[發(fā)明專利]一種電容器陣列結(jié)構(gòu)、及其制造方法及半導體存儲器件

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202111120106.1
• 申請日: 2021-09-18
• 公開（公告）號: CN113991017A
• 公開（公告）日: 2022-01-28
• 發(fā)明（設計）人: 李秀升
• 申請（專利權(quán)）人: 長鑫存儲技術(shù)有限公司
• 主分類號: H01L49/02
• 分類號: H01L49/02;H01L27/108;H01L21/8242
• 代理公司: 北京中政聯(lián)科專利代理事務所(普通合伙) 11489
• 代理人: 鄭久興

本申請公開了一種電容器陣列結(jié)構(gòu)的制造方法，包括：提供襯底，并于所述襯底上形成交替疊置的犧牲層及支撐層；在覆蓋所述襯底的結(jié)構(gòu)上形成電容孔；于所述電容孔內(nèi)形成電容單元結(jié)構(gòu)；在電容孔內(nèi)形成電容單元結(jié)構(gòu)之后通入硅源氣體，于電容單元結(jié)構(gòu)的表面形成晶種粒度；采用特氣加倍或多倍的方式通入硅源氣體、硼源氣體、鍺源氣體進行反應以形成多晶種粒度，多晶種粒度在電容孔內(nèi)擴散成膜以形成導電填充結(jié)構(gòu)。通過采用特氣加倍或多倍的方式在電容孔內(nèi)保持多晶種粒度擴散成膜濃度不變的情況下，可以使通入的氣體流量加倍，使形成的導電填充結(jié)構(gòu)填充電容孔更加的致密且均勻，由此可以實現(xiàn)達到降低漏電,加強電容器陣列結(jié)構(gòu)的作用。

技術(shù)領(lǐng)域

本申請涉及但不限于半導體的技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種電容器陣列結(jié)構(gòu)、及其制造方法及半導體存儲器件。

背景技術(shù)

動態(tài)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(guān)閉，進而通過位線讀取存儲在電容器中的數(shù)據(jù)信息，或者通過位線將數(shù)據(jù)信息寫入到電容器中進行存儲。目前，在20nm以下的DRAM制程中，DRAM均采用堆棧式的電容構(gòu)造，其電容器(Capacitor)是垂直的高深寬比的圓柱體形狀以增加表面積。

傳統(tǒng)的方法對電容結(jié)構(gòu)進行填充時，由于電容的高深寬比結(jié)構(gòu)(高度:1000-2000nm,CD:30-60nm)，使用傳統(tǒng)方法對電容結(jié)構(gòu)進行填充時，會出現(xiàn)提前封口的現(xiàn)象，導致電容結(jié)構(gòu)內(nèi)產(chǎn)生空隙，造成漏電流的增加。

發(fā)明內(nèi)容

本申請的目的是提供一種電容器陣列結(jié)構(gòu)、及其制造方法及半導體存儲器件，為解決現(xiàn)有技術(shù)中在使用傳統(tǒng)的方法對電容孔進行填充時，由于電容的高深寬比結(jié)構(gòu)(高度:1000-2000nm,CD:30-60nm)，在填充的時候，會出現(xiàn)提前封口的現(xiàn)象，導致電容結(jié)構(gòu)內(nèi)產(chǎn)生空隙，從而造成漏電流的增加的問題。

為解決上述技術(shù)問題，根據(jù)一些實施例，本申請?zhí)峁┝艘环N電容器陣列結(jié)構(gòu)的制造方法，包括：提供襯底，并于所述襯底上形成交替疊置的犧牲層及支撐層；在覆蓋所述襯底的結(jié)構(gòu)上形成電容孔；于所述電容孔內(nèi)形成電容單元結(jié)構(gòu)；在電容孔內(nèi)形成電容單元結(jié)構(gòu)之后通入硅源氣體，于電容單元結(jié)構(gòu)的表面形成晶種粒度；采用特氣加倍或多倍的方式通入硅源氣體、硼源氣體、鍺源氣體進行反應以形成多晶種粒度，多晶種粒度在電容孔內(nèi)擴散成膜以形成導電填充結(jié)構(gòu)。

優(yōu)選的是，于所述電容孔的內(nèi)壁形成電容單元結(jié)構(gòu)包括：在所述電容孔的內(nèi)壁形成第一電極層；在所述交替疊置的犧牲層及支撐層上形成于支撐層上的至少一個開口，以打開所述支撐層，并基于所述開口去除所述犧牲層；于去除所述犧牲層得到的結(jié)構(gòu)表面形成介質(zhì)層，并于所述介質(zhì)層的表面形成第二電極層。

優(yōu)選的是，形成的一個所述開口僅與一個所述電容孔交疊，或者一個開口同時與多個所述電容孔交疊。

優(yōu)選的是，在所述襯底表面形成刻蝕停止層，所述交替疊置的犧牲層及支撐層形成于刻蝕停止層的表面。

優(yōu)選的是，所述鍺源氣體包括GeH₄或Ge₂H₆中的至少一種，所述硅源氣體包括SiH₄、Si₂H₆或SiH₆Cl中的至少一種，所述硼源氣體包括BCl₃或B₂H₆中的至少一種。

優(yōu)選的是，在電容孔內(nèi)形成電容單元結(jié)構(gòu)之后通入硅源氣體，于電容單元結(jié)構(gòu)的表面形成晶種粒度包括：通入的硅源氣體在第一反應條件下反應10～30分鐘，其中SiH₄氣體的流量為:200標況毫升每分～300標況毫升每分。