[發明專利]電容的制作方法

有效

• 申請號: 201710991684.X
• 申請日: 2017-10-23
• 公開（公告）號: CN109698274B
• 公開（公告）日: 2021-05-25
• 發明（設計）人: 張峰溢;李甫哲
• 申請（專利權）人: 聯華電子股份有限公司;福建省晉華集成電路有限公司
• 主分類號: H01L49/02
• 分類號: H01L49/02;H01L27/108
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所 11105
• 代理人: 陳小雯

本發明公開一種電容的制作方法，其步驟包含在一犧牲層中形成電容凹槽，其中該電容凹槽具有波浪狀的側壁輪廓、在該電容凹槽的側壁上形成一下電極層、在該電容凹槽中填滿一支撐層、移除該犧牲層而形成多個由該下電極層以及該支撐層所構成的電容柱、在該些電容柱上形成一電容介電層、以及在該電容介質層上形成一上電極層。

技術領域

本發明涉及一種電容的制作方法，特別是涉及一種制作具有波浪狀外形的柱狀電容結構的方法。

背景技術

動態隨機存取存儲器(dynamic random access memory,DRAM)是以1個晶體管加上1個電容來存儲1個位(1bit)的數據，因為其電容中的電荷會隨著時間流失，故使用時必須要周期性地補充電源(refresh)來保持存儲的內容，故稱之為動態(Dynamic)。DRAM的構造較為簡單，單純使用1個晶體管加上1個電容結構來存儲1個位的數據，故其制作成本相對較低。電容結構是形成在存儲單元區域上并經由電容連接墊來與下方的晶體管連接。

在動態隨機存取存儲器的演進中，電容結構的制作從早期的凹孔式制作方式演進到可提供較大導板面積(plate area)的圓管式制作方式。當現今的半導體制作工藝演進到25納米以下時，圓管式的電容結構制作方式由于先天性結構支撐不足的因素容易在制作工藝期間發生倒塌的問題。為了解決此問題，電容結構的制作往柱體式演進，其結構內部會加入支撐材料來加強電容結構的結構強度。然而，柱體式的電容結構制作方式雖然解決了制作工藝中電容結構易倒塌的問題，卻也犧牲了一大部分的導板面積，使得電容值降低。故此，如何在柱體式的電容結構制作工藝中提升電容結構的導板面積成為了現在業界努力研究開發的課題。

發明內容

有鑒于前述現有的柱體式電容結構制作工藝會大幅降低電容結構的導板面積的問題，本發明于此提出了一種新的制作工藝方法，其經由形成波浪形態的電容結構側壁來有效提升導板面積，進而提升電容值。

本發明的其中的一目的在于提出一種半導體元件的制作方法，其步驟包含在一犧牲層中形成電容凹槽，其中該電容凹槽具有波浪狀的側壁輪廓、在該電容凹槽的側壁上形成一下電極層、在形成該下電極層后，在該電容凹槽中填滿一支撐層、移除該犧牲層而形成多個由該下電極層以及該支撐層所構成的電容柱、在該些電容柱上形成一電容介電層、以及在該電容介質層上形成一上電極層。

本發明的這類目的與其他目的在閱者讀過下文以多種圖示與繪圖來描述的優選實施例細節說明后必然可變得更為明了顯見。

附圖說明

本說明書含有附圖并于文中構成了本說明書的一部分，使閱者對本發明實施例有進一步的了解。該些圖示描繪了本發明一些實施例并連同本文描述一起說明了其原理。在該些圖示中：

圖1至圖11為截面示意圖，其依序繪示出根據本發明實施例電容結構的制作方法流程。

需注意本說明書中的所有圖示都為圖例性質，為了清楚與方便圖示說明之故，圖示中的各部件在尺寸與比例上可能會被夸大或縮小地呈現，一般而言，圖中相同的參考符號會用來標示修改后或不同實施例中對應或類似的元件特征。

主要元件符號說明

100 基底

102 電容連接墊

104 犧牲層

104a 第一孔洞

106 介電層

106a 第二孔洞

108 掩模層

108a 凹槽圖案

110 保護性襯層

110a 保護性襯層

112 電容凹槽