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電容器及半導體存儲器

閱讀：298發(fā)布：2020-05-11

專利匯可以提供電容器及半導體存儲器專利檢索，專利查詢，專利分析的服務。并且本實用新型涉及一種電容器及 半導體 存儲器 ，包括在襯底上設(shè)置絕緣層，絕緣層中設(shè)置存儲 節(jié)點 接觸 塞；下 電極 經(jīng)由電容 支撐 結(jié)構(gòu)設(shè)置在存儲節(jié)點接觸塞上；電容支撐結(jié)構(gòu)設(shè)置在絕緣層上，電容支撐結(jié)構(gòu)中形成電容成型孔；電容支撐結(jié)構(gòu)中形成有顯露多個鄰近的電容成型孔的電容開孔；下電極的端口顯露于電容開孔中；上電極包括上電極填充物，上電極填充物填充在電容成型孔中；下電極顯露于電容開孔內(nèi)的端口高度平齊于電容支撐結(jié)構(gòu)的頂部支撐層的上表面。本實用新型由于對電容支撐結(jié)構(gòu)進行了改進，使得下電極在電容開孔內(nèi)和電容開孔外的孔壁高度相等，且下電極顯露于電容開孔內(nèi)的端口高度平齊于電容支撐結(jié)構(gòu)的頂部支撐層的上表面，因此增加了電極接觸面積。(ESM)同樣的 發(fā)明 創(chuàng)造已同日 申請 發(fā)明 專利，下面是電容器及半導體存儲器專利的具體信息內(nèi)容。

1.一種電容器，其特征在于，包括：
襯底，所述襯底上設(shè)置絕緣層，所述絕緣層中間隔設(shè)置若干存儲節(jié)點接觸塞；
下電極，經(jīng)由電容支撐結(jié)構(gòu)間隔設(shè)置在所述存儲節(jié)點接觸塞上；所述電容支撐結(jié)構(gòu)設(shè)置在所述絕緣層上，所述電容支撐結(jié)構(gòu)中形成有若干電容成型孔，以配置所述下電極；所述電容支撐結(jié)構(gòu)中形成有顯露多個鄰近的所述電容成型孔的電容開孔；所述下電極的端口顯露于所述電容開孔中；以及
上電極，包括上電極填充物，所述上電極填充物填充在所述電容成型孔中，且經(jīng)由所述電容開孔填充在所述電容支撐結(jié)構(gòu)的內(nèi)部和外部；
其中，所述下電極顯露于所述電容開孔內(nèi)的端口高度平齊于所述電容支撐結(jié)構(gòu)的頂部支撐層的上表面。
2.如權(quán)利要求1所述的電容器，其特征在于，還包括電容介質(zhì)層，形成在所述下電極的表面以及所述電容支撐結(jié)構(gòu)的各支撐層表面；
所述上電極還包括上電極層，所述上電極層覆蓋在所述電容介質(zhì)層的表面，所述上電極填充物與在所述上電極層表面接合。
3.如權(quán)利要求2所述的電容器，其特征在于，所述電容介質(zhì)層具有三層電介質(zhì)結(jié)構(gòu)，第一層電介質(zhì)結(jié)構(gòu)與所述下電極的表面及所述支撐層表面接合，所述第一層電介質(zhì)結(jié)構(gòu)的材料包含鈦氧化物；第二層電介質(zhì)結(jié)構(gòu)設(shè)置于所述第一層電介質(zhì)結(jié)構(gòu)上，所述第二層電介質(zhì)結(jié)構(gòu)的材料包含氧化鋁；第三層電介質(zhì)結(jié)構(gòu)設(shè)置于所述第二層電介質(zhì)結(jié)構(gòu)上，所述第三層電介質(zhì)結(jié)構(gòu)的材料包含鋯氧化物。
4.如權(quán)利要求3所述的電容器，其特征在于，所述電容介質(zhì)層的厚度不大于10nm，且所述第二層電介質(zhì)結(jié)構(gòu)的厚度介于1-2nm。
5.如權(quán)利要求3所述的電容器，其特征在于，所述支撐層包括底部支撐層，中部支撐層和頂部支撐層，所述底部支撐層與所述絕緣層接合。
6.如權(quán)利要求1所述的電容器，其特征在于，所述下電極在所述電容開孔內(nèi)和在所述電容開孔外的孔壁高度相等，并且所述下電極的其余頂部端口連接于所述電極支撐結(jié)構(gòu)的所述頂部支撐層的上表面。
7.如權(quán)利要求1所述的電容器，其特征在于，所述上電極填充物的材料包含硅鍺。
8.如權(quán)利要求1所述的電容器，其特征在于，所述電容開孔開設(shè)在由至少五個所述電容成型孔所圍成的所述電容支撐結(jié)構(gòu)區(qū)域中。
9.如權(quán)利要求1所述的電容器，其特征在于，所述電容成型孔的位置與所述存儲節(jié)點接觸塞的位置相對應，并且所述電容成型孔的底部開口尺寸不小于所述存儲節(jié)點接觸塞的表面尺寸。
