电容器阵列结构及半导体器件制造技术

本实用新型专利技术提供一电容器阵列结构及半导体器件，通过在器件区上形成有一周边包裹式的主体支撑层，获得平整的电容阵列边界，避免后续沉积填充材料时由于电容阵列边界处不平整而形成裂缝，进而避免裂缝造成的插塞与电容阵列边界间的短路问题，在增加阵列区域的稳定性的同时提高了电容器件的可靠性。

Capacitor Array Structure and Semiconductor Devices

【技术实现步骤摘要】
电容器阵列结构及半导体器件
本技术涉及半导体器器件及制造领域，特别涉及一种电容器阵列结构及半导体器件。
技术介绍
随着半导体技术的不断发展，对半导体集成电路中电容器的性能要求也越来越高，例如，希望在有限的面积内所形成的电容器可以具备更大的电容。一种解决方案为，通过增加电容器中的下电极的高度，以增大下电极和电容介质层之间的接触面积，从而使所形成的电容器具有较大的电容。然而，随着下电极高度的增加，使得下电极的高宽比也相应的增大，进而极易导致下电极弯曲变形或倒塌的问题，对阵列区域可靠性造成影响。目前通过添加电极的横向连续支撑层来增加稳定性，但这样的连续支撑层会形成不平整的电容阵列边界，后续沉积填充材料时容易在电容阵列边界处形成裂缝，造成插塞与电容阵列边界短路。因此，对电容阵列边界进行保护实属必要。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种电容器阵列结构及半导体器件，避免在沉积填充材料时电容阵列边界处形成裂缝而造成的短路问题，进而提高电容器的可靠性。本技术提供一种电容器阵列结构，包括：若干设置于基底器件区内的呈阵列分布的电容器，各所述电容器均包括：下电极、电容介质层及上电极；其中，所述下电极设置于所述基底上，且所述下电极具有多个筒状结构；所述电容介质层设置于所述下电极的内外表面；所述上电极设置于所述电容介质层的外表面；主体支撑层，所述主体支撑层包括横向支撑层和纵向支撑层；其中，所述横向支撑层设置于所述器件区上，且所述横向支撑层连接所述下电极筒状结构的外壁；所述纵向支撑层设置于所述横向支撑层的一端，且所述纵向支撑层连接所述横向支撑层和所述基底；所述纵向支撑层异于所述横向支撑层的一侧面上设置有下电极。优选的，所述横向支撑层与所述基底之间设置有至少一下部支撑层，所述下部支撑层连接所述下电极筒状结构的外壁，且所述下部支撑层一端连接所述纵向支撑层。优选的，所述横向支撑层上设置有至少一上部支撑层，所述上部支撑层连接所述下电极筒状结构的外壁，且所述上部支撑层一端与所述纵向支撑层在垂直于所述基底方向上保持齐平。优选的，所述横向支撑层与所述基底之间设置有至少一下部支撑层，且所述横向支撑层上设置有至少一上部支撑层。优选的，所述下部支撑层和所述上部支撑层连接所述下电极筒状结构的外壁，所述下部支撑层一端连接所述纵向支撑层，所述上部支撑层一端与所述纵向支撑层在垂直于所述基底方向上保持齐平。优选的，设置在所述纵向支撑层异于所述横向支撑层的一侧面上的所述下电极延伸连接所述上部支撑层。优选的，所述基底上还设置有一隔离层，所述隔离层设置于所述下电极筒状结构底部外围；所述电容器阵列结构还包括多个节点接触，位于所述基底内，所述下电极筒状结构的底部与所述节点接触相连接。优选的，所述主体支撑层、所述上部支撑层、所述下部支撑层及所述隔离层的材质均包括氮化硅。进一步的，本技术还提供一种半导体器件，包括上述电容器阵列结构。优选的，所述半导体器件应用于动态随机存储器。综上所述，本技术提供的电容器阵列结构，通过在器件区上设置一周边包裹式的主体支撑层，获得平整的电容阵列边界，避免后续沉积填充材料时由于电容阵列边界处不平整而形成裂缝，进而避免裂缝造成的插塞与电容阵列边界间的短路问题，在增加阵列区域的稳定性的同时提高了电容器件的可靠性。附图说明图1为现有技术中一电容器在其制备过程中的剖面示意图；图2为本技术实施例一所提供的电容器阵列结构的形成方法的流程示意图；图3至图9为本技术实施例一所提供的电容器阵列结构的形成方法中相应步骤对应的剖面示意图；图10至图15为本技术实施例二所提供的电容器阵列结构的形成方法中相应步骤对应的剖面示意图；图11至图20为本技术实施例三所提供的电容器阵列结构的形成方法中相应步骤对应的剖面示意图；图21至图23为本技术实施例四所提供的电容器阵列结构的形成方法中相应步骤对应的剖面示意图。其中，附图标记如下：10/100-基底；10A/100A-器件区；10B/100B-外围区；100A-器件区边缘部分；11-裂缝；12-插塞；101-接点接触；102-隔离层；103-牺牲层；120-主体支撑层；104-横向支撑层；105-纵向支撑层；130-通孔；106-下电极；107-电容介质层；108-上电极；109-上电极填充层；110-上电极连接层；200-下部叠层结构；201-第一下部支撑层；202-第二下部支撑层；210-第一下部牺牲层；220-第二下部牺牲层；300-上部叠层机构；301-第一上部支撑层；302-第二上部支撑层；310-第一上部牺牲层；320-第二上部牺牲层；具体实施方式图1为现有技术中一电容器在其制备过程中的剖面示意图，如图1所示，现有的电容器形成过程中，在完成器件区(Arrayarea)10A电容器件的工艺之后沉积填充材料层,由于位于器件区10A的电容阵列边界不平整，所以在不平整的地方(圆圈所示)容易发生裂缝11(Crack)，在后续的形成插塞12(CT)工艺中，插塞孔的干法刻蚀和湿法清洗都会加剧裂缝的缝隙，之后填充金属时，金属也会钻进缝隙中，使得插塞和电容阵列边界或者插塞和插塞直接发生短路，对电容器件的可靠性造成影响。专利技术的核心思想在于，提供一种电容器阵列结构及半导体器件，通过在器件区设置周边包裹式的支撑结构，获得平整的电容阵列边界，避免后续沉积填充材料时由于电容阵列边界处不平整而形成裂缝，进而避免裂缝造成的插塞与电容阵列边界间的短路问题，在增加阵列区稳定性的同时提高了电容器件的可靠性。以下结合附图和具体实施例对本技术提出的电容器阵列及半导体器件作进一步详细说明。根据下面说明，本技术的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本技术实施例的目的。实施例一图2为本技术实施例一种的电容器阵列结构的形成方法的流程示意图，如图2所示，本技术所提供的电容器阵列结构的形成方法包括：S01：提供一基底，所述基底上具有一用于形成电容器的器件区和位于所述器件区外围的外围区；S02：在所述器件区形成一牺牲层和一主体支撑层，所述主体支撑层包括一横向支撑层和一纵向支撑层，所述横向支撑层覆盖所述牺牲层的上表面，所述纵向支撑层覆盖所述牺牲层靠近所述外围区的侧面，所述纵向支撑层连接所述横向支撑层和所述基底；S03：在所述器件区形成多个通孔，所述通孔依次贯穿所述横向支撑层及所述牺牲层以暴露出所述基底；S04：形成一下电极，所述下电极覆盖所述通孔的侧壁和底部，以形成多个筒状结构；S05：去除所述牺牲层，并在所述下电极的内外表面依次形成一电容介质层和一上电极，以构成电容器。图3至图9为本技术实施例一所提供的电容器阵列结构的形成方法中相应步骤对应的剖面示意图。下面结合各个步骤的相应的结构示意图，进一步解释说明本实施例中电容器阵列的形成方法。在步骤S01中，请参考图3所示，提供一基底100，所述基底100包含用于形成电容器的器件区100A以及位于所述器件区100A外围的外围区100B，所述器件区100A与所述外围区100B通过沟槽隔离结构进行隔离。在下面电容器阵列的剖面结构示意图中，仅示出了电容器器件区100A部分。所述基底100的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电容器阵列结构，其特征在于，包括：若干设置于基底器件区内的呈阵列分布的电容器，各所述电容器均包括：下电极、电容介质层及上电极；其中，所述下电极设置于所述基底上，且所述下电极具有多个筒状结构；所述电容介质层设置于所述下电极的内外表面；所述上电极设置于所述电容介质层的外表面；主体支撑层，所述主体支撑层包括横向支撑层和纵向支撑层；其中，所述横向支撑层设置于所述器件区上，且所述横向支撑层连接所述下电极筒状结构的外壁；所述纵向支撑层设置于所述横向支撑层的一端，且所述纵向支撑层连接所述横向支撑层和所述基底；所述纵向支撑层异于所述横向支撑层的一侧面上设置有下电极。

