[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

本發明提供一種電容器結構及其制造方法，該方法包括：于底部襯底上形成蝕刻停止層、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，其中底部襯底具有接觸孔；基于第一圖形掩膜對應力緩解層進行刻蝕以形成應力緩解部；于第一支撐層及應力緩解部上形成第二支撐層，其中第一、第二支撐層將應力緩解部包覆在內以形成頂部支撐層；基于第二圖形掩膜對頂部支撐層進行刻蝕以形成初級電容孔；至少于初級電容孔的內壁表面形成下電極層；基于第三圖形掩膜至少對頂部支撐層進行刻蝕以形成蝕刻開口；基于蝕刻開口去除頂部犧牲層、部分中間支撐層及下部犧牲層以形成終極電容孔。通過本發明解決了現有電容器結構中電容支撐層穩定性不高的問題。

技術領域

本發明涉及半導體集成電路領域，特別是涉及一種電容器結構及其制造方法。

背景技術

動態隨機存儲器(Dynamic Random Access Memory，簡稱：DRAM)是計算機中常用的半導體存儲器件，由許多重復的存儲單元組成。每個存儲單元通常包括電容器和晶體管；晶體管的柵極與字線相連、漏極與位線相連、源極與電容器相連；字線上的電壓信號能夠控制晶體管的打開或關閉，進而通過位線讀取存儲在電容器中的數據信息，或者通過位線將數據信息寫入到電容器中進行存儲。

隨著動態隨機存儲器(DRAM)的器件尺寸越來越小，電容器的深寬比變得越來越大，使得蝕刻變得越來越困難，同時對電容支撐層的要求也越來越高；因此，如何提供一種具有更穩定電容支撐層的電容器結構是現有動態隨機存儲器(DRAM)迫切需要解決的問題。

發明內容

鑒于以上所述現有技術的缺點，本發明的目的在于提供一種電容器結構及其制造方法，用于解決現有電容器結構中電容支撐層穩定性不高的問題。

為實現上述目的及其他相關目的，本發明提供一種電容器結構的制造方法，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。

可選地，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。

可選地，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。

可選地，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。