所述第一焊盤(pán)上，所述雙面電容器包括雙U型的第一導(dǎo)電層及第二導(dǎo)電層、電容介質(zhì)以及第三導(dǎo)電層；及支架筒，形成于所述第二焊盤(pán)上，所述支架筒包括無(wú)電性功能的虛置孔。本發(fā)明以多重圖案方法以及邊界工藝強(qiáng)化的支撐架結(jié)構(gòu)，制造出六方陣列排布的雙U型下電極的雙面電容器，具有較大的高度與寬度比，可有效提高單位面積下的電容值。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于半導(dǎo)體器件及制造領(lǐng)域，特別是涉及一種半導(dǎo)體存儲(chǔ)器及其制造方法。

背景技術(shù)

動(dòng)態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)器(Dynamic Random Access Memory，簡(jiǎn)稱(chēng)：DRAM)是計(jì)算機(jī)中常用的半導(dǎo)體存儲(chǔ)器件，由許多重復(fù)的存儲(chǔ)單元組成。每個(gè)存儲(chǔ)單元通常包括電容器10和晶體管11；晶體管11的柵極與字線(xiàn)13相連、漏極與位線(xiàn)12相連、源極與電容器10相連；字線(xiàn)13上的電壓信號(hào)能夠控制晶體管11的打開(kāi)或關(guān)閉，進(jìn)而通過(guò)位線(xiàn)12讀取存儲(chǔ)在電容器10中的數(shù)據(jù)信息，或者通過(guò)位線(xiàn)12將數(shù)據(jù)信息寫(xiě)入到電容器10中進(jìn)行存儲(chǔ)，如圖1所示。

現(xiàn)有的動(dòng)態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)器中的電容器多為單面電容器結(jié)構(gòu)，嚴(yán)重限制了單位面積內(nèi)電容值的提高。

另外，現(xiàn)有的電容陣列對(duì)邊際的處理通常采用矩形窗口22的掩蔽層20，如圖2所示，這種矩形窗口的掩蔽層通常會(huì)從位于邊際的若干電容器21的位置穿過(guò)，從而導(dǎo)致這些位于邊際的若干電容器的部分缺失，大大降低了電容器陣列的整體性能，并且影響了后續(xù)電容器與其它芯片進(jìn)行金屬連接及封裝應(yīng)用的穩(wěn)定性。

鑒于以上所述，提供一種具有良好的機(jī)械穩(wěn)定結(jié)構(gòu)、并可有效提高電容器與其它芯片進(jìn)行金屬連接及封裝應(yīng)用的穩(wěn)定性的半導(dǎo)體存儲(chǔ)器及其制造方法實(shí)屬必要。

發(fā)明內(nèi)容

鑒于以上所述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，本發(fā)明的目的在于提供一種半導(dǎo)體存儲(chǔ)器及其制造方法，以實(shí)現(xiàn)一種雙U形下電極具有良好的機(jī)械穩(wěn)定結(jié)構(gòu)、并可有效提高電容器與其它芯片進(jìn)行金屬連接及封裝應(yīng)用的穩(wěn)定性的半導(dǎo)體存儲(chǔ)器及其制造方法。

為實(shí)現(xiàn)上述目的及其他相關(guān)目的，本發(fā)明提供一種半導(dǎo)體存儲(chǔ)器的制造方法，包括：1)提供一半導(dǎo)體襯底，所述襯底上形成有多個(gè)在內(nèi)存數(shù)組結(jié)構(gòu)中的第一焊盤(pán)、以及排除在所述內(nèi)存數(shù)組結(jié)構(gòu)之外且位于所述第一焊盤(pán)外周的若干第二焊盤(pán)；2)于所述襯底上形成交替層疊的介質(zhì)層及支撐層；3)于所述介質(zhì)層上形成第一掩膜以及第二掩膜，所述第一掩膜用于刻蝕所述介質(zhì)層以形成與所述第一焊盤(pán)對(duì)應(yīng)的電容孔以及與所述第二焊盤(pán)對(duì)應(yīng)的虛置孔，所述第二掩膜用于掩蔽位于所述電容孔及所述虛置孔之外的外圍區(qū)域，且所述第二掩膜的邊緣沿著距離最靠近的電容孔或虛置孔的一預(yù)設(shè)間距彎曲；4)基于所述第一掩膜及所述第二掩膜于所述介質(zhì)層中刻蝕出直至所述第一焊盤(pán)的電容孔及直至所述第二焊盤(pán)的虛置孔；5)于所述電容孔內(nèi)及所述虛置孔內(nèi)形成第一導(dǎo)電層與第二導(dǎo)電層；6)形成多個(gè)開(kāi)口，所述開(kāi)口暴露所述電容孔內(nèi)的部分所述介質(zhì)層及部分所述犧牲間隔層，藉由所述開(kāi)口進(jìn)行濕法腐蝕去除所述介質(zhì)層及所述犧牲間隔層，所述開(kāi)口相對(duì)偏離所述虛置孔；及7)對(duì)應(yīng)于所述電容孔位置，形成覆蓋所述第一導(dǎo)電層及第二導(dǎo)電層內(nèi)表面及外表面的電容介質(zhì)，并形成覆蓋所述電容介質(zhì)外表面的第三導(dǎo)電層，由所述電容孔位置制備出雙面電容器，由所述虛置孔位置制備出連接所述支撐層的支架筒。

優(yōu)選地，步驟5)中，先于所述第一導(dǎo)電層表面形成犧牲間隔層，然后將所述犧牲間隔層回蝕至所述電容孔以?xún)?nèi)，并于所述犧牲間隔層及介質(zhì)層表面形成第二導(dǎo)電層，所述第二導(dǎo)電層與所述第一導(dǎo)電層形成閉合結(jié)構(gòu)；步驟6)中，所述開(kāi)口暴露所述電容孔內(nèi)的部分所述介質(zhì)層及部分所述犧牲間隔層，藉由所述開(kāi)口進(jìn)行濕法腐蝕去除所述介質(zhì)層及所述犧牲間隔層。

優(yōu)選地，所述介質(zhì)層的材質(zhì)包括氧化硅和氮氧化硅其中之一，所述介質(zhì)層中摻雜有硼和磷其中之一，所述支撐層的材質(zhì)包括氮化硅、氮氧化硅、氧化鋁中所構(gòu)成群組的其中之一；所述濕法腐蝕采用的腐蝕液包括氫氟酸溶液和氫氟酸氨水溶液其中之一。