10.一種半導體存儲器，其特征在于，包括如權(quán)利要求1-9任一項所述的電容器。

說明書全文

電容器及半導體存儲器

技術(shù)領(lǐng)域

[0001] 本實用新型涉及半導體技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種電容器及半導體存儲器。

背景技術(shù)

[0002] 由于半導體生產(chǎn)工藝越來越精密，半導體集成電路密度以及器件的運行速度大幅提高。如今集成電路組件的尺寸已從亞微米進入到納米級的工藝領(lǐng)域。對于動態(tài)隨機存取
存儲器來說，代表每單元電容截面積及電容間距越來越小。然而，由于終端應用軟件的運算
能力越發(fā)強大，因此對于內(nèi)存容量的需要越來越大。
[0003] 一般為了提高電容器的單位面積電容值增加電荷儲存能力，常使用的方法有以下幾種：增加介電材料的介電系數(shù)、減少介電層的厚度或增加電容器的電極接觸面積等。但
是，在微影工藝技術(shù)的范疇內(nèi)，因為曝光分辨率的緣故或者光刻膠材料本身的特性，使光阻
的圖案線寬受到限制，此限制會連帶影響到上述的增加電容器的電極接觸面積方式的發(fā)
展。另一方面，現(xiàn)有的電容結(jié)構(gòu)存在一定的缺陷，在對電容支撐結(jié)構(gòu)100上的掩膜層110的氮
化物層111蝕刻時(如圖1所示)，會同時蝕刻掉部分下電極層120，以便更好的蝕刻電容支撐
結(jié)構(gòu)110內(nèi)部的介質(zhì)氧化物130材料。但是這種情況會導致下電極層120的整體高度降低(如
圖2所示)，從而導致電容的接觸面積減少。
[0004] 在背景技術(shù)中公開的上述信息僅用于加強對本實用新型的背景的理解，因此其可能包含沒有形成為本領(lǐng)域普通技術(shù)人員所知曉的現(xiàn)有技術(shù)的信息。
實用新型內(nèi)容
[0005] 有鑒于此，本實用新型實施例提供一種電容器及半導體存儲器，以解決或緩解現(xiàn)有技術(shù)中存在的技術(shù)問題，至少提供一種有益的選擇。
[0006] 本實用新型實施例的技術(shù)方案是這樣實現(xiàn)的：
[0007] 根據(jù)本實用新型的第一方面提供一種電容器，包括：
[0008] 襯底，所述襯底上設(shè)置絕緣層，所述絕緣層中間隔設(shè)置若干存儲節(jié)點接觸塞；
[0009] 下電極，經(jīng)由電容支撐結(jié)構(gòu)間隔設(shè)置在所述存儲節(jié)點接觸塞上；所述電容支撐結(jié)構(gòu)設(shè)置在所述絕緣層上，所述電容支撐結(jié)構(gòu)中形成有若干電容成型孔，以配置所述下電極；
所述電容支撐結(jié)構(gòu)中形成有顯露多個鄰近的所述電容成型孔的電容開孔；所述下電極的端
口顯露于所述電容開孔中；以及
[0010] 上電極，包括上電極填充物，所述上電極填充物填充在所述電容成型孔中，且經(jīng)由所述電容開孔填充在所述電容支撐結(jié)構(gòu)的內(nèi)部和外部；
[0011] 其中，所述下電極顯露于所述電容開孔內(nèi)的端口高度平齊于所述電容支撐結(jié)構(gòu)的頂部支撐層的上表面。
[0012] 在一些實施例中，還包括電容介質(zhì)層，形成在所述下電極的表面以及所述電容支撐結(jié)構(gòu)的各支撐層表面；
[0013] 所述上電極還包括上電極層，所述上電極層覆蓋在所述電容介質(zhì)層的表面，所述上電極填充物與在所述上電極層表面接合。
[0014] 在一些實施例中，所述電容介質(zhì)層具有三層電介質(zhì)結(jié)構(gòu)，第一層電介質(zhì)結(jié)構(gòu)與所述下電極的表面及所述支撐層表面接合，所述第一層電介質(zhì)結(jié)構(gòu)的材料包含鈦氧化物；第
二層電介質(zhì)結(jié)構(gòu)設(shè)置于所述第一層電介質(zhì)結(jié)構(gòu)上，所述第二層電介質(zhì)結(jié)構(gòu)的材料包含氧化
鋁；第三層電介質(zhì)結(jié)構(gòu)設(shè)置于所述第二層電介質(zhì)結(jié)構(gòu)上，所述第三層電介質(zhì)結(jié)構(gòu)的材料包
含鋯氧化物。
[0015] 在一些實施例中，所述電容介質(zhì)層的厚度不大于10nm，且所述第二層電介質(zhì)結(jié)構(gòu)的厚度介于1-2nm。
[0016] 在一些實施例中，所述支撐層包括底部支撐層，中部支撐層和頂部支撐層，所述底部支撐層與所述絕緣層接合。
