[發明專利]導體結構、電容器陣列結構及制備方法

有效

• 申請號: 201711373297.6
• 申請日: 2017-12-19
• 公開（公告）號: CN108155152B
• 公開（公告）日: 2019-09-06
• 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: H01L21/8242
• 分類號: H01L21/8242;H01L27/108
• 代理公司: 上海光華專利事務所(普通合伙) 31219
• 代理人: 佟婷婷

1.一種基于多晶硅制程的導體結構的制備方法，其特征在于，包括如下步驟：

1)提供一基底，于所述基底中形成凹穴結構；以及

2)同時通入硅源氣體及鍺源氣體進行反應以于所述凹穴結構內形成導體填充結構，反應溫度為380℃～420℃，所述硅源氣體選自SiH₄、Si₂H₆及SiH₆Cl中的至少一種，所述鍺源氣體選自GeH4及Ge₂H₆中的至少一種，其中，所述鍺源中的鍺原子作為所述硅源中硅原子聚集生長的晶核，以增大形成的所述導體填充結構中硅結晶粒度，所述硅結晶粒度為500～1000埃；所述導體填充結構包括填孔導電層及間隙倉，所述間隙倉由所述填孔導電層的多晶硅之間的間隙構成，且所述填孔導電層包覆所述間隙倉，所述導體填充結構中的鍺的重量百分比介于40％～60％之間。

2.根據權利要求1所述的基于多晶硅制程的導體結構的制備方法，其特征在于，所述填孔導電層填充于所述凹穴結構內并還延伸覆蓋所述凹穴結構周圍的所述基底的上表面，所述間隙倉位于由所述凹穴結構所限定的所述填孔導電層內。

3.根據權利要求2所述的基于多晶硅制程的導體結構的制備方法，其特征在于，所述填孔導電層位于所述基底上表面部分的厚度介于120～800埃之間。

4.根據權利要求1所述的基于多晶硅制程的導體結構的制備方法，其特征在于，所述填孔導電層對應于所述間隙倉頂端的上表面具有由多晶硅堆積形成的高點與低點，且所述高點高出所述低點80～300埃。

5.根據權利要求1所述的基于多晶硅制程的導體結構的制備方法，其特征在于，步驟2)中，所述導體填充結構中硅結晶粒度介于50～1500埃之間。

6.根據權利要求1所述的基于多晶硅制程的導體結構的制備方法，其特征在于，形成所述導體填充結構的壓力介于250～900毫托之間。

7.一種電容器結構陣列的制備方法，其特征在于，包括如下步驟：

1)提供一半導體襯底，所述半導體襯底包含若干個位于內存數組結構中的電容接觸節點，并于所述半導體襯底上形成交替疊置的犧牲層及支撐層；

2)于步驟1)得到的結構上形成具有陣列排布的窗口的圖形化掩膜層，并基于所述圖形化掩膜層刻蝕所述犧牲層及所述支撐層，以形成與所述窗口對應的電容孔，所述電容孔顯露所述電容接觸節點；

3)于所述電容孔的底部及側壁形成下電極層，并去除所述犧牲層，以顯露所述下電極層的外表面；

4)于所述下電極層的內表面以及顯露的外表面形成電容介質層，并于所述電容介質層的表面形成上電極層；

5)同時通入硅源氣體及鍺源氣體進行反應以于所述上電極層的表面形成導體填充結構，所述導體填充結構填充于所述下電極層的內壁之間及相鄰所述下電極層的外表面之間的間隙并延伸覆蓋所述上電極層，反應溫度為380℃～420℃，所述硅源氣體選自SiH₄、Si₂H₆及SiH₆Cl中的至少一種，所述鍺源氣體選自GeH₄及Ge₂H₆中的至少一種，所述鍺源中的鍺原子作為所述硅源中硅原子聚集生長的晶核，以增大形成的所述導體填充結構中硅結晶粒度，所述硅結晶粒度為500～1000埃；所述導體填充結構包括填孔導電層及間隙倉，所述間隙倉由所述電容孔所限定部分的所述填孔導電層的多晶硅之間的間隙構成，且所述填孔導電層包覆所述間隙倉，所述導體填充結構中的鍺的重量百分比介于40％～60％之間；以及

6)于所述導體填充結構表面形成上電極覆蓋層。

8.根據權利要求7所述的電容器結構陣列的制備方法，其特征在于，所述填孔導電層的上表面相較于所述下電極層頂部上方的所述上電極層的上表面高出120～800埃。