[發明專利]存儲電容器的制造方法及其存儲電容器

在審

• 申請號: 202210103062.X
• 申請日: 2022-01-27
• 公開（公告）號: CN114496773A
• 公開（公告）日: 2022-05-13
• 發明（設計）人: 黃子倫
• 申請（專利權）人: 蘇州聚謙半導體有限公司
• 主分類號: H01L21/308
• 分類號: H01L21/308;H01L21/8242;H01L49/02;H01L27/108
• 代理公司: 上海恒銳佳知識產權代理事務所(普通合伙) 31286
• 代理人: 黃海霞

本發明提供了一種存儲電容器的制造方法及其存儲電容器，包括：提供半導體襯底；形成第一掩膜層；刻蝕第一掩膜層，形成第一溝槽；形成第二掩膜層，使得形成第二溝槽，去除第一掩膜層上方的第二掩膜層、第一掩膜層、以及位于第二溝槽的底部的第二掩膜層；依次形成第三掩膜層、第四掩膜層和第五掩膜層；對第四掩膜層和第五掩膜層研磨減薄至暴露出第二掩膜層；形成第三溝槽和位于邊界處的U形開口；刻蝕半導體襯底，于半導體襯底內形成第四溝槽；去除第三掩膜層、第四掩膜層、第五掩膜層；形成絕緣層；形成位于絕緣層上的第一介質層；形成第一導電層、第二介質層和第二導電層，該方法能夠節省光刻次數、降低生產成本。

技術領域

本發明涉及半導體制造技術領域，尤其涉及一種存儲電容器的制造方法及 其存儲電容器。

背景技術

存儲電容器的單位存儲單元一般包括一個存儲電容及一個MOS晶體管。其 存儲密度的增加需要單位面積上集成更多的存儲單元以及單位存儲單元存儲更 多的信息。隨著半導體技術集成度和芯片性能要求的提高，芯片面積不斷縮小， 為了實現單位面積上集成更多的存儲單元，所需要的光刻步驟隨之增加，對光 刻工藝的要求也越來越高，相應增加了工藝復雜度，提高了生產成本。

因此，有必要提供一種新型的存儲電容器的制造方法以改善現有技術中存 在的上述問題。

發明內容

本發明的目的在于提供一種存儲電容器的制造方法及其存儲電容器，用以 在保證存儲電容器性能的前提下，降低對光刻機光刻精度的要求，從而降低了 工藝復雜度和生產成本。

為實現上述目的，本發明的一種存儲電容器的制造方法，包括：

提供半導體襯底；形成位于所述半導體襯底上的第一掩膜層；刻蝕所述第 一掩膜層，形成第一溝槽；形成位于所述第一溝槽的底部和側壁，以及所述第 一掩膜層上方的第二掩膜層，使得形成第二溝槽，所述第二溝槽的槽寬和槽深 均小于所述第一溝槽的槽寬和槽深；去除所述第一掩膜層上方的第二掩膜層、 所述第一掩膜層、以及位于所述第二溝槽的底部的第二掩膜層；依次形成位于 所述剩余第二掩膜層上的第三掩膜層、所述第三掩膜層上的第四掩膜層和所述 第四掩膜層上的第五掩膜層；對所述第四掩膜層和第五掩膜層研磨減薄至暴露 出所述第二掩膜層；去除所述第二掩膜層和部分第四掩膜層，形成第三溝槽和 位于邊界處的U形開口；以所述第三溝槽周圍的第三掩膜層、所述部分第四掩 膜層、所述第五掩膜層作為阻擋層，刻蝕所述半導體襯底，于所述半導體襯底 內形成第四溝槽；去除所述第四溝槽上方的作為阻擋層的第三掩膜層、所述第 四掩膜層、所述第五掩膜層；形成位于所述第四溝槽的側壁、所述第四溝槽的 底部，以及所述U形開口和所述半導體襯底上的絕緣層；形成位于所述絕緣層 上的第一介質層；形成位于所述第一介質層上的第一導電層；形成位于所述第 一導電層上的第二介質層；形成位于所述第二介質層上的第二導電層。

可選地，形成位于所述第四溝槽上的介質層和導電層，包括：

形成位于所述第四溝槽的側壁、所述第四溝槽的底部以及半導體襯底上的 絕緣層；形成位于所述絕緣層上的第一介質層；形成位于所述第一介質層上的 第一導電層；形成位于所述第一導電層上的第二介質層；形成位于所述第二介 質層上的第二導電層。

可選地，所述方法還包括：形成位于所述第二導電層上的第三介質層，并 進行平坦化處理；刻蝕所述第三介質層形成通孔，以暴露出所述第一導電層和 所述第二導電層。

可選地，所述方法還包括：在所述通孔內填充第三導電層，并刻蝕所述第 三導電層，以完成金屬互聯。

可選地，所述第一掩膜層、第二掩膜層、第三掩膜層、第四掩膜層和所述 第五掩膜層的材料均為氮化硅。

可選地，所述絕緣層的材料為介電常數大于3.9的材料中的至少一種。

可選地，所述絕緣層的材料包括二氧化鋯、氧化鋁、氮化硅、二氧化鉿、 三氧化二釔、二氧化硅、五氧化二鉭、氧化鑭、二氧化鈦中的至少一種。