[0017] 在一些實施例中，所述下電極在所述電容開孔內(nèi)和在所述電容開孔外的孔壁高度相等，并且所述下電極的其余頂部端口連接于所述電極支撐結(jié)構(gòu)的所述頂部支撐層的上表
面。
[0018] 在一些實施例中，所述上電極填充物的材料包含硅鍺。
[0019] 在一些實施例中，所述電容開孔開設(shè)在由至少五個所述電容成型孔所圍成的所述電容支撐結(jié)構(gòu)區(qū)域中。
[0020] 在一些實施例中，所述電容成型孔的位置與所述存儲節(jié)點接觸塞的位置相對應，并且所述電容成型孔的底部開口尺寸不小于所述存儲節(jié)點接觸塞的表面尺寸。
[0021] 本實用新型的第二方面提供了一種半導體存儲器，包括上述電容器。
[0022] 本實用新型實施例由于采用以上技術(shù)方案，其具有以下優(yōu)點：1、本實用新型由于對電容支撐結(jié)構(gòu)進行了改進，不對電容成型孔的孔壁下電極層進行蝕刻，使得下電極在電
容開孔內(nèi)和電容開孔外的孔壁高度相等，且下電極顯露于電容開孔內(nèi)的端口高度平齊于電
容支撐結(jié)構(gòu)的頂部支撐層的上表面，因此增加了電極接觸面積，提高了電容器的電荷存儲
能力。2、本實用新型的上電極層與下電極層之間的電容介質(zhì)層由于采用三層結(jié)構(gòu)，且在中
間電介質(zhì)結(jié)構(gòu)中加入了氧化鋁，因此抑制了電容器的漏電流，使得電容的性能提高。3、本實
用新型的上電極填充物由于采用SiGe作為半導連接線，因此提高了連接效率和電容傳輸速
度。4、本實用新型由于在電容支撐結(jié)構(gòu)上形成新結(jié)構(gòu)的掩膜層，沉積填充掩膜在電容成型
孔中并覆蓋電容支撐結(jié)構(gòu)的頂部支撐層，防止在形成電容開孔時下電極層被蝕刻，使蝕刻
后的下電極層仍保持完成，增加了電極接觸面積。
[0023] 上述概述僅僅是為了說明書的目的，并不意圖以任何方式進行限制。除上述描述的示意性的方面、實施方式和特征之外，通過參考附圖和以下的詳細描述，本實用新型進一
步的方面、實施方式和特征將會是容易明白的。

附圖說明

[0024] 在附圖中，除非另外規(guī)定，否則貫穿多個附圖相同的附圖標記表示相同或相似的部件或元素。這些附圖不一定是按照比例繪制的。應該理解，這些附圖僅描繪了根據(jù)本實用
新型公開的一些實施方式，而不應將其視為是對本實用新型范圍的限制。
[0025] 圖1為現(xiàn)有技術(shù)中電容支撐結(jié)構(gòu)上沉積掩膜層的示意圖。
[0026] 圖2為現(xiàn)有技術(shù)中蝕刻掩膜層的示意圖。
[0027] 圖3為本實用新型實施例的電容器的示意圖。
[0028] 圖4為圖3中電容成型孔區(qū)域的俯視剖面圖。
[0029] 圖5為本實用新型實施例的電容介質(zhì)層的俯視剖面圖。
[0030] 圖6a為本實用新型實施例的五個電容成型孔所圍成的電容支撐結(jié)構(gòu)區(qū)域中開設(shè)電容開孔的俯視圖。
[0031] 圖6b為本實用新型實施例的六個電容成型孔所圍成的電容支撐結(jié)構(gòu)區(qū)域中開設(shè)電容開孔的俯視圖。
[0032] 圖6c為本實用新型實施例的七個電容成型孔所圍成的電容支撐結(jié)構(gòu)區(qū)域中開設(shè)電容開孔的俯視圖。
[0033] 圖6d為本實用新型實施例的八個電容成型孔所圍成的電容支撐結(jié)構(gòu)區(qū)域中開設(shè)電容開孔的俯視圖。
[0034] 圖7為本實用新型實施例的電容器制造方法的流程圖。
[0035] 圖8為本實用新型實施例的電容支撐結(jié)構(gòu)的示意圖。
[0036] 圖9為本實用新型實施例在電容支撐結(jié)構(gòu)上形成掩膜層的示意圖。
[0037] 圖10為本實用新型實施例蝕刻掩膜層的氧化物的示意圖。
[0038] 圖11為本實用新型實施例蝕刻掩膜層的示意圖。
[0039] 圖12為本實用新型實施例形成電容開孔的示意圖。
[0040] 圖13為本實用新型實施例形成電容介質(zhì)層的示意圖。
[0041] 圖14為本實用新型實施例形成下電極層的示意圖。
[0042] 圖15為本實用新型實施例蝕刻掩膜層的第二掩膜的示意圖。
[0043] 圖16為本實用新型實施例蝕刻掩膜層的第一掩膜的示意圖。
[0044] 圖17為本實用新型實施例蝕刻全部第二掩膜的示意圖。
[0045] 圖18為本實用新型實施例蝕刻全部氧化物的示意圖。
[0046] 圖19為本實用新型實施例形成上電極層的示意圖。
[0047] 附圖標號說明：
[0048] 現(xiàn)有技術(shù)：
