[發明專利]電容器陣列及其形成方法、半導體器件

在審

• 申請號: 201711064888.5
• 申請日: 2017-11-02
• 公開（公告）號: CN107706206A
• 公開（公告）日: 2018-02-16
• 發明（設計）人: 不公告發明人
• 申請（專利權）人: 睿力集成電路有限公司
• 主分類號: H01L27/24
• 分類號: H01L27/24
• 代理公司: 上海思微知識產權代理事務所(普通合伙)31237
• 代理人: 智云

1.一種電容器陣列，其特征在于，包括：

一襯底，具有一形成有電容器的器件區；

多個下電極，設置在所述襯底的所述器件區上，且所述下電極的形狀包括筒狀結構；

一電極組圖層，部分遮蓋在多個所述下電極的所述筒狀結構的頂部端口上，并且在所述電極組圖層中開設有多個貫通口，每一所述貫通口和對應連接的多個所述下電極構成一電極組，每一所述下電極的所述頂部端口和對應的所述貫通口在高度方向上的投影部分重疊，以使所述下電極的所述筒狀結構的筒內部和筒外部均與所述貫通口相互連通，其中，所述貫通口具有直線邊界，所述直線邊界在高度方向上的投影沿著所述直線邊界的延伸方向穿越至少一個所述下電極的所述頂部端口的一部份；

一電容介質層，覆蓋在所述下電極的內外表面上；以及，

一上電極，形成在所述電容介質層的表面上，由所述上電極、所述電容介質層和所述下電極構成多個陣列排列的電容器。

2.如權利要求1所述的電容器陣列，其特征在于，所述電容器陣列中等距相鄰同一所述電容器的六個電容器呈現六角陣列排布。

3.如權利要求2所述的電容器陣列，其特征在于，所述貫通口在平行于所述襯底表面的方向上的開口形狀包括梯形，所述貫通口的所述梯形中具有一第一直線邊界和一與所述第一直線邊界平行的第二直線邊界，所述貫通口的所述梯形中的所述第一直線邊界在高度方向上的投影穿越至少一個所述下電極的所述頂部端口。

4.如權利要求3所述的電容器陣列，其特征在于，所述貫通口的所述梯形中的所述第二直線邊界在高度方向上的投影穿越至少兩個所述下電極的所述頂部端口。

5.如權利要求1所述的電容器陣列，其特征在于，還包括：

一第一支撐層，形成在所述下電極的第一側壁位置上，并且所述第一支撐層連接所述下電極的多個所述筒狀結構；以及，

一第二支撐層，形成在所述下電極的第二側壁位置上，并且所述第二支撐層連接所述下電極的多個所述筒狀結構，所述第二支撐層有間隔地位于所述第一支撐層的上方，使所述第二支撐層和所述第一支撐層分別布置在不同的高度位置上。

6.如權利要求5所述的電容器陣列，其特征在于，還包括：

多個支撐柱，形成在所述襯底上的所述器件區中并圍繞在所述電容器陣列的外圍，所述第一支撐層和所述第二支撐層均延伸連接所述支撐柱，以利用所述支撐柱、所述第一支撐層和所述第二支撐層構成一支撐架，用于支撐所述電容器。

7.如權利要求6所述的電容器陣列，其特征在于，所述電極組圖層中不對應所述貫通口的部分連接多個所述下電極的所述頂部端口，并延伸覆蓋所述支撐柱的頂部。

8.如權利要求7所述的電容器陣列，其特征在于，所述支撐柱為中空的筒狀結構，所述電極組圖層完全遮蓋所述支撐柱的所述筒狀結構的頂部端口，所述支撐柱的內部為中空且不填充所述電容介質層和所述上電極。

9.如權利要求6所述的電容器陣列，其特征在于，所述襯底上還具有一位于所述器件區外圍的外圍區，所述器件區的邊界線沿著所述支撐柱靠近所述外圍區一側的輪廓定義在所述支撐柱的外圍，以使多個所述支撐柱均被囊括在所述邊界線中。

10.如權利要求9所述的電容器陣列，其特征在于，所述邊界線與所述支撐柱之間的距離為相鄰的兩個所述下電極之間的距離的0.5倍～1.0倍。

11.如權利要求1至10中任一項所述的電容器陣列，其特征在于，所述下電極的所述頂部端口和對應的所述貫通口在高度方向上的投影部分重疊，以使所述下電極的所述筒狀結構部分對應在所述貫通口中，其中，對應在所述貫通口中的筒側壁的高度低于不對應在所述通口中的筒側壁的高度。