[發明專利]一種高深徑比孔洞的制備方法及結構

在審

• 申請號: 201810198475.4
• 申請日: 2017-05-19
• 公開（公告）號: CN108538818A
• 公開（公告）日: 2018-09-14
• 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: H01L23/64
• 分類號: H01L23/64;H01L27/08
• 代理公司: 上海光華專利事務所(普通合伙) 31219
• 代理人: 余明偉

1.一種高深徑比孔洞的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

在襯底上形成保形疊層；及

刻蝕所述保形疊層形成孔洞；其中，所述保形疊層包括底層硼磷硅玻璃膜、位于所述底層硼磷硅玻璃膜之上的中層硼磷硅玻璃膜，以及位于所述中層硼磷硅玻璃膜之上的頂層硼磷硅玻璃膜，所述底層硼磷硅玻璃膜中三五族元素的摻雜濃度高于所述頂層硼磷硅玻璃膜；所述底層硼磷硅玻璃膜中硼的摻雜濃度為2.5-3.5wt％，磷的摻雜濃度為2.5-5.5wt％；所述中層硼磷硅玻璃膜中硼的摻雜濃度為2-3wt％，磷的摻雜濃度為2.5-5wt％；所述頂層硼磷硅玻璃膜中硼的摻雜濃度為1-3wt％，磷的摻雜濃度為2-4wt％；以在所述孔洞的深徑比大于或等于10時，使所述孔洞的底部與頂部的孔直徑比為60％-100％。

2.根據權利要求1所述的高深徑比孔洞的制備方法，其特征在于：相鄰兩保形層的三五族元素摻雜濃度增加幅度為20-100％。

3.根據權利要求1所述的高深徑比孔洞的制備方法，其特征在于：所述保形疊層采用化學沉積的方法連續沉積形成；連續沉積形成所述保形疊層時，在同一個反應腔體內連續沉積。

4.根據權利要求1所述的高深徑比孔洞的制備方法，其特征在于：所述底層硼磷硅玻璃膜的厚度為200-400nm，所述中層硼磷硅玻璃膜的厚度為200-400nm所述頂層硼磷硅玻璃膜的厚度為300-600nm。

5.根據權利要求1所述的高深徑比孔洞的制備方法，其特征在于：所述孔洞的深徑比大于10-20，所述孔洞的底部與頂部的孔直徑比為80％-100％。

6.一種電容器陣列結構的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

采用權利要求1所述的制備方法在保形疊層中形成陣列排布的多個所述孔洞；

在所述孔洞內形成電容器的下電極，所述下電極覆蓋所述孔洞的側壁及底部；

移除所述下電極周圍的所述保形疊層，并在所述下電極周圍填充介電材料；及

在所述介電材料上形成電容器的上電極，以制成電容器陣列結構。

7.一種半導體存儲器件結構，其特征在于，包括：

襯底，包括陣列區域及包圍所述陣列區域的外圍區域；

電容器陣列結構，設置于所述襯底的所述陣列區域上，所述電容器陣列結構包括多個陣列排布的電容器，每一電容器包括下電極、包裹所述下電極的介電材料、以及位于所述介電材料之上的上電極，所述下電極為杯狀結構，包括電極底部以及由所述電極底部向上延伸的電極側壁，所述下電極的長徑比大于或等于10；及

保形疊層，位于所述襯底的所述外圍區域上；

其中，所述保形疊層包括底層硼磷硅玻璃膜、位于所述底層硼磷硅玻璃膜之上的中層硼磷硅玻璃膜，以及位于所述中層硼磷硅玻璃膜之上的頂層硼磷硅玻璃膜，所述底層硼磷硅玻璃膜中三五族元素的摻雜濃度高于所述頂層硼磷硅玻璃膜；所述底層硼磷硅玻璃膜中硼的摻雜濃度為2.5-3.5wt％，磷的摻雜濃度為2.5-5.5wt％；所述中層硼磷硅玻璃膜中硼的摻雜濃度為2-3wt％，磷的摻雜濃度為2.5-5wt％；所述頂層硼磷硅玻璃膜中硼的摻雜濃度為1-3wt％，磷的摻雜濃度為2-4wt％；所述摻雜濃度的差異控制所述下電極在其長徑比大于或等于10時，其底部直徑與頂部開口外徑的比值為60％-100％。

8.根據權利要求7所述的半導體存儲器件結構，其特征在于：所述保形疊層的厚度范圍為700-1400nm，用以定義所述電容器的長度。

9.根據權利要求7所述的半導體存儲器件結構，其特征在于：所述電容器陣列結構的上表面和所述保形疊層的上表面為一連續表面。

10.根據權利要求9所述的半導體存儲器件結構，其特征在于：所述半導體存儲器件結構還包括一后段導線，形成于所述電容器陣列結構的上表面并延伸至所述保形疊層的上表面。