[0049] 100-電容支撐結(jié)構(gòu)；??? ?110-掩膜層；????????? ???111-氮化物層；
[0050] 120-下電極層；??????? ?130-介質(zhì)氧化物。
[0051] 本實用新型：
[0052] 200-襯底；?????????? ??210-絕緣層；?????????? ??220-存儲節(jié)點接觸塞；
[0053] 600-下電極；???????????610-下電極層；???????????300-電容支撐結(jié)構(gòu)；
[0054] 320-電容成型孔；???????330-電容開孔；???????????350-電容介質(zhì)層；
[0055] 400-上電極；???????????410-上電極填充物；???????420-上電極層；
[0056] 311-支撐層；???????????3111-底部支撐層；????????3112-中部支撐層；
[0057] 3113-頂部支撐層；??????351-第一層電介質(zhì)結(jié)構(gòu)；
[0058] 352-第二層電介質(zhì)結(jié)構(gòu)；?353-第三層電介質(zhì)結(jié)構(gòu)；???500-掩膜層；
[0059] 510-填充掩膜；?????????520-第一掩膜；???????????530-第二掩膜；
[0060] 360-犧牲層；???????????361-第一犧牲層；?????????362-第二犧牲層；
[0061] 363-第三犧牲層；???????700-淘空開口；???????????S100～S700-步驟。

具體實施方式

[0062] 在下文中，僅簡單地描述了某些示例性實施例。正如本領(lǐng)域技術(shù)人員可認識到的那樣，在不脫離本實用新型的精神或范圍的情況下，可通過各種不同方式修改所描述的實
施例。因此，附圖和描述被認為本質(zhì)上是示例性的而非限制性的。
[0063] 在本實用新型的描述中，需要理解的是，術(shù)語“中心”、“縱向”、“橫向”、“長度”、“寬度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“頂”、“底”、“內(nèi)”、“外”、“順時針”、“逆時針”、“軸向”、“徑向”、“周向”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本實用新型和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝
置或組件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對本實用新型
的限制。
[0064] 此外，術(shù)語“第一”、“第二”僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性或者隱含指明所指示的技術(shù)特征的數(shù)量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者
隱含地包括一個或者更多個該特征。在本實用新型的描述中，“多個”的含義是兩個或兩個
以上，除非另有明確具體的限定。
[0065] 在本實用新型中，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語“安裝”、“相連”、“連接”、“固定”等術(shù)語應做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或成一體；可以是
機械連接，也可以是電連接，還可以是通信；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相
連，可以是兩個組件內(nèi)部的連通或兩個組件的相互作用關(guān)系。對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員
而言，可以根據(jù)具體情況理解上述術(shù)語在本實用新型中的具體含義。
[0066] 在本實用新型中，除非另有明確的規(guī)定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接觸，也可以包括第一和第二特征不是直接接觸而是通
過它們之間的另外的特征接觸。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第