【技术特征摘要】
1.一种电容器阵列结构，其特征在于，包括：若干设置于基底器件区内的呈阵列分布的电容器，各所述电容器均包括：下电极、电容介质层及上电极；其中，所述下电极设置于所述基底上，且所述下电极具有多个筒状结构；所述电容介质层设置于所述下电极的内外表面；所述上电极设置于所述电容介质层的外表面；主体支撑层，所述主体支撑层包括横向支撑层和纵向支撑层；其中，所述横向支撑层设置于所述器件区上，且所述横向支撑层连接所述下电极筒状结构的外壁；所述纵向支撑层设置于所述横向支撑层的一端，且所述纵向支撑层连接所述横向支撑层和所述基底；所述纵向支撑层异于所述横向支撑层的一侧面上设置有下电极。2.如权利要求1所述的电容器阵列结构，其特征在于，所述横向支撑层与所述基底之间设置有至少一下部支撑层，所述下部支撑层连接所述下电极筒状结构的外壁，且所述下部支撑层一端连接所述纵向支撑层。3.如权利要求1所述的电容器阵列结构，其特征在于，所述横向支撑层上设置有至少一上部支撑层，所述上部支撑层连接所述下电极筒状结构的外壁，且所述上部支撑层一端与所述纵向支撑层在垂直于所述基底方向上保持齐平。4.如权利要求1所述的电容器阵列结...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈文丽，
申请(专利权)人：长鑫存储技术有限公司，
类型：新型
国别省市：安徽,34