[發明專利]一種電容器結構及其制造方法

在審

• 申請號: 201811132395.5
• 申請日: 2018-09-27
• 公開（公告）號: CN110957304A
• 公開（公告）日: 2020-04-03
• 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: H01L23/64
• 分類號: H01L23/64;H01L27/108
• 代理公司: 上海光華專利事務所(普通合伙) 31219
• 代理人: 余明偉

1.一種電容器結構的制造方法，其特征在于，所述制造方法包括：

S1：提供底部襯底，并于所述底部襯底的上表面由下至上依次形成蝕刻停止層、下部犧牲層、中部支撐層、頂部犧牲層、第一支撐層及應力緩解層；其中所述底部襯底具有貫通其上表面和下表面的接觸孔；

S2：于所述應力緩解層的上表面形成第一圖形掩膜，并基于所述第一圖形掩膜對所述應力緩解層進行刻蝕，以形成暴露出所述第一支撐層的應力緩解部；

S3：于所述第一支撐層的上表面及所述應力緩解部的表面形成第二支撐層，其中所述第一支撐層和所述第二支撐層將所述應力緩解部包覆在內，以形成頂部支撐層；

S4：于所述頂部支撐層的上表面形成第二圖形掩膜，并基于所述第二圖形掩膜對所述頂部支撐層進行刻蝕，以形成暴露出所述接觸孔的初級電容孔；

S5：至少于所述初級電容孔的內壁表面形成下電極層；

S6：于S5所得結構的上表面形成第三圖形掩膜，并基于所述第三圖形掩膜至少對所述頂部支撐層進行刻蝕，以形成暴露出所述頂部犧牲層的蝕刻開口；以及

S7：基于所述蝕刻開口，依次去除所述頂部犧牲層、部分所述中間支撐層及所述下部犧牲層，以形成終極電容孔。

2.根據權利要求1所述的電容器結構的制造方法，其特征在于，所述制造方法還包括S8：至少于所述終極電容孔的表面由外至內依次形成電介質層及上電極層。

3.根據權利要求1所述的電容器結構的制造方法，其特征在于，S1中形成所述刻蝕停止層的具體方法包括：先于所述底部襯底的上表面形成第一蝕刻停止層；之后對所述第一蝕刻停止層進行減薄處理，并于減薄后的所述第一蝕刻停止層的上表面形成第二蝕刻停止層，以實現于所述底部襯底的上表面形成蝕刻停止層。

4.根據權利要求3所述的電容器結構的制造方法，其特征在于，所述蝕刻停止層的厚度介于10nm～80nm之間；其中所述第一蝕刻停止層的厚度介于10nm～80nm之間，減薄厚度介于5nm～30nm之間，所述第二蝕刻停止層的厚度介于5nm～30nm之間。

5.根據權利要求1所述的電容器結構的制造方法，其特征在于，所述應力緩解層的材質選自硼磷硅玻璃，其中硼離子的重量百分比介于2wt％～4wt％之間，磷離子的重量百分比介于2wt％～5wt％之間。

6.根據權利要求1所述的電容器結構的制造方法，其特征在于，所述頂部支撐層的厚度介于150nm～300nm之間；其中，所述第一支撐層的厚度介于50nm～150nm之間，所述應力緩解部的厚度介于20nm～100nm之間，所述第二支撐層的厚度介于50nm～150nm之間。

7.根據權利要求1所述的電容器結構的制造方法，其特征在于，S6中形成所述蝕刻開口的具體方法包括：

S61：于S5所得結構的上表面形成第三圖形掩膜，其中，所述第三圖形掩膜具有若干蝕刻圖形，并且相鄰蝕刻圖形之間具有間隙，所述間隙位于待蝕刻頂部支撐層的上方，并且所述間隙的寬度與所述待蝕刻頂部支撐層的寬度相同；及

S62：基于所述第三圖形掩膜，至少對所述待蝕刻頂部支撐層進行刻蝕，以形成暴露出所述頂部犧牲層的蝕刻開口。

8.一種電容器結構，其特征在于，所述電容器結構包括：

底部襯底，所述底部襯底具有貫通其上表面和下表面的接觸孔；

下電極層，位于所述底部襯底上，其中，所述下電極層的截面呈U型；

蝕刻停止層，位于所述底部襯底的上表面，同時連接于所述下電極層的底部側壁；

中部支撐層，位于所述蝕刻停止層的上方，同時連接于所述下電極層的中部側壁；

頂部支撐層，位于所述中部支撐層的上方，同時連接于所述下電極層的頂部側壁；

其中，所述頂部支撐層由下至上依次包括第一支撐層、應力緩解部及第二支撐層，并且所述第一支撐層和所述第二支撐層將所述應力緩解部包覆在內。