一特征在第二特征正上方和斜上方，或僅僅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特
征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或僅僅
表示第一特征水平高度小于第二特征。
[0067] 下文的公開提供了許多不同的實施方式或例子用來實現(xiàn)本實用新型的不同結(jié)構(gòu)。為了簡化本實用新型的公開，下文中對特定例子的部件和設(shè)置進行描述。當然，它們僅僅為
示例，并且目的不在于限制本實用新型。此外，本實用新型可以在不同例子中重復參考數(shù)字
和/或參考字母，這種重復是為了簡化和清楚的目的，其本身不指示所討論各種實施方式
和/或設(shè)置之間的關(guān)系。此外，本實用新型提供了的各種特定的工藝和材料的例子，但是本
領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以意識到其他工藝的應用和/或其他材料的使用。
[0068] 定義本實用新型各附圖的上方位為“上”，各附圖的下方位為“下”。應當理解為各實施例中限定的“上”和“頂部”即為各附圖中的上側(cè)位置，“底部”和“下”即為各附圖中的下
側(cè)位置。其他有關(guān)方位描述的詞語均應當理解為以上述定義為參考基準而描述的位置關(guān)
系。
[0069] 根據(jù)本實用新型實施例提供一種電容器，如圖3所示，包括：
[0070] 襯底200，襯底200上設(shè)置絕緣層210。絕緣層210中間隔設(shè)置若干存儲節(jié)點接觸塞220。
[0071] 下電極600，經(jīng)由電容支撐結(jié)構(gòu)300間隔設(shè)置在存儲節(jié)點接觸塞220上。電容支撐結(jié)構(gòu)300設(shè)置在絕緣層210上，電容支撐結(jié)構(gòu)300中形成有若干電容成型孔320，以配置下電極
600。電容支撐結(jié)構(gòu)300中形成有顯露多個鄰近的電容成型孔320的電容開孔330。下電極600
的端口顯露于電容開孔330中。其中，各電容成型孔320的孔壁上的下電極層610組成下電極
600。
[0072] 上電極400，包括上電極填充物410，上電極填充物410填充在電容成型孔320中。上電極填充物410還經(jīng)由電容開孔330填充在電容支撐結(jié)構(gòu)300的內(nèi)部和外部。電容支撐結(jié)構(gòu)
300的外部可包含電容開孔330內(nèi)部空間。電容支撐結(jié)構(gòu)300的內(nèi)部可以理解為電容支撐結(jié)
構(gòu)300的各支撐層311之間的空間。支撐層311至少包括底部支撐層3111，中部支撐層3112和
頂部支撐層3113。
[0073] 其中，下電極600顯露于電容開孔330內(nèi)的端口高度平齊于電容支撐結(jié)構(gòu)300的頂部支撐層3113的上表面。下電極600在電容開孔330內(nèi)和在電容開孔330外的孔壁高度相等。
(即電容成型孔320的孔壁高度與電容開孔330的孔壁高度相等)。由于電容成型孔320與電
容開孔330的高度與電容支撐結(jié)構(gòu)300的高度相等，因此增加了電容器的電極接觸面積，提
高了電容器的電荷存儲能力。
[0074] 在一個實施例中，如圖3、圖4所示，還包括電容介質(zhì)層350，電容介質(zhì)層350覆蓋在下電極600的表面以及電容支撐結(jié)構(gòu)300的各支撐層311表面。下電極600的表面可以理解為
下電極層610的表面。各支撐層311的表面可以理解為底部支撐層3111，中部支撐層3112和
頂部支撐層3113的表面。
[0075] 上電極400還包括上電極層420，上電極層420覆蓋在電容介質(zhì)層350的表面。上電極填充物410與上電極層420的表面接合。
[0076] 在一個實施例中，電容介質(zhì)層350具有三層電介質(zhì)結(jié)構(gòu)。如圖5所示，第一層電介質(zhì)結(jié)構(gòu)351的材料包含鈦氧化物(TiOx)。第二層電介質(zhì)結(jié)構(gòu)352的材料包含氧化鋁(Al2O3)。第
三層電介質(zhì)結(jié)構(gòu)353的材料包含鋯氧化物(ZrOx)。第一層電介質(zhì)結(jié)構(gòu)351與下電極600及各
支撐層311的表面接合。第二層電介質(zhì)結(jié)構(gòu)352設(shè)置于第一層電介質(zhì)結(jié)構(gòu)351上。第三層電介
