[實用新型]半導體電容裝置

有效

• 申請號: 201820876769.3
• 申請日: 2018-06-07
• 公開（公告）號: CN208271885U
• 公開（公告）日: 2018-12-21
• 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: 羅泳文

本實用新型提供一種半導體電容裝置，采用包含第一犧牲層、第一支撐層、第二犧牲層、第二支撐層、第三犧牲層及第三支撐層的三層犧牲層及三層支撐層的疊層結構，以提高電容高度，通過將第一犧牲層及第二犧牲層分兩次沉積形成下層及上層，且每一犧牲層中上層的硼比例較下層的硼比例低，使得上層的硬度較下層高，以提高蝕刻電容孔時疊層結構的結構強度。采用化學機械研磨工藝去除阻擋層的過程中，阻擋層的去除速率大于第一導電層的去除速率，使得第一導電層具有凸出于第三支撐層的凸出部，可進一步提高雙面電容的下電極的面積，從而提高整體電容值。

技術領域

本實用新型屬于半導體器件設計及制造領域，特別是涉及一種半導體電容裝置及其制作方法。

背景技術

電容器作為集成電路中的必要元件之一，在電路中具有電壓調整、濾波等功能，因而被廣泛用于集成電路中，例如，電容器是動態隨機存儲器(DRAM)、靜態隨機存儲器(SRAM)和一些微處理器的必要元件。

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10和晶體管11；晶體管11的柵極與字線13相連、晶體管11的漏極/源極與位線12相連、晶體管11的源極/漏極與電容器10相連；字線13上的電壓信號能夠控制晶體管11的打開或關閉，進而通過位線12讀取存儲在電容器10中的數據信息，或者通過位線12將數據信息寫入到電容器10中進行存儲，如圖1所示。

隨著半導體器件尺寸微縮，電容器在襯底上的橫向面積逐漸減小。垂直電容器是在襯底中形成深槽，利用深槽的側壁提供電容器的主要極板面積，以此減少電容器在芯片表面所占用的橫向面積，同時仍然可以獲得較大的電容。

現有的電容器通常采用兩層犧牲層及兩層支撐層實現，這種電容器的制作工藝如圖2～圖5所示，包括以下步驟：

1)提供一基底201，所述基底201上具有電容觸點202，如圖2所示；

2)于所述基底201上形成刻蝕停止層203，于所述刻蝕停止層203上依次形成第一犧牲層204、第一支撐層205、第二犧牲層206、第二支撐層207以及阻擋層208，如圖2所示；

3)刻蝕出電容孔209，如圖2所示；

4)去除所述阻擋層208，然后于所述電容孔209底部及側壁沉積電容下電極210，如圖3所示；

5)采用干法刻蝕及濕法腐蝕工藝依次打開支撐層207、204的腐蝕窗口并將犧牲層206、204去除，如圖4所示；

6)于所述電容下電極210的內表面及外表面形成電容介質211，然后形成電容上電極212，最后沉積介質層213，以完成電容器的制作。

然而，提高電容器極板高度雖然可以大大地提高電容器的電容，但是，較高的電容器高度存在較高的機械強度要求，具有較大高度的電容器容易面臨倒塌的風險。

基于以上所述，提供一種可以有效提高電容器高度，并能避免電容器倒塌的半導體電容裝置及其制作方法實屬必要。

實用新型內容

鑒于以上所述現有技術的缺點，本實用新型的目的在于提供一種半導體電容裝置及其制作方法，用于解決現有技術中具有較大高度的電容器容易面臨倒塌風險的問題。