質(zhì)結(jié)構(gòu)353設(shè)置于第二層電介質(zhì)結(jié)構(gòu)352上。由于電容介質(zhì)層350為三層結(jié)構(gòu)，且在中間層
(即第二層電介質(zhì)結(jié)構(gòu)352)中加入了氧化鋁，因此形成的TiOx/Al2O3/ZrOx的組合優(yōu)化了電
容介質(zhì)層350的結(jié)構(gòu)和性能，并且Al2O3加入可以抑制泄漏電流，使得電容的性能提高。
[0077] 需要說明的是，下電極600的表面可以理解為下電極層610的內(nèi)、外表面。內(nèi)表面為顯露于電容支撐結(jié)構(gòu)300各支撐層311之間的空間中的表面，外表面為顯露于電容支撐結(jié)構(gòu)
300外部的表面。第一層電介質(zhì)結(jié)構(gòu)351與電容支撐結(jié)構(gòu)300的表面接合，可以理解為第一層
電介質(zhì)結(jié)構(gòu)351與頂部支撐層3113和中部支撐層3112的上下表面接合，與底部支撐層3111
的上表面接合。
[0078] 在一個實施例中，當電容介質(zhì)層350包括第一層電介質(zhì)結(jié)構(gòu)351、第二層電介質(zhì)結(jié)構(gòu)352和第三層電介質(zhì)結(jié)構(gòu)353三層電介質(zhì)結(jié)構(gòu)時，電容介質(zhì)層350的總厚度不大于10nm，且
第二層電介質(zhì)結(jié)構(gòu)352的厚度介于1-2nm。
[0079] 在一個實施例中，上電極填充物包含SiGe(鍺硅)和/或Poly(多晶硅)。優(yōu)選地，上電極填充物包含SiGe。當采用SiGe作為電容連接材料時，由于Ge的帶隙寬度比Si小，電子遷
移率比Si高，所以SiGe縮短電子在基區(qū)的渡越時間，器件速度得以大幅度提高，提高了連接
效率和電容傳輸速度。
[0080] 在一個實施例中，如圖6a所示，電容開孔330開設(shè)在由至少五個電容成型孔320所圍成的電容支撐結(jié)構(gòu)300區(qū)域中。在一個電容支撐結(jié)構(gòu)300中可在不同位置開設(shè)多個電容開
孔330，且各電容開孔330的形狀尺寸可不同。
[0081] 其中，各電容開孔330的形狀尺寸可不同可以理解為，包括在五個電容成型孔320所圍成的電容支撐結(jié)構(gòu)300區(qū)域中開設(shè)電容開孔330，同時還包括在六個(如圖6b)、七個(如
圖6c)、八個(如圖6d)甚至更多個電容成型孔320所圍成的電容支撐結(jié)構(gòu)300區(qū)域中開設(shè)電
容開孔330。
[0082] 在一個實施例中，電容開孔330的端口長度不小于70nm。
[0083] 在一個具體的實施方式中，如圖6a所示，電容開孔330開設(shè)在五個電容成型孔320圍成的區(qū)域中時，電容開孔330的端口長度為70-90nm。
[0084] 在一個實施例中，如圖3所示，電容成型孔320的位置與存儲節(jié)點接觸塞220的位置相對應，并且電容成型孔320的底部開口尺寸不小于存儲節(jié)點接觸塞220的表面尺寸。電容
成型孔320中的下電極600與存儲節(jié)點接觸塞220接合，電容開孔330中的下電極600與絕緣
層210接合。
[0085] 本實用新型的實施例還提供了一種電容器制造方法，如圖7所示，包括：
[0086] 步驟S100：如圖8所示，提供電容支撐結(jié)構(gòu)300，在電容支撐結(jié)構(gòu)300的電容成型孔320表面形成有下電極層610。下電極層610構(gòu)成電容器的下電極600。在電容支撐結(jié)構(gòu)300的
內(nèi)部形成犧牲層360。優(yōu)選的，下電極層610的厚度為10-15nm。
[0087] 步驟S200：如圖9所示，形成掩膜層500在電容支撐結(jié)構(gòu)300上，包括沉積填充掩膜510在電容支撐結(jié)構(gòu)300的頂部支撐層表面3113和電容成型孔320中。以及在填充掩膜510表
面沉積表面掩膜。填充掩膜510用于防止在表面掩膜的圖形打開過程中下電極層610被蝕
刻。
[0088] 步驟S300：如圖10所示，圖案化掩膜層500，包括定義多個淘空開口700在掩膜層500中。淘空開口700顯露電容支撐結(jié)構(gòu)300在多個鄰近的電容成型孔320間的區(qū)域。蝕刻淘
空開口700區(qū)域內(nèi)的表面掩膜520、部分填充掩膜510以及頂部支撐層3113，以暴露淘空開口
700區(qū)域內(nèi)的電容成型孔320中的下電極層610的頂部。
[0089] 步驟S400：如圖11所示，去除掩膜層500，包括蝕刻淘空開口700區(qū)域外的掩膜層500，以暴露頂部支撐層3113。以及蝕刻淘空開口700區(qū)域內(nèi)的電容成型孔320中的填充掩膜
510，并保留電容成型孔320中完整的下電極層610。以及，經(jīng)由顯露于淘空開口700的犧牲層
360的部位，蝕刻淘空開口700區(qū)域外的電容支撐結(jié)構(gòu)300內(nèi)部的頂部犧牲層363。
[0090] 步驟S500：如圖12所示，蝕刻對應于淘空開口700區(qū)域中的電容支撐結(jié)構(gòu)300，以形成電容開孔330。蝕刻淘空開口700區(qū)域外的電容支撐結(jié)構(gòu)300內(nèi)部的犧牲層360。
[0091] 步驟S600：如圖13所示，形成電容介質(zhì)層350在下電極層610的內(nèi)表面和外表面。
[0092] 步驟S700：如圖3所示，形成上電極400在電容介質(zhì)層350表面。
[0093] 在一個實施例中，下電極600在電容開孔330內(nèi)和在電容開孔330外的孔壁高度相等。并且下電極600的頂部端口與電容支撐結(jié)構(gòu)300的頂部支撐層3113的上表面平齊。由于
電容成型孔320與電容開孔330的高度與電容支撐結(jié)構(gòu)300的高度相等，因此增加了電容器
的電極接觸面積，提高了電容器的電荷存儲能力?，F(xiàn)有技術(shù)中由于電容成型孔一直處于裸
露狀態(tài)，因此在去除掩膜層110時，下電極層120持續(xù)受到干式刻蝕的較長時間影響，即過度
蝕刻導致下電極層120在掩膜開孔內(nèi)的形體被消耗。而在本實用新型實施例中，在去除掩膜
層500時，下電極層610的表面被填充掩膜510保護，當蝕刻填充掩膜510時其余掩膜層500同
時被消耗掉，因此下電極層610的表面受到較短時間的干式刻蝕，在表面掩膜層的圖形打開
過程中下電極層610不會被蝕刻消耗，進而避免出現(xiàn)現(xiàn)有技術(shù)的圖1中掩膜層110的圖形打
開過程中下電極層120被蝕刻而局部消耗的問題。
[0094] 在一個實施例中，步驟S100還包括形成電機支撐結(jié)構(gòu)300，形成電機支撐結(jié)構(gòu)300的步驟包括：
[0095] 提供襯底200，在襯底200上形成絕緣層210，在絕緣層210中間隔形成多個存儲節(jié)點接觸塞220。
[0096] 如圖8、圖14所示，形成犧牲層360在絕緣層210上，形成多個電容成型孔320在犧牲層360上，以及形成下電極層610在犧牲層360的頂部支撐層3113表面和電容成型孔320的表
面，且下電極層610接合于存儲節(jié)點接觸塞220。使用氯氣(Cl2)蝕刻掉頂部支撐層3113表面
的下電極層610，從而形成上述步驟S100中提供的電容支撐結(jié)構(gòu)300。
[0097] 其中，犧牲層360包括位于絕緣層210上的底部支撐層3111，位于底部支撐層3111上的第一犧牲層361、第二犧牲層362，位于第二犧牲層362上的中部支撐層3112，位于中部
支撐層3112上的第三犧牲層363，以及位于第三犧牲層363上的頂部支撐層3113。
[0098] 在一個實施例中，填充掩膜510的材料包含氧化物。表面掩膜包括依次沉積在填充掩膜510表面的第一掩膜520和第二掩膜530(如圖9所示)。
[0099] 在一個具體實施方式中，第一掩膜520的材料包含旋涂的碳層SOC(Spin? on?carbon)，碳層中的主要成為C、H，且C:H的比例在9：1～8：1之間。第一掩膜520的厚度為200-
300nm，主要是使填充掩膜510有好的選擇比，同時使得第一掩膜520的制備工藝更簡單。第
二掩膜530的材料包含SiON，厚度為20-30nm，作為一層抗反射層，對淘空開口更好遷移。在
另一個具體實施方式中，第一掩膜520的材料包含碳層。第二掩膜層530的材料包含介質(zhì)抗
反射涂層(Darc)。
[0100] 在一個實施例中，步驟S300還包括：
[0101] 如圖15所示，根據(jù)淘空開口700區(qū)域，蝕刻掩膜層500的第二掩膜530至第一掩膜520表面。其中，可以通過CHF3、CF4和C4F8等氣體組合對第二掩膜530進行蝕刻。
[0102] 如圖16所示，根據(jù)淘空開口700區(qū)域，蝕刻第一掩膜520至填充掩膜510表面。其中，可以通過O2和COS等對第一掩膜520進行蝕刻。
[0103] 如圖10所示，蝕刻填充掩膜510至暴露出淘空開口700區(qū)域內(nèi)的下電極層610，同時蝕刻淘空開口700區(qū)域外的掩膜層500的第二掩膜530至第一掩膜520表面，以及蝕刻淘空開
口700區(qū)域內(nèi)的頂部支撐層3113至顯露出第三犧牲層363。其中，可以通過CH2F2、CF4、CHF3和
Ar氣體組合進行蝕刻。
[0104] 如圖17所示，蝕刻淘空開口700區(qū)域外的掩膜層500的第一掩膜520至顯露出填充掩膜510。
[0105] 如圖11所示，蝕刻電容成型孔320中的填充掩膜510。蝕刻淘空開口700區(qū)域外的填充掩膜510至顯露出頂部支撐層3113。以及用HF等溶劑各向同性蝕刻電容支撐結(jié)構(gòu)300中的
第三犧牲層363。
[0106] 在一個實施例中，步驟S500中蝕刻淘空開口區(qū)域中的電容支撐結(jié)構(gòu)300還包括：如圖18所示，蝕刻淘空開口區(qū)域內(nèi)的中部支撐層3112，可以通過CHF3和/或CH2F2進行蝕刻。如
圖11、12所示，可以通過HF等溶劑各向同性蝕刻淘空開口區(qū)域內(nèi)的第一犧牲層361、第二犧
牲層362。步驟S500中蝕刻淘空開口區(qū)域外的電容支撐結(jié)構(gòu)300的犧牲層360包括蝕刻第一
犧牲層361和第二犧牲層362。
[0107] 在一個實施例中，步驟S600中形成電容介質(zhì)層350在電容支撐結(jié)構(gòu)300和下電極層610表面，包括：
[0108] 如圖5所示，形成與下電極層表面610及電極支撐機構(gòu)300表面接合的第一層電介質(zhì)結(jié)構(gòu)351，第一層電介質(zhì)結(jié)構(gòu)351的材料包含鈦氧化物。
[0109] 形成與第一層電介質(zhì)結(jié)構(gòu)351接合的第二層電介質(zhì)結(jié)構(gòu)352，第二層電介質(zhì)結(jié)構(gòu)352的材料包含氧化鋁。
[0110] 形成與第二層電介質(zhì)結(jié)構(gòu)352接合的第三層電介質(zhì)結(jié)構(gòu)353，第三層電介質(zhì)結(jié)構(gòu)353的材料包含鋯氧化物。
[0111] 在一個實施例中，步驟S700中形成上電極在電容介質(zhì)層表面包括：
[0112] 如圖19所示，形成與第三層電介質(zhì)結(jié)構(gòu)353接合的上電極層420。上電極層420厚度為3-10nm。
[0113] 如圖3所示，在上電極層420表面形成上電極填充物410，上電極填充物410填充在電容成型孔320中，以及填充在電容支撐結(jié)構(gòu)300的內(nèi)部和外部。
[0114] 在一個實施例中，上電極填充物410包含SiGe。采用SiGe作為電容連接材料時，由于Ge的帶隙寬度比Si小，電子遷移率比Si高，所以SiGe縮短電子在基區(qū)的渡越時間，器件速
度得以大幅度提高，提高了連接效率和電容傳輸速度。
[0115] 在一個實施例中，如圖6a所示，電容開孔330開設(shè)在由至少五個電容成型孔320所圍成的電容支撐結(jié)構(gòu)300區(qū)域中。在一個電容支撐結(jié)構(gòu)300中可在不同位置開設(shè)多個電容開
孔330，且各電容開孔330的形狀尺寸可不同。
[0116] 其中，各電容開孔330的形狀尺寸可不同可以理解為，包括在五個電容成型孔320所圍成的電容支撐結(jié)構(gòu)300區(qū)域中開設(shè)電容開孔330，同時還包括在六個(如圖6b)、七個(如
圖6c)、八個(如圖6d)甚至更多個電容成型孔320所圍成的電容支撐結(jié)構(gòu)300區(qū)域中開設(shè)電
容開孔330。
[0117] 需要說明的是，上述電容器制造方法的實施例可用于制造上述任一實施例中的電容器。
[0118] 本實用新型的實施例提供了一種半導體存儲器，包括上述任一實施例所述的電容器。
[0119] 以上，僅為本實用新型的具體實施方式，但本實用新型的保護范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本實用新型揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到其各種變化
或替換，這些都應涵蓋在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。因此，本實用新型的保護范圍應以權(quán)
利要求的保護范圍為準。
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